Исчезновение

редактировать
Процесс воссоздания вымершего вида Пиренейский козерог, или букардо, первое животное, которое пережило вымирание после рождения.

Исключение, также известное как биология воскрешения или возрождение видов, представляет собой процесс создания организм, который является либо вымершим видом, либо напоминает вымерший вид. Есть несколько способов провести процесс исчезновения. Клонирование является наиболее широко предлагаемым методом, хотя также рассматривались редактирование генома и селективное разведение. Подобные методы применялись к некоторым исчезающим видам в надежде увеличить популяции. Единственный метод из трех, который мог бы предоставить животному такую ​​же генетическую идентичность, - это клонирование. У процесса прекращения вымирания есть как плюсы, так и минусы, от технологических достижений до этических проблем.

Содержание
  • 1 Методы
    • 1.1 Клонирование
    • 1.2 Редактирование генома
    • 1.3 Обратное разведение
    • 1.4 Итеративная эволюция
  • 2 Преимущества де-исчезновения
  • 3 Недостатки де-исчезновения
  • 4 Текущие кандидаты на вымирание
    • 4.1 Шерстистый мамонт
    • 4.2 Пиренейский козерог
    • 4.3 Зубр
    • 4.4 Квагга
    • 4.5 Тилацин
    • 4.6 Странствующий голубь
  • 5 Будущие потенциальные кандидаты и их заместители для вымирания
    • 5.1 Птицы
    • 5.2 Млекопитающие
    • 5.3 Рептилии
    • 5.4 Амфибии
  • 6 См. также
  • 7 Ссылки
  • 8 Дополнительная литература
  • 9 Внешние ссылки
Методы

Клонирование

На изображении выше показан процесс, использованный для клонирования пиренейского козерога в 2003 году. Культура ткани была взята у последней живой самки пиренейского козерога по имени Селия. Яйцо было взято у козы (Capra hircus) и ядра удалены, чтобы убедиться, что потомство было чисто пиренейским козерогом. Яйцо было имплантировано суррогатной матери козы для развития.

Клонирование - это часто предлагаемый метод потенциального восстановления вымершего вида. Это можно сделать, извлекая ядро ​​из сохранившейся клетки вымершего вида и заменяя его на яйцо без ядра ближайшего живого родственника этого вида. Затем яйцо может быть вставлено в хозяина от ближайшего живого родственника вымершего вида. Важно отметить, что этот метод можно использовать только при наличии консервированной клетки, то есть он наиболее применим для недавно вымерших видов. Клонирование используется в науке с 1950-х годов. Один из самых известных клонов - Овечка Долли. Долли родилась в середине 1990-х и жила нормальной жизнью, пока не испытала осложнения со здоровьем, которые привели к ее смерти. К другим известным клонированным видам животных относятся собаки, свиньи и лошади.

Редактирование генома

Редактирование генома быстро продвигается с помощью систем CRISPR / Cas, особенно CRISPR / Cas9. Система CRISPR / Cas9 была первоначально обнаружена как часть бактериальной иммунной системы. Вирусная ДНК, которая была введена в бактерию, стала частью бактериальной хромосомы в определенных областях. Эти области называются сгруппированными короткими палиндромными повторами с регулярными интервалами, иначе известными как CRISPR. Поскольку вирусная ДНК находится внутри хромосомы, она транскрибируется в РНК. Как только это происходит, Cas9 связывается с РНК. Cas9 может распознать инородную вставку и отщепить ее. Это открытие было очень важным, потому что теперь белок Cas можно рассматривать как ножницы в процессе редактирования генома.

Используя клетки от видов, близких к вымершим, редактирование генома может сыграть роль в процессе вымирания. Зародышевые клетки можно редактировать напрямую, так что яйцеклетка и сперма, производимые существующими родительскими видами, будут давать потомство вымерших видов, или соматические клетки можно редактировать и переносить посредством переноса ядра соматической клетки. В результате получается гибрид между двумя видами, поскольку это не совсем одно животное. Поскольку возможно секвенировать и собрать геном вымерших организмов из сильно деградированных тканей, этот метод позволяет ученым добиваться вымирания более широкого круга видов, в том числе тех, для которых не существует хорошо сохранившихся останков. Однако чем более деградировала и стареет ткань вымершего вида, тем более фрагментированной будет полученная ДНК, что усложняет сборку генома.

Обратное разведение

Обратное разведение - это форма селективного разведения. В отличие от разведения животных по признаку, позволяющему продвинуть вид в селективном разведении, обратное разведение включает разведение животных по предковому признаку, который может не так часто встречаться у всех видов. Этот метод может воссоздать черты вымершего вида, но геном будет отличаться от исходного вида. Однако обратное размножение зависит от наследственного признака вида, все еще присутствующего в популяции с любой частотой.

Итеративная эволюция

Естественный процесс исчезновения - это итеративная эволюция. Этот процесс происходит, когда вид вымирает, но затем снова появляется через некоторое время. Пример этого процесса произошел с рельсом с белым горлом. Эта нелетающая птица вымерла примерно 136000 лет назад из-за неизвестного события, которое привело к повышению уровня моря, что привело к исчезновению вида. Этот вид вновь появился около 100 000 лет назад, когда уровень моря упал, что позволило птице снова развиться как нелетающий вид на острове Альдабра, где она встречается и по сей день. Также см. таксон Элвиса.

Преимущества борьбы с исчезновением

Технологии, разрабатываемые для предотвращения исчезновения, могут привести к значительному прогрессу в научных технологиях и процессах. Это включает в себя развитие генетических технологий, которые используются для улучшения процесса клонирования для предотвращения исчезновения. Эти технологии можно использовать для предотвращения исчезновения исчезающих видов. Изучение реинтродуцированных видов также может привести к научным достижениям. Изучая ранее вымерших животных, можно найти лекарства от болезней. Возрожденные виды могут поддерживать инициативы по сохранению, выступая в качестве «флагманских видов », чтобы вызвать общественный энтузиазм и фонды для сохранения целых экосистем.

Если искоренение исчезновения станет приоритетом, это приведет к улучшению существующих стратегии сохранения. Сохранение будет необходимо для того, чтобы повторно ввести вид в экосистему. Сначала будут предприниматься усилия по сохранению, пока возрожденная популяция не сможет поддерживать себя в дикой природе. Вымирание также может помочь улучшить экосистемы, которые были разрушены человеческим развитием, путем возвращения вымершего вида обратно в экосистему для его возрождения. Это также вопрос о том, требуется ли возрождение видов, которые люди довели до вымирания, чтобы исправить ошибку человечества, которая с самого начала довела вид до вымирания.

Недостатки исчезновения

вымершие виды могут оказать негативное влияние на существующие виды и их экосистему. Повторное введение вымершего вида в его бывшую экосистему теперь можно рассматривать как классификацию его как инвазивного вида. Это могло привести к исчезновению живых видов из-за конкуренции за пищу или другого конкурентного исключения. Это также может привести к исчезновению видов-жертв, если у них будет больше хищников в среде, в которой было немного хищников до повторного внедрения вымершего вида. Если вид вымер в течение длительного периода времени, среда, в которую он попал, может сильно отличаться от той, в которой он может выжить. Изменения в окружающей среде, обусловленные развитием человека, могут означать, что этот вид может не выжить в случае повторного интродукции. в эту экосистему. Вид также может снова вымереть после исчезновения, если причины его исчезновения все еще представляют собой угрозу. На шерстистого мамонта охотятся браконьеры, как на слонов, из-за своей слоновой кости, и, если это произойдет, он может снова исчезнуть. Или, если вид повторно введен в среду с болезнью, у него нет иммунитета к реинтродуцированным видам, которые могут быть уничтожены болезнью, которую нынешние виды могут выжить.

Вымирание - очень дорогой процесс. Возвращение одного вида может стоить миллионы долларов. Деньги на вымирание, скорее всего, поступят от текущих усилий по сохранению. Эти усилия могут быть ослаблены, если финансирование будет взято у природоохранных организаций и направлено на искоренение. Это означало бы, что находящиеся под угрозой исчезновения виды начнут исчезать быстрее, потому что больше не будет ресурсов, необходимых для поддержания их популяций. Кроме того, поскольку методы клонирования никогда не приведут к появлению вида, полностью идентичного вымершему, реинтродукция этого вида может не принести экологических выгод, на которые надеются защитники природы. У них может не быть той же роли в пищевой цепочке, которую они играли раньше, и поэтому они не могут восстанавливать поврежденные экосистемы.

Текущие кандидаты на вымирание
Шерстистый мамонт (Mammuthus primigenius) является кандидатом на де- исчезновение с помощью клонирования или редактирования генома.

Шерстистый мамонт

Существование сохранившихся останков мягких тканей и ДНК от шерстистых мамонтов привело к идее, что виды могут быть воссозданы научными методами. Для этого были предложены два метода. Первый - использовать процесс клонирования, потому что даже у самых неповрежденных мамонтов было мало пригодной для использования ДНК из-за условий их хранения. Неповрежденной ДНК недостаточно, чтобы управлять производством эмбриона. Второй метод включает искусственное оплодотворение яйцеклетки слона с сохраненной спермой мамонта. В результате получился гибрид слона и мамонта. После нескольких поколений скрещивания этих гибридов можно было получить почти чисто шерстистого мамонта. Однако сперматозоиды современных млекопитающих, как правило, обладают активностью в течение 15 лет после глубокой заморозки, что может помешать этому методу. В 2008 году японская команда обнаружила пригодную для использования ДНК в мозге мышей, которые были заморожены в течение 16 лет. Они надеются использовать аналогичные методы, чтобы найти пригодную для использования ДНК мамонта. В 2011 году японские ученые объявили о планах клонирования мамонтов в течение шести лет.

В марте 2014 года сообщалось, что кровь, извлеченная из замороженной туши мамонта в 2013 году, теперь предоставит хорошую возможность для клонирования шерстистого мамонта. Другой способ создать живого шерстистого мамонта - это перенести гены из генома мамонта в гены его ближайшего из ныне живущих родственников, азиатского слона, чтобы создать гибридизированных животных с заметными приспособлениями, которые он имел для жизни в гораздо более холодная среда, чем современные слоны. В настоящее время этим занимается группа, возглавляемая гарвардским генетиком Джорджем Черчем. Команда внесла изменения в геном слона с генами, которые дали шерстистому мамонту его холодостойкую кровь, более длинные волосы и дополнительный слой жира. По словам генетика Хендрика Пойнара, возрожденный шерстистый мамонт или гибрид мамонта и слона может найти подходящую среду обитания в экозоне тундры и таежного леса.

Джордж Черч выдвинул гипотезу о положительном влиянии возвращения вымершего шерстистого мамонта на окружающая среда, например, возможность обратить вспять часть ущерба, причиненного глобальным потеплением. Он и его коллеги-исследователи предсказывают, что мамонты будут есть мертвую траву, позволяя солнцу достигать весенней травы; их вес позволил бы им прорваться сквозь плотный изолирующий снег, чтобы холодный воздух достигал почвы; и их характеристика вырубки деревьев увеличивает поглощение солнечного света. В редакционной статье, осуждающей искоренение исчезновения, Scientific American указал, что задействованные технологии могут иметь вторичное применение, в частности, чтобы помочь видам, находящимся на грани исчезновения, восстановить свое генетическое разнообразие.

пиренейский козерог

Пиренейский козерог был подвидом испанского горного козла, обитавшего на Пиренейском полуострове. Хотя до Средневековья он был в изобилии, чрезмерная охота в XIX и XX веках привела к его упадку. В 1999 году в национальном парке Ордеса осталась жива только одна женщина по имени Селия. Ученые захватили ее, взяли образец ткани из ее уха, наложили на нее ошейник, а затем выпустили обратно в дикую природу, где она жила, пока ее не нашли мертвой в 2000 году, когда она была раздавлена ​​упавшим деревом. В 2003 году ученые использовали образец ткани, чтобы попытаться клонировать Селию и воскресить вымерший подвид. Несмотря на успешный перенос ядер из ее клеток в яйцеклетки домашней козы и оплодотворение 208 самок коз, родилась только одна. У новорожденного козерога был дефект легких, он прожил всего 7 минут, прежде чем задохнулся из-за того, что не мог дышать кислородом. Тем не менее, ее рождение было расценено как триумф и было принято считать первым искоренением исчезновения. В конце 2013 года ученые объявили, что снова попытаются воссоздать пиренейского горного козла. Проблема, с которой предстоит столкнуться, помимо многих проблем, связанных с воспроизводством млекопитающего путем клонирования, заключается в том, что путем клонирования особи самки Селии могут быть произведены только самки, и не существует самцов, с которыми эти самки могли бы воспроизводить потомство. Потенциально эту проблему можно решить путем скрещивания женских клонов с близкородственным юго-восточным испанским горным козлом и постепенного создания гибридного животного, которое в конечном итоге будет больше походить на пиренейского козерога, чем на юго-восточного испанского козерога.

зубры

зубры были широко распространены в Евразии, Северной Африке и на Индийском субконтиненте в плейстоцене, но только в Европейские зубры (Bos primigenius primigenius ) дожили до исторических времен. Этот вид широко представлен в европейских наскальных рисунках, таких как Ласко и пещера Шове во Франции, и все еще был широко распространен в римскую эпоху. После падения Римской империи чрезмерная охота знати на зубров привела к сокращению его населения до единственной популяции в Jaktorów лесу в Польше, где последний дикий из них умер в 1627 году. Однако, поскольку зубр является предком большинства современных пород крупного рогатого скота, его можно вернуть путем селективного или вторичного разведения. Первая попытка этого была предпринята Хайнцем и Лутцем Хеком с использованием современных пород крупного рогатого скота, что привело к созданию крупного рогатого скота Хека. Эта порода была завезена в заповедники по всей Европе; тем не менее, он сильно отличается от зубров как по физическим характеристикам, так и по поведению, и современные попытки пытались создать животное, которое почти идентично зубру по морфологии, поведению и даже генетике. Проект TaurOs направлен на воссоздание туров путем выборочного разведения примитивных пород крупного рогатого скота в течение двадцати лет с целью создания самодостаточного пастбища для крупного рогатого скота в стадах по крайней мере из 150 животных в диких природных районах по всей Европе. Эта организация сотрудничает с организацией Rewilding Europe, чтобы помочь восстановить баланс европейской природы. Конкурирующим проектом по воссозданию туров является Проект Уруз Фонда Истинной Природы, который направлен на воссоздание туров с помощью более эффективной стратегии разведения и редактирования генома, чтобы уменьшить количество поколений размножения. необходима и способность быстро устранять нежелательные черты у новой популяции зубров. Есть надежда, что новые зубры оживят европейскую природу, восстановив ее экологическую роль как ключевой вид, и вернут биоразнообразие, исчезнувшее после упадка европейской мегафауны, а также помогут открыть новые экономические возможности, связанные с изучением дикой природы Европы. 192>

Quagga

quagga (Equus quagga quagga) - это подвид равнинной зебры, который отличался полосатой на морде и верхняя часть туловища, но задняя часть брюшка была сплошного коричневого цвета. Он был родом из Южной Африки, но был уничтожен в дикой природе из-за чрезмерной охоты из-за спорта, и последний особь умер в 1883 году в зоопарке Амстердама. Однако, поскольку технически это тот же вид, что и выжившие равнинные зебры, было высказано мнение, что квагга может быть возрождена с помощью искусственного отбора. Проект Quagga направлен на воссоздание животного посредством селективного или спекулятивного разведения равнинных зебр. Он также направлен на выпуск этих животных на Западный Кейп, как только будет получено животное, полностью напоминающее квагга, которое может иметь преимущество в уничтожении неместных деревьев.

Тилацин

Последний известный тилацин, названный «Бенджамин», умер от пренебрежения в зоопарке Хобарта в 1936 году.

тилацин был уроженцем материковой части Австралии, Тасмании и Новая Гвинея. Считается, что он вымер в 20 веке. Тилацин стал чрезвычайно редким или вымершим на материковой части Австралии до британского поселения на континенте. Последний известный тилацин, по имени Бенджамин, умер в зоопарке Хобарта 7 сентября 1936 года. Считается, что он умер в результате пренебрежения - его заперли в своих спальных помещениях и подвергли воздействию Редкое явление экстремальной тасманской погоды: сильная жара днем ​​и минус ночью. Официальная защита вида правительством Тасмании была введена 10 июля 1936 года, примерно за 59 дней до того, как последний известный экземпляр умер в неволе.

В декабре 2017 года об этом было объявлено в Nature Ecology and Evolution, что полный ядерный геном тилацина был успешно секвенирован, что знаменует собой завершение критического первого шага на пути к исчезновению, начатого в 2008 году, с извлечением образцов ДНК из сохраненного образца мешочка. Геном тилацина был реконструирован с использованием метода редактирования генома. Тасманский дьявол использовался в качестве эталона для сборки полного ядерного генома. Эндрю Дж. Паск из Университета Мельбурна заявил, что следующим шагом к искоренению исчезновения будет создание функционального генома, который потребует обширных исследований и разработок, оценивая, что полная попытка возродить вид возможно уже в 2027 году.

Странствующий голубь

Марта, последний известный странствующий голубь

Странствующий голубь исчислялся миллиардами, прежде чем был истреблен коммерческой охотой и потеря среды обитания. Некоммерческая организация Revive Restore получила ДНК странствующего голубя из музейных образцов и шкур; однако эта ДНК деградировала из-за своего возраста. По этой причине простое клонирование не было бы эффективным способом устранения исчезновения этого вида, потому что части генома будут отсутствовать. Вместо этого Revive Restore фокусируется на выявлении мутаций в ДНК, которые могут вызвать фенотипические различия между вымершим странствующим голубем и его ближайшим живым родственником полосатым голубем. При этом они могут определить, как модифицировать ДНК полосатохвостого голубя, чтобы изменить его черты, имитирующие черты странствующего голубя. В этом смысле исчезнувший странствующий голубь не будет генетически идентичен вымершему странствующему голубю, но у него будут те же черты. Ожидается, что исчезнувший гибрид странствующего голубя будет готов к разведению в неволе к 2024 году и выпущен в дикую природу к 2030 году.

Будущие потенциальные кандидаты и их заместители для вымирания

A “De -Целевая группа по вымиранию »была создана в апреле 2014 года под эгидой Комиссии по выживанию видов (SSC), и ей было поручено разработать набор Руководящих принципов по созданию косвенных признаков вымерших видов в интересах сохранения, чтобы позиционировать SSC МСОП на быстро появляющейся технологической осуществимости создания прокси вымершего вида.

Птицы

  • Моа - эта группа крупных (до 4 м [12 футов] высотой и 110 кг [250 фунтов]) нелетающих птиц стала вымерли примерно в 1400 году нашей эры после прибытия и распространения народа маори в Новой Зеландии; однако неповрежденная ДНК как из сохранившихся образцов, так и из яичной скорлупы делает моа кандидатом на воскрешение. Новозеландский политик Тревор Маллард предложил вернуть вид среднего размера.
  • Вересковая курица - этот подвид прерийной курицы вымер на Martha's Vineyard в 1932 году, несмотря на усилия по сохранению; однако наличие пригодной для использования ДНК в музейных образцах и охраняемых территориях в ее бывшем ареале делает эту птицу возможным кандидатом на вымирание и возвращение в ее прежнюю среду обитания.
  • Додо - эта большая нелетающая наземная птица, эндемичная для Маврикий последний раз видели в 1640-х годах и, скорее всего, вымер к 1700 году из-за эксплуатации людьми и интродуцированных видов, таких как крысы и свиньи, которые съели свои яйца и с тех пор стал символом исчезновения в популярной культуре. Из-за большого количества костей и некоторых тканей этот вид может снова жить, поскольку у него есть близкий родственник выжившего никобарского голубя. Был секвенирован весь геном птицы додо, но дальнейших шагов по искоренению еще не сделано.
  • Слоновая птица - из самых больших птиц, когда-либо существовавших, слоновая птица была вымерла из-за ранних колонизация Мадагаскара. Древняя ДНК была получена из яичной скорлупы, но может быть слишком разложена для использования в борьбе с исчезновением.
  • Попугай Каролины
  • Большой гагар
  • Кубинский ара
  • Утка-лабрадор
  • Хуя
  • Мохо
  • Орел Хааста

Млекопитающие

Рептилии

  • Черепаха с острова Флореана - В 2008 году в музейных образцах была обнаружена митохондриальная ДНК вида черепах Floreana. Теоретически можно разработать программу разведения, чтобы «воскресить» чистый вид Floreana из живых гибридов.
  • Hoplodactylus delcourti (гигантский геккон Делькурта)
  • Gallotia goliath (ящерица-голиаф Тенерифе)

Земноводные

  • Лягушка-выводок желудка - В 2013 году ученые в Австралии успешно создали живой эмбрион из неживого сохраненного генетического материала и надеются, что с помощью методов переноса ядер соматических клеток они смогут произвести эмбрион, который сможет дожить до стадии головастика.
См. также
Ссылки
Дополнительная литература
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-17 04:26:30
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте