Povratak otpisanih?
Od dinosaurusa do ptice dodo, ogroman broj različitih vrsta organizama postao je deo prošlosti. Ostavljajući svoje tragove u stenama, pod ledom i u ćilibaru, izumrla živa bića otvorila su novi put nauci — nastala je ideja o njihovom povratku.
Primer nekih od izumrlih životinja
Nestanak vrsta
Izumiranje (ekstinkcija) predstavlja prestanak postojanja određene grupe organizama, najčešće vrste. Vrsta se smatra izumrlom onog trenutka kada dođe do smrti poslednje žive jedinke koja joj pripada. S obzirom na to da je tačan momenat takvog događaja teško ustanoviti, on se često određuje retrospektivno, tj. posmatranjem unazad. Kada su u pitanju izumiranja koja su se dogodila u dalekoj prošlosti, veliki značaj imaju fosilni ostaci jer omogućavaju utvrđivanje same vrste, njenih karakteristika, perioda u kojem je živela i nestala itd. Pretpostavlja se da je do danas izumrlo čak 99% vrsta koje su ikada živele na Zemlji.
Peto veliko izumiranje, za koje se pretpostavlja da je uzrokovano udarom nebeskog tela
Izvor slike: https://media.nationalgeographic.org/assets/photos/245/530/b8b787f4-530b-46b4-8354-773a623f4233.jpg
Da bi vrsta mogla da nestane ona, naravno, prvo mora da nastane. Kada uspeju da pronađu povoljne uslove sredine u kojoj žive, grupe istih organizama mogu da zauzmu određenu ekološku nišu — deo staništa, deo resursa i funkcionalni položaj u odnosu na druge grupe organizama. To im omogućava napredak, razvoj i posledično, kroz duže vremenske periode, izdvajanje u posebnu, novu vrstu, što se označava kao specijacija. Promena sredinskih uslova tokom vremena je neizbežna i zahteva prilagođavanje tj. adaptaciju jedinki datim promenama. Kada vrsta više ne može da prati izmene faktora sredine, ona izumire. Pored ovog „prirodnog“ i izolovanog izumiranja, mogu se dogoditi i masovne ekstinkcije (poput one u kojoj su nestali dinosaurusi), kao i ekstinkcije uzrokovane uticajem čoveka. Smatra se da se u istoriji Zemlje dogodilo pet masovnih izumiranja — šesto se dešava sada i izaziva ga čovek.
Ptica Dodo, izumrla u XVII veku zbog uticaja čoveka
Izvor slike: https://miro.medium.com/max/1400/0*akm2sO128UwgrLb4
Deekstinkcija
Zamisao o povratku izumrlih vrsta pojavila se devedesetih godina dvadesetog veka. Jedan od filmova koji je popularizovao ovaj koncept nesumnjivo je „Park iz doba jure“, kada je oživljavanje dinosaurusa delovalo kao opasan poduhvat koje ljudi žele da ostvare. Na listi potencijalne deekstinkcije, ovim gmizavcima uskoro su se priključili i mamuti, kaspijski tigar, ptica dodo itd. Sa razvojem nauke i tehnologije činilo se da bi ovakav poduhvat bio moguć. Međutim, pokazalo se da nije sve tako jednostavno kao što se na početku mislilo.
Poster filma „Park iz doba jure“
Izvor slike: https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/8142L+TQEyL.jpg
Deekstinkcija podrazumeva proces u kojem, veštačkim putem, nastaje organizam sličan ili identičan pripadniku neke prethodno izumrle vrste. Do sada se razvilo nekoliko tehnika za deekstinkciju, a one najčešće koriste principe genomskog inženjeringa.
U nedavnoj studiji, tim paleogenetičara radio je na povratku pacova sa Uskršnjeg ostrva, Rattus macleari, vrste koja je izumrla pre oko 120 godina. Iako možda nije toliko interesantna životinja, Rattus macleari je odabran kao početni model za ovakav tip istraživanja zbog bliskog srodstva sa braon pacovom (Rattus norvegicus) koji se pokazao dobrim izborom iz nekoliko razloga — ima kratak period gestacije, dobro okarakterisan genom, već poznatu fiziologiju, a pacovi se odavno koriste u laboratorijama i nisu skupi sistemi za istraživanje. Pored toga, ovako mali model pogodan je i zbog otkrivanja potencijalnih grešaka i nedostataka u samom eksperimentalnom postupku.
Rattus macleari
Izvor slike: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8d/MusMacleariSmit.jpg/1280px-MusMacleariSmit.jpg
Kako izgleda proces deekstinkcije? Prvi korak je izolovanje DNK iz fosila ili ostatka dela tela ispitivane izumrle jedinke, što je u navedenom istraživanju bila koža pacova sa Uskršnjeg ostrva. Zatim sledi sekvenciranje, tj. određivanje redosleda nukleotida u genomu izabranog organizma. Potom se pročitana sekvenca upoređuje sa referentnim genomom žive srodne vrste — u ovom slučaju to je Rattus norvegicus. Nakon toga se identifikuju delovi ukupne genetičke informacije koji se ne podudaraju između dve ispitivane vrste. Oni bi se, u teoriji, mogli izmeniti primenom genomskog inženjeringa u genomu žive vrste tako da odgovaraju genomu izumrle vrste. Na kraju bi se izmenjena genetička informacija na određeni način unela u surogat majku, koja bi, teorijski, trebalo da rodi živu jedinku izumrle vrste koja po dostizanju polne zrelosti može da daje potomke.
Međutim, problem se pojavio već pri sekvenciranju, jer oko 5% genoma Rattus macleari nije bilo moguće povratiti. Neki od gena u okviru tih 5% bili su nepotpuni, dok su drugi potpuno odsustvovali. Takođe, uočeno je da regioni u kojima se (ne) nalaze takvi geni nisu nasumično raspoređeni, već se nalaze u delovima genoma koji kodiraju proteine uključene u funkcionisanje imunskog sistema i čula mirisa. To znači da bi deekstinkovani Rattus macleari imao drugačiji imunski sistem i procesuirao mirise drugačije od pravog pacova sa Uskršnjeg ostrva. Tako je zaključeno da se „oživljavanjem“ ove životinje, a verovatno i bilo koje druge izumrle vrste, nikada ne bi mogla dobiti „originalna“ jedinka.
Mamuti, jedna od vrsta čiji se povratak iščekuje
Izvor slike: https://www.npr.org/2015/07/02/419248169/checking-dna-against-elephants-hints-at-how-mammoths-got-woolly
Sa daljim napretkom tehnologije i znanja, deekstinkcija bi u budućnosti mogla da postane realnost. Ipak, povratak izumrlih vrsta sa sobom povlači mnogo pitanja i problema. Kako će ti organizmi opstati u uslovima koji su drugačiji od onih u kojima su nekada živeli? Na koji način će se njihovo ponovno pojavljivanje odraziti na trenutno žive vrste i kakav će uticaj imati na životnu sredinu? I možda najvažnije — da li je etički u redu ovako se igrati sa prirodom?
Izvori:
- Jianqing Lin, David Duchêne, Christian Carøe, Oliver Smith, Marta Maria Ciucani, Jonas Niemann, Douglas Richmond, Alex D. Greenwood, Ross MacPhee, Guojie Zhang, Shyam Gopalakrishnan, M. Thomas P. Gilbert. Probing the genomic limits of de-extinction in the Christmas Island rat. Current Biology, 2022; DOI: 10.1016/j.cub.2022.02.027
- Richmond, D.J., Sinding, M-H.S., Gilbert, M.T.P. (2016). The potential and pitfalls of de-extinction. — Zoologica Scripta, 45, 22– 36.
- https://www.science.org/content/article/bringing-back-woolly-mammoth-and-other-extinct-creatures-may-be-impossible?fbclid=IwAR09rRmvLd1fuL60ju00JoXlZi5c2X8BckMIzeSsHijSWNjUnnqsQpYp8Wo
- Cell Press. “Forget mammoths: These researchers are exploring bringing back the extinct Christmas Island rat.” ScienceDaily. ScienceDaily, 9 March 2022. <www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220309111050.htm>.
- https://en.wikipedia.org/wiki/Extinction
- https://www.sciencealert.com/25-animals-that-scientists-are-planning-to-bring-back-from-extinction
- McKinney, Michael L. (1997). “How do rare species avoid extinction? A paleontological view”. In Kunin, W. E.; Gaston, K. J. (eds.). The Biology of Rarity. pp. 110
