Forskare säger att de kan ta tillbaka Dodo. borde de?

Återutgiven av Platon

anhängare: 0

Forskare säger att de kan ta tillbaka Dodo. borde de? PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertikal sökning. Ai.

Med en massiv näbb, googly ögon, rund kropp och oproportionerligt liten fjäder svans, är dodo ikon av alla fel anledningar. Den flyglösa fågeln försvann på XNUMX-talet och har sedan dess varit affischbarnet för utrotning orsakad av människor.

Men tänk om vi kan ta tillbaka den ikoniska fågeln?

Nyligen ringde ett bioteknikföretag baserat i Dallas, Texas Kolossala biovetenskaper tillkännagav en djärv plan för att "utdöda" dodon. Grundades av Harvard genetikern George Church och teknikentreprenören Ben Lamm 2021, har företaget pågående projekt för att återskapa ullig mammut och tylacin, en tasmansk tiger.

Dodo har nu anslutit sig till denna lineup. I likhet med tidigare projekt kräver att återuppliva den ikoniska fågeln enorma framsteg inom genteknik, stamcellsbiologi, konstgjorda livmodernoch djurhållning. Huruvida de kan passa in i en helt ny värld – 300 år senare – diskuteras hett. Även om tekniken fungerar, skulle den resulterande "hackade" arten väcka en stor filosofisk fråga: vid vilken tidpunkt är det genetiskt lika med att likna en dodo med att återuppliva arten?

Men för Colossal Biosciences är utmaningen värd det.

"Ett mål här är att skapa ett djur som kan må bra fysiskt och psykiskt i miljön där det lever." sade Dr. Beth Shapiro, en vetenskaplig rådgivande styrelsemedlem vid Colossal Biosciences. En professor i ekologi och evolutionsbiologi vid University of California, Santa Cruz, Shapiro har haft en decennier lång fascination av den utdöda fågeln.

Andra experter på området är försiktigt optimistiska, om bara för uppmärksamheten på bevarande. "Det är otroligt spännande att det finns den typen av pengar tillgängliga", säger Dr. Thomas Jensen, en cell- och molekylärreproduktiv fysiolog vid Wells College, till Natur. Om det kommer att fungera, tillade han, återstår att se.

En genetisk äggjakt

Smakämnen utrotning playbook är redan utlagd.

Steg ett, avkoda det utdöda djurets arvsmassa. Steg två, hitta sin närmaste levande kusin. Steg tre, screena för genetiska skillnader och ersätt det levande djurets DNA-kod med den för den utdöda arten. Till sist, producera ett embryo som kan väckas till liv i en surrogatart.

Ja, det är inte precis en promenad i parken.

Tack vare Shapiro har Colossal redan spikat de två första stegen. Tillbaka i 2002, sekvenserade hennes team en bit av fågelns mitokondriella DNA (mtDNA), som lever inuti cellens energiproducerande fabrik, mitokondrierna. Dessa genetiska koder överförs enbart genom moderlinjen. Genom att jämföra dodons mtDNA med deras levande kusiner, finslipade teamet på Nicobar duva, en påfågelfärgad fågel som strövar från de indiska Andamanerna till Solomonerna och Nya Guinea, som deras närmaste levande släkting. De två fåglarna delade en gemensam förfader för ungefär 30 till 50 miljoner år sedan, skrev Shapiro i en 2016 studie.

I början av förra året meddelade hon att hennes team har sekvenserat hela dodo-genomet från ett museiprov, även om resultaten ännu inte har publicerats i en vetenskaplig tidskrift. Genom att jämföra dodons genomsekvenser med Nicobarens, är det nu möjligt att jaga DNA-förändringar som definierar dodon – och lokalisera genetiska förändringar som behövs för att förvandla en Nicobar till dess sedan länge utdöda kusin.

En fågelhuvudvärk

Här ändras spelboken.

Hos däggdjur transplanteras det redigerade genomet – ett som liknar den utdöda arten – in i en äggcell från sin kusin i garderoben och utvecklas till ett embryo. Embryot väcks sedan till liv inuti surrogatlivmodern hos en levande art, en metod som liknar kloning.

Det fungerar inte för fåglar.

Att klona en art kräver tillgång till en äggcell som är tillräckligt utvecklad så att den kan befruktas. Detta stadium är svårt att fånga hos fågelarter. Sedan finns det problemet med att återinföra ett klonat ägg i kroppen.

"För att implantera ett klonat embryo måste man ta ut det utvecklande embryot från ett utvecklande hårt skal ägg i honans kropp och ersätta det med det klonade embryot - och hoppas att embryot integreras i äggulan och att all punktering deformerar inte ägget eller skadar honan”, förklarade Dr. Ben Novak, huvudforskare och programledare för bioteknik för fågelvård på Återuppliv & återställ, ett företag fokuserat på att genetiskt rädda hotade och utdöda arter.

Kolossalt finslipat på ett annat tillvägagångssätt för assisterad reproduktion: att använda primordiala könsceller (PGC). I enlighet med sitt namn kan dessa celler omvandlas till både spermier och äggproducerande celler. Företaget planerar att extrahera dessa flexibla reproduktiva "blanka skyltar" från utvecklande Nicobarer och redigera deras DNA-sekvenser för att bättre matcha dem från dodo med hjälp av verktyg som t.ex. Crispr.

Det är en svår uppgift. De flesta genetiska verktyg är optimerade för däggdjursarter, men de för fåglar saknas i högsta grad. Hittills har forskare kämpat för att bara introducera en enda genetisk förändring i vaktlar. Att redigera Nicobar kommer att kräva tusentals exakta DNA-förändringar samtidigt.

Sedan kommer surrogatutmaningen. "Dodo-ägg är mycket, mycket större än Nicobar-duveägg, du kan inte odla en dodo inuti ett Nicobar-ägg," sa Jensen. Han skulle veta: hans team infogade PGCs i kycklingägg och skapade chimära kycklingar som kan generera vaktelspermier (men inte ägg). Att hitta en potentiell surrogatmatchning för en vild, utdöd art är mycket mer utmanande.

Som sagt, resten av processen kan vara relativt smidig segling.

Hos däggdjur påverkas fostret kraftigt av signaler och molekyler från moderns livmoder. Vi kan ännu inte förutsäga hur en utdöd art interagerar med sin moderna surrogatmamma under graviditeten. Däremot är fågelägget en relativt isolerad miljö och processen borde vara enklare, förutspår Shapiro, eftersom "allt händer i ett ägg."

Vad händer om det fungerar?

Med snabba framsteg inom genomredigering och reproduktionsteknik kan Colossals moonshot-projekt bara fungera. Men skulle det resulterande djuret verkligen vara en dodo?

Till Dr. Mikkel Sinding vid Köpenhamns universitet måste vi ta hänsyn till både naturen och vården. Genetik är bara en aspekt som definierar en art; samhälleliga interaktioner och miljön formar en arts beteende ytterligare. Men för en "uppstånden" dodo, "det finns ingen i närheten som kan lära dodo hur man är en dodo," han sade.

Sedan finns det ekologiska bekymmer. Även om dodon behåller sina naturliga instinkter, skulle den föras tillbaka till en värld som inte har funnits på 300 år. Fågeln trivdes ursprungligen på Mauritius. Idag står ön inför försämrade skogar, oljeläckoroch plast i dess omgivande vatten. Skulle en konstruerad dodo överleva i det ekosystemet? Och om inte, är det etiskt att föda upp varelserna enbart i en djurpark eller på annat sätt kontrollerad miljö enbart för vår njutning?

Dessa frågor har ännu inget svar. Men forskare hoppas att dodo kan lyfta fram miljöproblem på grund av deras superstjärna kraft. Projektet kan hjälpa till att driva på ansträngningar för att återställa öns naturliga ekosystem, inklusive endemiska växter och andra djur. När det gäller teknik kan lärdomar på vägen gå över till bioteknik och medicin - till exempel PGC-stödd reproduktion - i slutändan med en mycket bredare räckvidd än utsläckning.

"Det finns en ny uppsättning potentiella verktyg här, en ny uppsättning möjligheter och möjligheter," sade Dr Ronald Sandler, chef för Ethics Institute vid Northeastern University i Boston.

Image Credit: Rawpixel.com/Henrik Gronvold