I juli 2014 publiserte tidsskriftet Science en spesiell serie artikler om temaet tap av arter og behovet for nye tilnærminger til bevaring av dyreliv - blant dem de-utryddelse (også kjent som oppstandelsesbiologi), prosessen med å gjenoppstå arter som har døde ut, eller blitt utdødd. University of Otago, NZ, zoolog Philip J. Seddon og kolleger, forfattere av en artikkel omtalt i serien, antydet at problemet ikke var om de-utryddelse ville oppstå - forskere var nærmere enn noen gang før å få det til å skje - men hvordan gjør det på en måte som vil være til fordel for bevaring. Spesialutgaven fulgte forrige års TEDxDeExtinction-begivenhet, en høyt publisert konferanse der nøkkelpersoner på feltet snakket om vitenskapen, løftet og risikoen for utryddelse.
Å bringe dem tilbake.
Selv om den en gang ble ansett som en fantasifull forestilling, ble muligheten for å bringe utdødde arter tilbake til liv reist av fremskritt innen selektiv avl, genetikk og reproduktiv kloningsteknologi. Nøkkelen blant disse fremskrittene var utviklingen på 1990-tallet av en teknikk kjent som somatisk cellekjerneoverføring (SCNT), som ble brukt til å produsere den første pattedyrklonen, Dolly the sau (født 1996, død 2003).
I 2009, ved å bruke SCNT, oppnådde forskere nærmest de-utryddelse for første gang, og forsøkte å få tilbake den utdødde Pyreneanske spalten (eller bucardo, Capra pyrenaica pyrenaica). En klon ble produsert fra konserverte vev, men den døde av en alvorlig lungedefekt i løpet av få minutter etter fødselen. Forsøkets nærmeste suksess vakte debatt om hvorvidt arter skal bringes tilbake fra utryddelse og om de bringes tilbake, hvordan det skal gjøres og hvordan arten skal forvaltes.
Kandidatartene for utryddelse er mange. Noen høyprofilerte eksempler er den ullmamma (Mammhus primigenius), passasjerden (Ectopistes migratorius), tylacine eller pungdyr ulv (Thylacinus cynocephalus) og den mage-rasende frosken (Rheobatrachus silus). Av-utryddelse omfatter ikke dinosaurer, blant annet på grunn av ekstrem alder for prøver og den alvorlige nedbrytningen av DNA over tid.
Verktøyene til gjenoppstandelse av arter.
Muligheten for å bringe utdødde arter tilbake til livet ble først utforsket på begynnelsen av 1900-tallet, gjennom en tilnærming kjent som ryggavl (eller avl tilbake). Tilbake avl, for produksjon av en rase som viser trekkene til en vill stamfar, er basert på prinsippene for selektiv avl, som mennesker har brukt i århundrer for å utvikle dyr med ønskede egenskaper. I 1920- og 30-årene krysset tyske zoologer Lutz og Heinz Heck forskjellige typer storfe i et forsøk på å rase opp for et dyr som lignet aurochene (Bos primigenius), en utdødd art av europeisk vill okse som var forfedret til moderne storfe. Brødrene Heck krysset av moderne storfe, og brukte som veiledning historiske beskrivelser og beinprøver som ga morfologisk informasjon om aurokene, men de hadde ingen innsikt i dyrenes genetiske beslektelse. Som en konsekvens hadde det resulterende Heck-storfe liten likhet med aurokene.
I siste del av 1900-tallet dukket det opp verktøy som gjorde det mulig for forskere å isolere og analysere DNA fra bein, hår og annet vev fra døde dyr. Sammen med fremskritt innen reproduksjonsteknologi, som in vitro-befruktning, klarte forskere å identifisere storfe som er nære genetiske slektninger til aurochene og kombinere sæd og egg for å produsere et dyr (den såkalte tauroen) som er morfologisk og genetisk lik til aurochene.
Andre fremskritt innen genteknologi har økt muligheten for å utlede og rekonstruere de genetiske sekvensene til utdødde arter fra til og med dårlig konserverte eller kryokonserverte prøver. Rekonstruerte sekvenser kan sammenlignes med sekvensene for eksisterende arter, noe som muliggjør ikke bare identifisering av levende arter eller raser som er best egnet for rygging, men også gener som vil være kandidater for redigering av levende arter. Genomredigering, en teknikk for syntetisk biologi, innebærer å legge til eller fjerne bestemte deler av DNA i arven av en art. Oppdagelsen av CRISPR (gruppert regelmessig med mellomrom korte palindromiske gjentakelser), et naturlig forekommende enzymsystem som redigerer DNA i visse mikroorganismer, forenklet i stor grad foredlingen av genomredigering for av-utryddelse.
Kloning for av-utryddelse har hovedsakelig sentrert seg om bruken av SCNT, som innebærer overføring av kjernen fra en somatisk (kropp) celle fra dyret som skal klones inn i cytoplasma av et enucleated donor egg (en eggcelle som kom fra en annen dyr og har fått en egen kjerne fjernet). Eggcellen blir stimulert i laboratoriet til å sette i gang celledeling, noe som fører til dannelse av et embryo. Embryoet blir deretter transplantert i livmoren til en surrogatmor, som i tilfelle av utryddelse er en art som er nært beslektet med den som klones. I forsøket på å gjenopplive den utdødde Pyrenean-spalten i 2009, overførte forskere kjerner fra tint fibroblaster av kryokonserverte hudprøver til enuklerte egg fra tamme geiter. De rekonstruerte embryoene ble transplantert til enten spansk biex eller hybrid hunn (spansk ekte domene geit).
Det kan også være mulig å bruke stamceller for å gjenopplive utdødde arter. Somatiske celler kan omprogrammeres gjennom introduksjon av spesifikke gener, og skaper såkalte induserte pluripotente stamceller (iPS). Slike celler kan stimuleres til å differensiere til forskjellige celletyper, inkludert sæd og egg som potensielt kan gi opphav til levende organismer. Som med de andre ekstinksjonsteknikkene, avhenger imidlertid suksessen til en tilnærming basert på stamceller i stor grad av kvaliteten på DNA som er tilgjengelig i bevarte prøver.
