Ο τελευταίος αρσενικός βόρειος λευκός ρινόκερος - το όνομά του ήταν το Σουδάν - πέθανε τον Μάρτιο, αφήνοντας πίσω του μόνο δύο μέλη του υποείδους: την κόρη και την εγγονή του.
Στο παρελθόν, αυτά τα γερά γεγονότα θα έγραφαν το τέλος. Αλλά οι ερευνητές στο Ινστιτούτο Έρευνας για τη Διατήρηση του Ζωολογικού Κήπου του Σαν Ντιέγκο - σπίτι σε ένα παγωμένο ζωολογικό κήπο γνωστό ως Κατεψυγμένο Ζωολογικό Κήπο - εργάζονται για να δώσουν στους βόρειους λευκούς ρινόκερους μια δεύτερη ευκαιρία. Από το 1975, το ινστιτούτο συλλέγει ιστούς από πλάσματα, μερικούς απειλούμενους και μερικούς όχι, στη συνέχεια αυξάνουν τα κύτταρα στο εργαστήριο και διατηρώντας τους σε ψυχρό 321 βαθμούς κάτω από το μηδέν Fahrenheit.
Οι ζωολογικοί κήποι χρησιμοποιούν ήδη τεχνολογίες αναπαραγωγής, όπως η γονιμοποίηση in vitro για ζώα όπως οι γορίλες και η τεχνητή γονιμοποίηση για τα παντα. (Και αλλού, οι επιστήμονες εξετάζουν τα πλεονεκτήματα της αναστάσεως εξαφανισμένων ειδών, όπως το μαρούλι και το περιστέρι επιβατών, αν και θα έπρεπε να χρησιμοποιήσουν το αρχαίο DNA γι 'αυτό.) Ο κατεψυγμένος ζωολογικός κήπος έχει χρησιμοποιήσει το διατηρημένο σπέρμα για τη δημιουργία νεοσσών φασιανού, για παράδειγμα, και έχει προχωρήσει τόσο πολύ ώστε να κάνει έμβρυα τσιτάχ και να γονιμοποιήσει τα αυγά των λευκών ρινόκερων.
Τώρα, οι ντόπιοι του ελπίζουν ότι οι δωδεκάδες δείγματα βόρειου λευκού ρινόκερου θα γίνουν γονείς σε μια νέα γενιά με διαφορετικό τρόπο: χρησιμοποιώντας την τεχνολογία στελεχιαίων κυττάρων για να μετατρέψουν το διατηρημένο λευκό ιστό δέρματος ρινόχαρτου σε αυγά και σπέρμα.
Η έρευνα του Ινστιτούτου ξεπερνά το μωρό. Οι επιστήμονες εργάζονται σε μεθόδους γενετικής αναγνώρισης του κρέατος από πρωτεύοντα θηλαστικά και αντιλόπες duiker που έχουν κυνηγηθεί παράνομα. Και στο μέλλον, θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τη συλλογή τους για να αποκαταστήσουν τη γενετική ποικιλομορφία σε απειλούμενα μαύρα πτερύγια.
Η διεύρυνση αυτών των προσπαθειών θα λάβει ένα παγκόσμιο δίκτυο κατεψυγμένων ζωολογικών κήπων, γράφει ο Oliver Ryder, διευθυντής του Ινστιτούτου για τη γενετική της διατήρησης και ο συντάκτης Manabu Onuma στην ετήσια επισκόπηση των ζωικών βιοεπιστημών .
Ο Ryder, ο οποίος βρισκόταν στο ίδρυμα από τότε που άρχισε, μίλησε με το Knowable για το παρελθόν, το παρόν και το μέλλον του κατεψυγμένου ζωολογικού κήπου. Αυτή η συζήτηση έχει τροποποιηθεί για το μήκος και τη σαφήνεια.
Πώς ξεκίνησε ο κατεψυγμένος ζωολογικός κήπος;
Μας αρέσει να λέμε ότι ο κατεψυγμένος ζωολογικός κήπος ξεκίνησε όταν ο Δρ. Kurt Benirschke ήρθε στο Ζωολογικό Κήπο του Σαν Ντιέγκο το 1975. Ο Δρ. Benirschke, ο οποίος πέθανε το 2018, ενδιαφερόταν για τη γονιμότητα και τα χρωμοσώματα. Η τεχνολογία για την κατάψυξη των κυττάρων και την απόψυξή τους με την αποκατασταθείσα λειτουργία ήταν ακόμα αρκετά νέα - έγινε πρώτα με σπέρμα το 1949 - αλλά άνοιξε κάθε είδους ευκαιρίες. Έχοντας κυτταρικές καλλιέργειες για να παγώσουν, να αναζωογονήσουν και να αναπτύξουν περισσότερα κύτταρα από, να εξετάσουν τα χρωμοσώματα, ήταν μια πολύ σημαντική πρόοδος. Άλλοι επιστήμονες το έκαναν αυτό, αλλά κυρίως στην ανθρώπινη ιατρική έρευνα.
Ο Δρ. Benirschke ενδιαφέρθηκε ιδιαίτερα για την περιγραφή των χρωμοσωμάτων διαφόρων ειδών. Πήραμε κάθε ευκαιρία που ήρθε για τη συλλογή ενός νέου είδους. Υπήρχε μια εμπιστοσύνη ότι τα τρανζίστορ θα βρίσκουν χρήσεις πολύ πιο πέρα από αυτό που θα μπορούσε να θεωρηθεί εκείνη τη στιγμή.
Στον καταψυγμένο ζωολογικό κήπο, φιαλίδια όπως αυτά είναι τα "περιβλήματα των ζώων". Κάθε ένα περιέχει σπέρμα ή κύτταρα που προέρχονται από ένα κομμάτι ζωικού δέρματος ή άλλου ιστού. Αποθηκεύονται σε υγρό άζωτο στους -321 βαθμούς Φαρενάιτ και ξεπαγώνονται όταν οι ερευνητές θέλουν να τα χρησιμοποιήσουν. (Σαν Ντιέγκο Zoo Global) Μπορείτε επίσης να ενταχθείτε στον κατεψυγμένο ζωολογικό κήπο και στη συνέχεια να το ονομάσετε το Κέντρο για την αναπαραγωγή των ειδών που απειλούνται με εξαφάνιση το 1975. Θυμάστε το πρώτο ζώο που διατηρήσατε ποτέ από τα κύτταρα;
Ήταν ένα κινέζικο μουντζακ, ένα γαύρο. Υπήρξε ένα που είχε κάταγμα και επισκευάστηκε από ορθοπεδικούς χειρουργούς. Έπρεπε να το πιάσουν και να το αναισθητοποιήσουν για να αλλάξουν το cast, έτσι ήμουν σε θέση να έρθω και να κάνω μια βιοψία δέρματος.
Τα λουλούδια είναι ενδιαφέροντα. Υπάρχουν και κινέζικοι και ινδοί muntjacs, και ο μέσος άνθρωπος θα αμφισβητηθεί για να εντοπίσει μεγάλη διαφορά μεταξύ των δύο. Ωστόσο, ενώ το κινέζικο muntjac έχει 46 χρωμοσώματα, το ινδικό muntjac έχει το χαμηλότερο γνωστό αριθμό χρωμοσωμάτων στα θηλαστικά: έξι στα θηλυκά, επτά στα αρσενικά.
Εκείνοι από εμάς που ενδιαφέρονται για την εξέλιξη, για το πώς εξελίχθηκαν τα χρωμοσώματα και πώς σχηματίστηκαν τα είδη, αμφισβητήθηκαν από αυτό το «σκάνδαλο», όπως ονομάστηκε. Γνωρίζουμε τώρα ότι τα χρωμοσώματα συγχωνεύονται στον πρόγονο του ινδικού muntjac. Αυτό που προκάλεσε αυτή τη σύντηξη δεν είναι γνωστό, αλλά πρέπει να έχει γίνει. Ένα υβρίδιο μεταξύ των δύο έγινε στην Κίνα. είχε τρία μεγάλα χρωμοσώματα και 23 μικρά. Ζούσε, αλλά δεν μπορούσε να αναπαράγει.
Μια άλλη φορά, το 1980, θυμάμαι ότι ο παθολόγος μου είπε: "Έχουμε ένα πραγματικά ενδιαφέρον και σπάνιο ζώο στη αίθουσα νεκροψίας [ζωγραφική]. Θα πρέπει να πάρετε ένα δείγμα. "Και ήταν ένας βόρειος λευκός ρινόκερος. Αυτό το δείγμα παρείχε το υλικό, χρόνια αργότερα, για να κάνει την πρώτη μελέτη γενετικής σύγκρισης των βόρειων και νότιων λευκών ρινόκερων.
Γρήγορα προς τα εμπρός στο παρόν και έχουμε ένα φιλόδοξο σχέδιο γενετικής διάσωσης για να αποτρέψουμε την εξαφάνιση του βόρειου λευκού ρινόκερου και εξαρτάται από τους 12 βόρειους λευκούς ρινόκεντρους πολιτισμούς που έχουμε τείνει με τα χρόνια.
Πώς μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτά τα κελιά για να αποθηκεύσετε το βόρειο λευκό ρινόκερο;
Από αυτά τα δείγματα δερματικού δέρματος, έχουμε κατεψυγμένα κύτταρα που ονομάζονται ινοβλάστες. Αποψύγουμε αυτές τις καλλιέργειες και τις μετατρέπουμε σε αυτά που ονομάζονται επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα. Αυτά μπορούν, θεωρητικά, να μετατραπούν σε σχεδόν οποιοδήποτε είδος κυττάρου στο σώμα: Μπορούν να κάνουν τα καρδιακά κύτταρα που χτυπούν, μπορούν να κάνουν νευρικά κύτταρα.
Ο τελικός μας στόχος είναι να μετατρέψουμε τα βλαστοκύτταρα σε αυγά και σπέρμα, ώστε να μπορούμε να κάνουμε έμβρυα. Με άλλα λόγια, οι ινοβλάστες θα μπορούν να έχουν μωρά.
Αυτό έχει γίνει σε εργαστηριακά ποντίκια, αλλά δεν υπάρχουν άλλα είδη. Μέχρι στιγμής, έχουμε προκληθεί πολυδύναμα βλαστοκύτταρα από βόρειους λευκούς ρινόκερους. Τώρα έχουμε μεθόδους διύλισης για να επιβεβαιώσουμε ότι είναι πολυδύναμοι. Υπάρχει μια άλλη ομάδα που συνεργάζεται με ένα κοπάδι θηλυκών λευκών ρινών που σχεδιάζουμε να χρησιμοποιήσουμε ως υποκατάστατα. Είμαστε τουλάχιστον μια δεκαετία μακριά από έναν βόρειο λευκό ρινόκερο, αλλά κάνουμε πρόοδο.
Εάν με ρωτούσατε το 1985, μπορείτε να πάρετε ένα κελί από το παγωμένο ζωολογικό κήπο και να το μετατρέψετε σε ζώο, θα είχα πει όχι. Τώρα σχεδιάζουμε να το κάνουμε στο εργαστήριο εδώ.
Φρέσκα ωάρια (αυγά) που συλλέγονται από ένα νότιο λευκό ρινόκερο. Για να βοηθήσουν στην επαναφορά του βόρειου λευκού ρινόκερου από το χείλος της εξαφάνισης, οι ερευνητές του Frozen Zoo ελπίζουν να μετατρέψουν τα διατηρημένα βόρεια λευκά κύτταρα του ρινόκερου σε αυγά και έμβρυα σπέρματος και εμφυτεύματος σε μια νότια λευκή μητέρα ρινόκερου. (TB Hildebrandt et αϊ. / Nature Communications 2018) Τι άλλο κάνετε με δείγματα από το παγωμένο ζωολογικό κήπο;
Είμαστε μια εξαιρετική πηγή για τα προγράμματα γονιδιώματος. Έχουμε συνεισφέρει δείγματα σε περίπου 140 έργα αλληλουχίας ολόκληρου του γονιδιώματος.
Συνεργαζόμαστε με το Broad Institute στο Cambridge της Μασαχουσέτης για το πρόγραμμα 200 θηλαστικών, το οποίο θα συγκρίνει το ανθρώπινο DNA με αυτό άλλων 199 θηλαστικών. Θα βοηθήσει τους ερευνητές να καταλάβουν ποιο βασικό σύνολο γονιδίων είναι τόσο σημαντικό που έχουν διατηρηθεί σε εμάς και σε άλλα ζώα. Και ασχολούμαι με το Πρόγραμμα Γονιδιωμάτων των Σπονδυλωτών για να ακολουθήσω όλα τα 66.000 είδη ζώντων σπονδυλωτών. Αυτά τα γονιδιώματα αποκαλύπτουν πολλά ενδιαφέροντα στοιχεία για την ιστορία ενός ζωικού πληθυσμού, τα πρότυπα μετανάστευσης και αν υβριδοποιείται με άλλα είδη. Αυτό το είδος γενετικής ανάλυσης πρόκειται να ανοίξει ένα εκπληκτικό νέο παράθυρο για το πώς λειτουργεί η ζωή.
Στην ανασκόπηση σας, συζητήσατε τη δημιουργία μιας παγκόσμιας βιομπαγής για την άγρια φύση. Γιατί είναι αυτό σημαντικό;
Αν και ο Ζωολογικός Κήπος του Σαν Ντιέγκο έχει τον κατεψυγμένο ζωολογικό κήπο του, με περισσότερα από 1.000 είδη, αυτό είναι ένα μικρό κλάσμα της παγκόσμιας βιοποικιλότητας. Υπάρχουν περίπου 26.500 απειλούμενα είδη που έχουν ονομαστεί - και άλλα που δεν έχουν τεθεί στον κατάλογο.
Το επόμενο έτος θα υπάρξει λιγότερη βιοποικιλότητα από ό, τι υπάρχει τώρα. Πρέπει λοιπόν να είμαστε τραπεζικοί, ενώ μπορούμε. Πρέπει να γίνει σε διάφορες χώρες, ώστε να έχουν τα δικά τους γενετικά τους στοιχεία τραπεζογραμμάτια.
Είπατε ότι όταν φτάσατε στο παγωμένο ζωολογικό κήπο 44 χρόνια πριν, δεν θα μπορούσατε να φανταστείτε την ανάπτυξη ολόκληρων ζώων από κύτταρα. Ποιο έργο θα ήθελες να δεις στο κατεψυγμένο ζωολογικό κήπο τα επόμενα 44 χρόνια;
Καθώς οι πληθυσμοί των ειδών συρρικνώνονται, χάνουν επίσης πολύτιμες εκδοχές γονιδίων που υπήρχαν μόνο σε ορισμένα ζώα. Η γονιδιακή ομάδα γίνεται μια λακκούβα γονιδίων. Φαντάζομαι ότι στο μέλλον, χρησιμοποιώντας τραπεζοειδή υλικό, θα μπορούσαμε να αποκαταστήσουμε τη γενετική ποικιλομορφία.
Πώς θα το κάνατε αυτό;
Θα έπρεπε να μετατρέψουμε τα κύτταρα σε ζώα. Για παράδειγμα, μπορείτε να πάρετε ένα θηλυκό ζώο που ζει σε άγρια κατάσταση και να μεταφέρετε ένα έμβρυο με κάποια χρήσιμα γονίδια.
Κάποιοι μπορεί να λένε ότι η επαναφορά χαμένων γονιδίων, ή σχεδόν εξαφανισμένων ειδών, παίζει τον Θεό.
Αλλά οι άνθρωποι το έχουν κάνει εδώ και πολύ καιρό: έχουμε προκαλέσει εξαφάνιση ειδών. Έχουμε ανεπανόρθωτα αλλάξει τα ενδιαιτήματά τους. Έχουμε αλλάξει τη συμπεριφορά τους. Έχουμε αναμειγνύσει τους. Έχουμε αλλάξει το περιβάλλον τους, τους θηρευτές τους, τις ασθένειες τους. Όλα αυτά τα πράγματα που έχουμε ήδη κάνει.
Η χρήση τραπεζογραμματίων για την προώθηση της ποικιλομορφίας θα μας δώσει την ευκαιρία να αλλάξουμε τον φυσικό κόσμο με θετικό τρόπο.
Το γνωστό περιοδικό είναι μια ανεξάρτητη δημοσιογραφική προσπάθεια από τις ετήσιες αναθεωρήσεις. 
