Kuten tuomittu matkustajakyykkä vuonna 1914, myös Mauritiuksen vaaleanpunainen kyyhkynen seisoo lehdistön reunalla. Tarkasteltuaan kaikkia muita kyyhkynen serkkunsa tällä syrjäisellä saarella sukupuuttoon sukupuuttoon - mukaan lukien dodo, sen surullisen saaren kaverinsa, joka nähtiin viimeksi vuonna 1662 - tämä ruusunpunainen lintu näyttää nyt alas itse tummaan sukupuuttoon.
Asiaan liittyvä sisältö
- Todelliset syyt, joiden vuoksi sinun ei pitäisi kloonata koiraasi
- Kuinka tutkijat käyttävät jäljellä olevan DNA: n pikkuisia bittejä villieläimysteerien ratkaisemiseksi
1990-luvulla vain noin yhdeksän yksilön populaation jälkeen yo-yo'-lintujen lintujen populaatio on nykyään noin 400. Mutta tämä määrä on silti riittävän pieni jättämään heidät vaarallisesti haavoittuviksi. Vaaleanpunaisen kyyhkysen puutteellinen geneettinen monimuotoisuus on jättänyt sen yhä alttiimmaksi loista aiheuttavalle taudille, jota kutsutaan trikomonoosiksi, joka tappaa yli puolet poikasistaan ja rajoittaa populaation kasvua.
Onneksi se ei ole enää 1662. Nykyään kehittyvä suojelutyökalu voisi auttaa vetämään nämä linnut takaisin sukupuuton partaalta: geneettinen pelastus. Se toimii lisäämällä geneettistä monimuotoisuutta tällaisiin epävarmasti numeroituihin populaatioihin - tuomalla tiettyjä yksilöitä tai mahdollisesti päivittämällä suoraan niiden geenejä. Jos se toimii, tämän kyyhkynen tulevaisuus voi jälleen olla yhtä ruusuinen kuin sen höyhen.
"Haluamme yrittää antaa heille työkalut tämän taudin torjumiseksi", kertoo jatko-opiskelija Camilla Ryan, joka opiskelee Mauritiuksen kyyhkynen genomitutkijan Matt Clarkin kanssa Englannin Earlhamin yliopistossa. "Lintuilla ei ole lukuja tai mahdollisesti geneettistä monimuotoisuutta, jotta he voivat itse käsitellä tautia."
Clark ja Ryan toivovat vetävänsä tämän populaation takaisin jaloilleen määrittämällä geenit, jotka tekevät näistä lintuista ensisijaisesti niin alttiita. Sitten he ottavat vankeudessa pidettyjä vaaleanpunaisia kyyhkysiä eläintarhoissa ja puistoissa ympäri maailmaa etsiessään geenejä, jotka soveltuvat paremmin taudin torjuntaan, ja lopullisena tavoitteena on pariutua nämä luonnonvaraiseen väestöön. Ryhmä on jo luonut geneettisen tiedon 180 eri vaaleanpunaisesta kyyhkystä.
Pari on kuitenkin edelleen varovainen toteuttamaan tekniikkaa, joka on käynyt kiistanalaiseksi siitä lähtien, kun se alkoi tulla helpommin käyttöön 1990-luvulla Floridan panttereiden ja Illinois-preerian kanojen pelastamiseksi. Ne eivät ole yksin: Monet luonnonsuojelijat väittävät, että tämä lähestymistapa voi aiheuttaa odottamattomia ongelmia vaarallisille lajeille ja että se ei ratkaise taustalla olevia ongelmia, jotka ajavat niin monet lajit sukupuuttoon, mukaan lukien ihmisten kehityksestä johtuvat elinympäristöjen menetykset.
Mutta kun ihmiset jatkavat villin elinympäristön tunkeutumista ja muuttavat maailmanlaajuisia ilmastomuotoja, monien lajien tilanne on tullut vakavammaksi. Nyt monet tutkijat ovat kääntymässä geneettiseen pelastamiseen tämän toteuttamiskelpoisena välineenä vetääksesi nämä haavoittuvimmat lajit sukupuuttoon. Kauemmassa tulevaisuudessa jotkut tutkijat ajattelevat, että voisimme mennä pidemmälle, muuntamalla geneettisesti eläimiä sopimaan paremmin heidän nopeasti muuttuvaan ympäristöönsä.
Mutta emme saa mennä liian eteenpäin itsestämme. Toistaiseksi tutkijat ovat keskittyneet genomiikkatyökalujensa teroittamiseen.
Vankeudessa pidettyjen lintujen ylittämisellä villilintujen kanssa voi olla sekalaisia vaikutuksia niiden perimiin. Nämä kotimaiset kyyhkysten kyyhkyset nousevat Hurlstone Parkin yläpuolella, Sydneyn esikaupungissa. (Toby Hudson) Kun vaaleanpunaisen kyyhkysen kaltaiset populaatiot pienenevät kaksinumeroisiksi tai jopa yksittäisiksi numeroiksi, he kokevat ns. Sisäsiitoksen masennuksen. Pohjimmiltaan tämä tarkoittaa, että heillä on vähemmän monimuotoisuutta geenivarannossaan, mikä vaikeuttaa heidän ympäristönsä haasteiden voittamista. Merkkejä tästä on löydetty monista lajeista, mukaan lukien Michiganin eristetty susikanta, jossa yksilöillä alkoi kehittyä epätavallinen kaareva asento ja itsepäiset pyrstöt - mahdolliset heikon terveyden indikaattorit.
Nyt Ryan ja Clark etsivät historiallisia kudosnäytteitä viidestä museosta ympäri Eurooppaa etsimään geenejä, jotka vanhemmat vaaleanpunaiset kyyhkyset ovat mahdollisesti joutuneet torjumaan tauteja ennen kuin kasvatusdepressio sai haltuunsa. Ryhmä etsii sitten vankeudessa pidettyjä lintuja, jotka ovat saattaneet ylläpitää näitä historiallisia hyödyllisiä geenejä saadakseen ne pariksi villikantaan.
Kuulostaa melko suoraviivaiselta, eikö niin? Valitettavasti geneettisen jumaluuden pelaaminen ei ole niin yksinkertaista.
Jokaisella genotyypillä, jonka lisäät olemassa olevaan väestöön, on omat edut ja haitat. Joten ryhmän on oltava varovainen, ettei se tuo uusia ongelmia villilintujen immuunijärjestelmiin, Clark sanoo. "Saatat johtaa lopulta sellaisen populaation kasvattamiseen, joka on onnistunut torjumaan Trichomonasia, mutta tekemäsi on vahingossa vähentänyt immuunijärjestelmän monimuotoisuutta", Clark sanoo.
Tässä tapauksessa hän lisää, uusi sairaus, johon he eivät olleet varautuneita, voisi teoriassa lyödä ja pyyhkiä pois koko väestön.
Vankeudessa pidettyjen lintujen pariutuminen villilintujen kanssa aiheuttaa myös riskin tuoda esiin geenejä, jotka vankeudessa pidetyt linnut ovat kehittäneet selviytyäkseen vankeudessa, heikentäen luonnonvaraisten lintujen kykyä selviytyä luonnossa. "Yrittämällä auttaa heitä ulos, olet tehnyt siitä entistä pahempaa", Clark sanoo. Tämä uhka, jota kutsutaan ulkomaiden masennukseksi, herättää häiriöitä säilyttämisbiologien keskuudessa ja on ensisijainen argumentti geneettisen pelastuksen laajemman käytön estämiseksi.
Floridan pantteri on tunnusmerkki siihen, kuinka geneettinen pelastus voi auttaa vetämään lajeja sukupuuttoon. (Yhdysvaltain kala- ja villieläinpalvelu) Näistä riskeistä huolimatta useat menestystarinat ovat osoittaneet, että geneettinen pelastus voi toimia. Yksi suurimmista menestystarinoista, joita luonnonsuojelijat viittaavat, on Floridan pantteri.
Tämä suuri, ikoninen kissa vaelsi kerran USA: n kaakkoisosan läpi, nauttien asemastaan pääpetoelävänä ja ekosysteemin elintärkeänä jäsenenä. Mutta 1970-luvulle mennessä elinympäristön menetys ja metsästys olivat vähentäneet väestöä 12 - 20 aikuiseen. Ei vain heidän lukumääränsä ollut surkeita, mutta melkein kaikilla miespuolisilla panttereilla oli merkkejä sisäsiitoksen masennuksesta, mukaan lukien laskeutumattomat kivekset, kiinni pyrstöt ja alhainen siittiöiden määrä.
Luonnonsuojelijat eivät halunneet nähdä tätä kissaa - joka auttoi pitämään valkosäntäpeuroja, villisuolaa ja muita saalistajaeläimiä kurissa. Joten vuonna 1995 Yhdysvaltojen kala- ja villieläinlaitos työskenteli tutkijaryhmän kanssa siirtääkseen kahdeksan naispuolista vuorileijonaa Texasista pariutumaan Floridan panttereihin. He toivoivat, että vuorileijonat, jotka ovat pantterin alalajia, elvyttäisivät geenivarannon ja kasvattaisivat populaation kokoa.
Duke Universityn luonnonsuojeluekologi Stuart Pimm sanoo, että hänellä oli aluksi epäilyjä. Hän uskoi, että jos yritit pelastaa lajia, josta oli tullut niin harvinaista, että se osoitti geneettisiä vaurioita, oli jo liian myöhäistä pelastaa se. Monet hänen kollegoistaan olivat yhtä mieltä. "Hoitit oiretta, ei syytä", Pimm sanoo mainitseen elinympäristön menetyksen tärkeimmäksi syyksi tässä tapauksessa.
Mutta tutkijat menivät eteenpäin ja parittivat pantterit ja vuorileijonat. Hämmästyttävää, heidän ponnistelunsa näyttivät toimivan. Pantheripopulaatio kasvoi ja seuraava sukupolvi näytti olevan piilemättömiä pyrstöjä, laskeutumattomia lonkeroita ja muita sisäsiitos merkkejä. "Kaikki nuo asiat katosivat", Pimm sanoo. Kymmenen vuotta myöhemmin Pimm suoritti seurantatutkimuksen, joka osoitti, että he olivat ylläpitäneet kasvavaa väestöä, jolla ei ollut näitä sisäsiitosdepression merkkejä.
"Se oli nopea, se oli erittäin tehokas prosessi", hän sanoo nyt.
Muut menestystarinat nousivat esiin 1990-luvulla. Suurien preerikanakanapopulaatioiden määrä kasvoi ensimmäistä kertaa vuosikymmenien aikana (vaikka uudemmissa tutkimuksissa kyseenalaistetaan geneettisen pelastuksen merkitys tässä menestyksessä) yhdessä ruotsalaisen adderin, myrkyllisen käärmeen kanssa, joka oli kärsinyt rikoksenjalostuksesta. Nykyään Pimm on vaihtanut sävelmäänsä: Hän uskoo nyt, että geneettinen pelastus voi olla erinomainen työkalu luonnonsuojelijan työkalupakissa, ja harkitsee sen käyttöä muiden huippupetolaisten, mukaan lukien leijonat Afrikassa, suojelemiseen.
Floridan panttereista on tullut geneettisen pelastusmenestyksen kuvake. (Michaelstone428) Kun tutkijat ympäri maailmaa harkitsevat geneettisen pelastuksen toteuttamista, heidän on ymmärrettävä paremmin, miten masennuksen puhkeamisen riski voi vaihdella lajeittain. Valitettavasti koska geneettinen pelastus on ollut niin kiistanalaista, on olemassa harvoja tapauksia, jotka voisivat tarjota tätä tietoa.
Jopa pantterien, kanojen ja lisäosien menestystarinoilla on rajoitetusti tietoa siitä, kuinka mekanismi voi siirtyä lajeista toiseen, sanoo Montanan yliopiston säilyttämisgenomitutkija Andrew Whiteley. Tämä johtuu osittain siitä, että näitä tapauksia ei tehty systemaattisesti - ne olivat pikemminkin viimeisen ojan pyrkimyksiä pelastaa kriittisesti uhanalainen laji.
"Ne tehtiin vastauksena kiireelliseen johtoon liittyvään huolenaiheeseen. Niitä ei todellakaan ollut tehty testaamaan geneettisen pelastuksen käsitettä kokeellisesti tiukalla tavalla", Whiteley sanoo. "Joten noita epävarmuustekijöitä tulee pysymään."
Täyttääkseen nämä tietämyksen aukot, Whitely on tehnyt kokeita purotaimenen kanssa - lajin kanssa, jota on helpompi tutkia kokeellisesti kuin suurien saalistajien kanssa -, joissa hänen tiiminsä on siirtänyt kalat neljään erilliseen populaatioon ja tuonut kaloja muualta pariksi heidän kanssaan. Alustavat tulokset viittaavat siihen, että ensimmäinen pariutumiskerros oli onnistunut, mutta todellinen onnistumisen mitta tulee toisen sukupolven kyvystä selviytyä ja lisääntyä - tällöin puhkeamisen masennuksen oireita esiintyy yleensä.
Hän aikoo suorittaa kattavan arvioinnin toisen sukupolven kyvystä selviytyä ja lisääntyä, rakentamalla ns. Sukutaulun nähdäkseen kuinka geenit virtaavat järjestelmän läpi. "Ja viimeinkin harkitse genomiikkaa ymmärtääksesi genomitasolla, mitä tapahtui, kun tämä geenivirran pulssi tuli tähän pieneen populaatioon", Whiteley sanoo. "Nämä ovat tietotyyppejä, joita tarvitsemme voidakseen antaa vankkoja suosituksia."
Vankeudessa pidettyjen lintujen ylittämisellä villilintujen kanssa voi olla sekalaisia vaikutuksia niiden perimiin. Täällä villikivi kyyhkynen lennossa. (Alan D. Wilson) Jos geneettisen pelastuksen perinteistä muotoa pidetään kiistanalaisena, vasta kehittyvä iteraatio aloittaa paljon kovemman hullabaloon. Nykyään biologit harkitsevat eläinten perimän kirjaimellista sitomista suunnittelemalla heille geneettisesti tiettyjä piirteitä.
Robert Fleischer, Smithsonianin kansallisen eläintarhan ja suojelubiologian tutkimuskeskuksen johtaja, harkitsee tätä vaihtoehtoa saada Havaijin linnut kestäväksi lintujen malarialle tai sietämään sitä. Ihmisen tuoma patogeeni tuhoaa nykyään monia Havaijin lintukantoja. Mutta hänen ryhmänsä ja muualla toimivat tutkijat sanovat, että he ovat vasta alkuvaiheessa tutkia tätä tekniikkaa.
"Emme ole vielä pelastusvaiheessa, olemme vain asettamassa vaiheen tulevaisuuden tekemiselle, jos se onnistuu", Fleischer sanoo.
San Diego Zoo Globalin suojelugenetiikan johtaja Oliver Ryder sanoo, että nämä tekniikat saattavat joskus osoittautua arvokkaiksi, mutta etiikan ja logistiikan laajemmat keskustelut on tehtävä ensin. Näissä keskusteluissa tutkijoiden olisi punnittava kuhunkin tapaukseen liittyvät riskit - mukaan lukien riski, että toimet yksinkertaisesti eivät toimi.
"Pyrkimyksistä huolimatta, taudinaiheuttaja löytäisi tietä ratkaisun tai tekniikan ympärille", Ryder sanoo, "joten kaikki vaiheet eivät riitä pitämään lajeja sukupuuttoon."
Ryder on mukana laajemmissa pyrkimyksissä kehittää vielä yksi geneettinen pelastusmenetelmä, ja on kiinnostunut käyttämään sitä pohjoisen valkoisen sarvikuonon pelastamiseen. Vielä vuosien etäisyydellä käytetty tekniikka käyttäisi kantasoluteknologiaa munien ja siemennesteiden tuottamiseksi jäädytetyistä pohjois-valkoisten sarvikuono-soluista, joita varastoitiin San Diego Zoo Globalissa. Hänen tiiminsä tutkii myös jäädytettyjen siittiöiden käyttöä alkioiden luomiseksi munista, jotka on saatu joko viimeisiltä eläviltä naarailta tai kantasolutekniikoilla. Sitten he siirtäisivät alkioita lähisukulaisiin sarvikuonoihin, jotka toimisivat korvikkeina.
Tämä sarvikuono on täydellinen ehdokas tällaiseen lähestymistapaan osittain siksi, että näistä yksilöistä on jäljellä vain kolme, jotka kaikki eivät pysty lisääntymään luonnollisesti, Ryder sanoo. ”Pohjoinen valkoinen sarvikuono on toiminnallisesti sukupuuttoon kuollut”, Ryder sanoo. "Ainoa tapa pitää se sukupuuttoon sukupuuttoon on pelastaa se geneettisesti edistyneiden geneettisten ja lisääntymistekniikoiden avulla."
Toistaiseksi tutkijat ovat yleensä yhtä mieltä siitä, että perinteinen geneettinen pelastus ilman geenimuunnosta tarjoaa välittömän suojeluratkaisun. Se ei kuitenkaan koskaan ole lopullinen ratkaisu alentavien väestöjen pelastamiseen. Sen sijaan se tarjoaa väliaikaisen mahdollisuuden käsitellä muita päällekkäisiä kysymyksiä, kuten eristyksen vähentämistä ja elinympäristön parantamista, kertoo Colorado State Universityn tutkija Chris Funk, joka on suorittanut tutkimuksia Trinidadian guppeista seuratakseen, milloin ja miten ulkomaalainen masennus voi syntyä.
Funk, kuten Pimm, kutsui aluksi itsekseen skeptikköä - ei siksi, että hän ei uskonut, että geneettinen pelastus voisi toimia, vaan siksi, että hän piti itseään puristina säilyttämisen yhteydessä. Mutta kun yhä useammat väestöt eristyvät ja uhkaavat kasvavat ihmispaineet ja kehitys, hän sanoo olevansa huomannut, että jotkut kompromissit saattavat olla tarpeen. "On kertynyt näyttöä siitä, että se voi toimia monissa olosuhteissa", Funk sanoo.
"Meillä ei ole luksusta saada tämä puristinen asenne", hän jatkaa. "Jos haluamme näiden populaatioiden maisemaan, meidän on käytettävä geneettistä pelastusta pitääksemme ne sukupuuttoon sukupuuttoon."
