Zaczynamy wskrzeszać wymarłe gatunki

Projekt Lazarus (Łazarz) to ambitny program przywrócenia do życia wymarłego gatunku australijskiej żaby Rheobatrachus silus. Naukowcy pracujący w ramach tego projektu chcą przywrócić płaza do życia i mają nadzieję, że gatunek uda się nie tylko odtworzyć, ale także dać mu szansę utrzymania się w środowisku naturalnym. Powody wyginięcia gatunku, którego ostatni przedstawiciel zniknął w roku 1983, są niejasne. Mimo to naukowcy są optymistami.

Żaba Rheobatrachus silus była niezwykła. Połykała własne jaja i przechowywała je w żołądku, gdzie dojrzewały. Później rodziła je przez otwór gębowy.

Geny z zamrażarki

Do odtwarzania wymarłego gatunku niezbędna okazała się zaawansowana biotechnologia. Naukowcy zastosowali technikę klonowania przez wszczepianie jądra komórkowego wymarłych płazów do komórki jajowej spokrewnionego gatunku żab Mixophyes fasciolatus. Niektóre z tak spreparowanych komórek jajowych spontanicznie zaczęły się dzielić i rosnąć na wczesnym etapie zarodka – uformowały się w maleńkie kulkiwielu żywych komórek. Eksperymenty trwały ponad 5 lat. Zamrożone próbki zostały zachowane i udostępnione przez profesora Mike'a Tylera z Uniwersytetu w Adelajdzie, który badał oba gatunki żab zanim jeden z nich zniknął z natury.

W laboratoriach naukowych w zamrażarkach przechowywane były tkanki żab pobranych w latach 70. Dzięki temu przetrwały nietknięte przez 40 lat. Z tych tkanek naukowcy uzyskali jądra komórkowe.

Mimo że żaden z zarodków nie przetrwał dłużej niż kilka dni, badania genetyczne potwierdziły, że dzielące się komórki zawierają materiał genetyczny wymarłego gatunku.

– Obserwujemy fascynujące wskrzeszenie Łazarza, krok po kroku – powiedział prof. Mike Archer z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii w Sydney, szef projektu Lazarus. – Przywróciliśmy do życia martwe komórki i ożywiliśmy wymarły genom. Teraz mamy świeże zamrożone komórki wymarłych żab do wykorzystania w eksperymentach klonowania. Jesteśmy przekonani, że przed nami są jedynie przeszkody techniczne, a nie biologiczne. Ważne, że technologia, którą zastosowaliśmy jako narzędzie ochrony, jest obiecująca.  Liczba gatunków płazów zmniejsza się dramatycznie.

Nieloty w kolejce

Prof. Archer przedstawił wyniki pracy zespołu Lazarus na marcowej konferencji TEDx DeExtinction w Waszyngtonie. Było to spotkanie naukowców z całego świata , gdzie omawiane były problemy i postępy w pracach nad wskrzeszaniem wymarłych gatunków zwierząt i roślin.

– Przed nimi wciąż stoi wiele wyzwań. Ale jeżeli żaba Rheobatrachus może być zreprodukowana, ta technologia może być zastosowana w przypadku innych wymarłych gatunków – mówił prof. Archer na konferencji.  – Stworzyliśmy zestaw odpowiednich technicznych narzędzi, sposobów na zapobieganie wymieraniu albo przynajmniej załatwianiu „ubiezpieczenia na życie" gatunkom, którym grozi wyginięcie.

Prof. Archer potwierdził też zainteresowanie swojego zespołu klonowaniem wilka workowatego. To wymarłe w latach 30. ubiegłego wieku zwierzę, zwane też tygrysem tasmańskim z racji pręgowanego umaszczenia, zostało wybite do nogi przez białych osadników, którzy przybyli na Tasmanię.

W kolejce do wskrzeszenia czekają też wymarłe ptaki: gigantyczne nieloty Moa, które do XVIII wieku biegały w lasach Nowej Zelandii, oraz gołąb wędrowny zamieszkujący niegdyś Amerykę Północną (ostatni padł w 1914 roku.) Na wskrzeszenie czekają też papugi z gatunku Ara trójbarwna, które jeszcze w XIX wieku zamieszkiwały lasy Kuby.

Jak trudne jest pełne wskrzeszenie wymarłych zwierząt, potwierdzają wysiłki hiszpańskich naukowców, którzy próbują odtworzyć koziorożca pirenejskiego bucardo. Choć ostatni przedstawiciel tego gatunku padł przygnieciony gałęzią zaledwie w 2000 roku, a badacze dysponują pełnym materiałem genetycznym zwierzęcia, dotychczas nie udało się odtworzenie koziorożca.

Jeszcze trudniejsze jest wskrzeszenie gatunków, które wymarły bardzo dawno, np. mamuta włochatego. Gigant zamieszkujący olbrzymie obszary w Europie, Ameryce i Azji,  wyginął jakieś 10 tys. lat temu.

Szczątki mamutów zachowały się świetnie w syberyjskiej wiecznej zmarzlinie. Kilka zespołów naukowych z Europy i Azji razem z badaczami rosyjskimi pracuje nad odtworzeniem genomu tych zwierząt.

Badacze próbowali uzyskać materiał genetyczny z zamrożonych tkanek miękkich, ale okazało się, że DNA jest zbyt zniszczone, aby można je było wykorzystać w klonowaniu.  Dlatego badacze krok po kroku odczytują kolejne fragmenty DNA, aby stworzyć pełny obraz genomu olbrzyma. Poszczególne fragmenty genomu mamuta badacze porównują z DNA żyjącego obecnie słonia indyjskiego i afrykańskiego. Potem za pomocą manipulacji genetycznych będą chcieli uzyskać DNA słonia możliwie najbardziej zbliżone do mamuta.

Żmudne eksperymenty mogą doprowadzić do wskrzeszenia olbrzyma za 10–20 lat. Gdzie jednak takie olbrzymy mogłyby żyć i właściwie po co – nie wiadomo.

Tur jak żywy

Zupełnie inaczej sprawa przedstawia się z turem, wymarłym przodkiem niektórych ras bydła. Gdyby udało się przywrócić go do życia, byłby z tego wymierny pożytek gospodarczy.

Od kilku lat nad odtworzeniem gatunku, którego ostatni przedstawiciel padł w Jaktorowie pod Skierniewicami w XVII wieku, pracują polscy naukowcy. Aby te prace wspomagać, siedem lat temu powstała Polska Fundacja Odtworzenia Tura, która finansuje prace m.in. na Uniwersytecie Przyrodniczym w Poznaniu.

Materiału do badań jest sporo: rogi, kości, zęby zachowane w wielu muzeach w Polsce. Na Uniwersytecie Przyrodniczym w Poznaniu udało się odtworzyć już kilka odcinków DNA tego gatunku.

Sukcesy odnotowali także naukowcy z University College Dublin. Materiał genetyczny został wyodrębniony z jednej dobrze zachowanej kości znalezionej w jaskini.

Gdyby jednak udało się sklonować tura, zamieszanie byłoby niebywałe – protestowaliby zapewne leśnicy, rolnicy, myśliwi.  Tym bardziej trudno sobie wyobrazić, co działoby się po odtworzeniu gatunku naszego najbliższego kuzyna – neandertalczyka. Co jakiś czas pojawiają się informacje o postępach w odtwarzaniu genomu Homo sapiens neanderthalensis.

Poszukiwane surogatki

Pracują nad tym naukowcy z Instytutu Maksa Plancka w Lipsku i w laboratorium Life Science w Bandford w USA. Wyobraźmy sobie, że prace nad sklonowaniem neandertalczyka zostałyby uwieńczone sukcesem. Jak traktować wówczas tę istotę: jak człowieka czy jak zwierzę? Jaki byłby jego los?