Fajok jönnek és mennek, esetenként bolygószinten, tömegesen halnak ki – például egy hatalmas becsapódás vagy heves vulkanizmus következtében –, hogy aztán az ökoszisztéma megüresedett helyeit ismét csak új teremtmények foglalják el. Ez az élet velejárója, így emelkedtek fel többek között a dinoszauruszok, hogy aztán bukásukkal eljöjjön az emlősök kora.
Az ember mára szintén komoly tényező lett ebből a szempontból, történelmünk során már fajok ezreit pusztítottuk ki közvetett vagy közvetlen módon. Napjainkra a folyamat olyan szintre gyorsult, hogy sok szakértő szerint immár a Föld hatodik kihalási hullámával nézünk szembe.
Élővilágunk ilyen drasztikus átalakulása egyrészt komoly etikai kérdéseket vet fel, másrészt ránk is visszahat. Egyetlen példánál maradva: ha az óceán felmelegedése, vízminőségének romlása és szennyezése miatt elpusztulnak a korallok, veszélybe kerülnek az azokra támaszkodó organizmusok, a táplálékhálón felfelé haladva ez pedig a tengeri élelemforrásokra támaszkodó emberi közösségekben idézhet elő élelemhiányt, miközben a halgazdálkodásnak, illetve a turizmusnak is érvágást okoz. Arról nem is beszélve, hogy a korallzátonyok számos régióban enyhítik a viharok partokra gyakorolt hatásait, eltűnésük az éghajlati átalakulás következményeivel kombinálva valóban katasztrofális lehet.
Az ökoszisztéma megóvása tehát nemcsak erkölcsi feladatunk, hanem érdekünk is. De mit tehetünk, ha egy-egy faj már kipusztult? A Colossal Biosciences startup erre keresi a megoldást.
Régen sci-fi volt, ma már realitás
Az emberek fantáziáját régóta foglalkoztatja a kérdés, milyen lehet eltűnt állatokkal találkozni, elég csak a Jules Verne Utazás a Föld középpontja felé című regényére vagy a Steven Spielberg-fél Jurassic Parkra – és az annak alapjául szolgáló könyvre – gondolni. Noha a dinoszauruszok feltámasztása továbbra is sci-fi kategória, az olyan megoldások, mint a génszerkesztés és a mesterséges megtermékenyítés az elmúlt 30 évben robbanásszerű fejlődésen esett át, és ez a természetvédelemhez, a fajok megóvásához is nagyban hozzájárult.
A törekvéseknek komoly lendületet adott, amikor az egyetemek, természetvédelmi csoportok, tudományos intézetek és egyéb, hagyományos szervezetek mellett a magánszektor is megjelent ezen a területen. A cégek jellemzően nagyobb költségvetéssel és hatékonyabban képesek működni, ami jelentősen felgyorsítja a munkafolyamatokat.
Ezen vállalatok közé tartozik a texasi székhelyű Colossal Biosciences biotechnológiai és génszerkesztő vállalat. A céget 2021-ben alapította Ben Lamm amerikai vállalkozó társával, a szintén amerikai George Church genetikussal, utóbbi korábban úttörő munkát végzett a genomikában és a szintetikus biológiában, illetve a CRISPR/Cas9 génszerkesztő technológia finomításában.
Mindhárom állat eltűnéséhez hozzájárult az emberiség.
Szimbolikus fajok
Az utolsó gyapjas mamutok mintegy 4000 éve pusztultak ki a kelet-szibériai partoknál fekvő Vrangel-szigeten, egyes feltételezések szerint a beszűkült genetikai diverzitású, kis állománnyal végül egy járvány végzett. A kontinentális populáció kihalásával kapcsolatban sok a vita, a legelfogadottabb nézet szerint valószínűleg több faktor kombinációja, legfőképp a jégkorszak végét jelentő klimatikus átalakulás és az emberekhez köthető vadászati nyomás állt a háttérben.
Az erszényesfarkas, azaz tasman tigris utolsó ismert egyede 1936-ban hullott el fogságban, a fajt azonban csak 1982-ben nyilvánították hivatalosan kihaltnak. A populáció összeomlását a célzott vadászat okozta: az európai telepesek attól tartottak, hogy a ragadozók veszélyt jelentenek a haszonállatokra, ezért a 19. századtól a 20. század elejéig kormányzati támogatással irtották őket.
Az Indiai-óceánon fekvő Mauritius szigetén honos dodót szintén a vadászok, valamint a nyugati telepesek által behurcolt idegenhonos ragadozók – például kutyák, patkányok és disznók – irtották ki, igaz, az élőhelyeik pusztulása is szerepet játszott tragédiájukban. A hollandok a 17. században érkeztek meg a szigetre, az ott élő, méretes, röpképtelen, a galambfélék közé tartozó madaraknak korábban nem voltak természetes ellenségeik, ezért igen bizalmasan viselkedtek, esélyük sem volt a gyarmatosítókkal és veszélyes állataikkal szemben. A dodó évtizedeken belül kihalt, az utolsó ismert példányt fejbe lőtték.
Külön érdekes, hogy az érintett állatokat más-más korszakokban, nagyon eltérő körülmények között vesztettük el:
a mamut az őskori, még bőven a természeti világhoz kapcsolódó emberek,
a dodó a világot éppen felfedező és meghódító gyarmatosítók,
a tasman tigrisek pedig a modern mezőgazdaságot a környezeti szempontok fölé emelő társadalom áldozata lett.
Hilmi Tunahan Karakaya / Anadolu Agency / Getty Images Egy mamut csontváza.
Nem feltámasztás
Church már 2008-ban, a The New York Timesnak adott interjújában arról beszélt, az emblematikus jégkori állat genomjának szekvenálásával létre lehetne hozni egy ázsiai elefánt-mamut hibridet. Az elkövetkező években többször is ismertette elképzeléseit, 2013-ban pedig egy TEDx-előadásban nyilvánosan is beszámolt a Colossal Biosciences ötletéről. Church és Lamm hosszú ideig dolgozott közösen a megvalósításon.
A kezdeti években a fókusz a gyapjas mamuton volt, Church arra jutott, hogy a faj génjeinek felhasználásával át lehetne írni a legközelebbi élő rokon, az ázsiai elefánt egyes példányainak DNS-ét. A mamutok maradványainak genetikai vizsgálatai során korábban számos kulcsfontosságú információ kiderült, elviekben többek között zsírlerakódásaik, jellegzetes szőrzetük, az elefántfélékhez képest kis fülük, cirkadián biológiájuk és más, a jégkori éghajlathoz való alkalmazkodásukat segítő vonásukat is rekonstruálni lehetne.
A kutató arra jutott, hogy a mesterségesen megteremtett populációt a tundrai ökoszisztémába kellene betelepíteni, ahol aztán a talajt taposva segítenék a hideg beáramlását a permafrosztba, ezzel lassítva az olvadást, de emellett trágyáznák is a talajt, valamint támogatnák a lassú ciklusú tundra gyors ciklusú füves tájjá való átalakulását.
Eleinte a terv nem keltette fel különösebben a finanszírozók érdeklődését, a munka viszont folytatódott Church laboratóriumában, a Harvard Egyetemen. A csoporthoz 2015-ben csatlakozott posztdoktori kutatóként Eriona Hysolli, a Colossal biológiai részlegének jelenlegi vezetője, egyúttal a gyapjas mamut projekt irányítója.
Úttörő munka
Az eredmények nem maradtak el: 2015-ben és 2021-ben a gyapjas mamut több, majdnem teljes genomját szekvenálták, majd a szakértők az ázsiai elefánt adatelemzése felé fordultak. 2022 júliusában a Vertebrate Genomes Projecttel közösen bejelentették: sikeresen szekvenálták, illetve szerelték össze referencia-genom szinten a faj genomját, ami az elefántok esetében az első ilyen jellegű munka volt.
A csoport a hagyományos megközelítésnél jóval gyorsabban és hatékonyabban, a legújabb technológiák segítségével, multidiszciplináris megközelítéssel dolgozott. „A laboratóriumok adattavakat hoznak létre” – mondta a Nature-nek Zareh Zurabyan, a laboratóriumi digitális stratégia szakértője, illetve a Colossal információit és munkafolyamatait kezelő eLabNext America vezetője.
Számtalan adathalmazunk van több műszerből, kísérletből, sokféle fájlcsatolásból és mintából több ezer metaadat-mezővel
– tette hozzá. A szakértő szerint ez a tökéletes ökoszisztéma a gépi és mély tanulás, valamint a mesterséges intelligencia alkalmazásához, amennyiben azokat mélyreható adatelemzésre, valamint a vállalat kutatási és üzleti stratégiájának meghatározására akarják felhasználni.
A sikereken felbuzdulva 2021-ben Lamm és Church végül hivatalosan is elindította a Colossal Biosciencest, amely az elmúlt években már befektetői pénzeket is vonzott. A cég értékelése 2024-ben már mintegy 1,5 milliárd dollár volt, az In-Q-Tel nevű kockázatitőke-befektetési vállalaton keresztül még a CIA is bekapcsolódott a támogatásba.
Komoly pozitívumokkal kecsegtet
2022 augusztusában a Colossal előbb a tasman tigris, majd 2023 januárjában a dodó projektét is bejelentette. A gyapjas mamuthoz hasonlóan ezeknél is közeli, élő rokonokat használnának a hibridizációhoz, előbbi állatnál a duzzadtfarkú erszényescickányt, utóbbinál pedig a sörényes galambot. A projektek láthatóan jól haladnak, a vállalat a közelmúltban arról számolt be, hogy már 2028-ra világra jöhetnek az első hibridek.
A cég szerint az erszényesfarkast Tasmánia és Ausztrália válogatott területein engedhetnék szabadon, ezzel állítva helyre a térség ökoszisztémáját, mióta ugyanis a ragadozó eltűnt a térségből, csökkent a biológiai sokféleség. A rekonstruált dodót szintén visszatelepítenék eredeti élőhelyére, ahol a madár a növényi magvak terjesztésével javíthatna az élővilág állapotán.
A kutatók a munka során olyan biológiai, genetikai, informatikai és egyéb fejlesztéseket hajtanak végre, amelyeket elérhetővé tennének más, a természet megóvásán dolgozó csoportok számára. Hysolli szerint eredményeik akár az elefántokat érintő endoteliotróp herpeszvírus elleni vakcina megalkotásához is hozzájárulhatnak.
A szakértők tervezik továbbá az afrikai és az erdei elefántok referencia-genomjának létrehozását is, ami már napjainkban felbecsülhetetlen értékű információkkal szolgálhatna, és potenciális kihalás esetén nagyban megkönnyíthetné a Colossal munkáját. „Megvannak az eszközeink a biológiai sokféleség Petri-csészében történő megalkotásához, ugyanakkor még több szekvenált és konzervált mintával egész populációkat állíthatunk vissza, nem pusztán egyedeket” – mondta Hysoli.
Nincs mindenki meggyőződve
Church-ék törekvéseinek természetesen heves ellenzői is akadnak, a dilemmákról és kritikákról Julian Koplin és Christopher Gyngell, a Melbourne-i Egyetem bioetikusai írtak részletesen a The Conversation felületén. Kihalt fajokat ugyan még nem sikerült feltámasztani, ám a területet már most rengeteg kritika éri, sok bíráló szerint a tudománynak nincs joga istent játszani.
Egyes természetvédők azon az állásponton vannak, hogy, amennyiben a feltámasztás valósággá válik, mérséklődni fog az igény a még létező fajok megóvása iránt. Ennek persze ellentmondhat, hogy a biodiverzitás csökkenése jelenleg nem látszik lassulni, úgy tűnik, eleve nincs akkora igény az élővilág megmentésére, mint sokan feltételezik.
Aggodalomra ad okot továbbá, hogy az eltűnt élőlények számára jellemzően már nem érhető el az a környezet, amelyben eredetileg jelen voltak. A jégkorszak régen elmúlt, a tundra drasztikusan beszűkült, Mauritius mai képe össze sem hasonlítható az európaiak érkezése előtti állapotokkal, és a mezőgazdaság, illetve a behurcolt fajok Ausztráliában és Tasmániában is megtették hatásukat.
Az érintett térségek ráadásul az emberi tevékenység következtében – a világ minden tájához hasonlóan – egyre degradálódnak. Könnyen lehet, hogy a hibridek bevezetése csak bonyolítana a helyzeten.
Istent játszani?
Egy-egy faj kipusztulása után ökológiai rés következik, ezt – ahogy bevezetőnkben taglaltuk – a természet így vagy úgy, de idővel feltölti.
Sőt, egyáltalán képesek lennének-e elboldogulni környezetükben a bevezetett hibridek? Főleg úgy, hogy a természetben nem lennének szüleik, akiktől eltanulhatnának bizonyos stratégiákat, viselkedésmódokat – az állatok ugyanis nem puszta ösztönlények, igenis fontos fejlődésük szempontjából a tanulás.
Érdemes gyorsan hozzátenni, hogyha globálisan nem is, ám lokálisan kihalt fajok ismételt visszatelepítésével korábban sikerült igen pozitív eredményeket elérni. Erre jó példa a Yellowstone Nemzeti Park esete, ahová az 1990-es években vezették vissza a farkasokat, azóta pedig a flóra és a fauna is javulást mutat.
Végezetül fontos hozzátenni, a génszerkesztés rendkívül új terület, a Colossal pedig az emberi történelemben példátlan küldetésre vállalkozott. Nincs rá garancia, hogy a törekvéseket valóban siker koronázza, lehetséges például, hogy a hibridek nem veszik majd fel a kihalt rokonok kívánt vonásait.
The post Sci-fiből valósággá válhat a kihalt állatok feltámasztása first appeared on 24.hu.