Заморожений зоопарк: як вчені намагаються врятувати тварин від вимирання

Коли в 1972 році дослідник з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго Курт Беніршке почав збирати зразки шкіри рідкісних і зникаючих тварин, він не мав чіткого плану, що з ними робити. Він вважав, що одного разу буде розроблено інструменти для порятунку цих тварин. Кілька років по тому він перевіз свою колекцію до зоопарку Сан-Дієго і назвав її «Замороженим зоопарком», повідомляє CNN.

Фото: IStock

«Відомо, що над «Замороженим зоопарком» (Frozen Zoo) висів плакат із цитатою: «Ви маєте збирати речі з причин, яких ви поки що не розумієте», — каже Олівер Райдер, генетик із зоопарку Сан-Дієго та один із перших співробітників Беніршке . — Ми відчували, що були зберігачами цієї зростаючої колекції, яка матиме таку цінність для майбутнього, яку ми тоді не могли оцінити».

За темою: Школяр із Британії виявився розумнішим за Ейнштейна та Хокінга: він набрав максимально можливий бал у тесті на IQ

Беніршке помер у 2018 році, але його справа живе. Сьогодні Заморожений зоопарк є найбільшим у світі кріобанком тварин, у якому зберігаються зразки понад 10 500 особин тварин 1220 видів.

Довгий час це був єдиний у своєму роді проект. Однак останніми роками аналогічні зусилля зі збереження виникли в усьому світі, і тепер доступні інструменти, яких Беніршке ще не було. У той же час годинник цокає для багатьох видів, які перебувають у небезпеці.

«Незамінне сховище дуже рідкісних тварин»

Згідно з звітом WWF Living Planet Report 2020, з 1970 року популяції ссавців, птахів, земноводних, рептилій та риб скоротилися в середньому на 68% тваринам і рослинам – загрожує зникнення в найближчі десятиліття та століття.

За нинішніх темпів втрати біорізноманіття деякі вчені вважають, що збереження зразків видів, яких завтра може не бути, — це вже не далекоглядне завдання, а наукова необхідність.

«У міру накопичення зусиль ми зрозуміли, що збираємо незамінне сховище дуже рідкісних тварин, – каже Райдер. — Оскільки у нас є клітини у Замороженому зоопарку, ми тепер можемо застосовувати нові методи та нові технології, щоб розширити наше розуміння та дізнатися більше інформації, яка має безпосереднє відношення до запобігання зникненню видів».

Райдер каже, що з моменту заснування Замороженого зоопарку в галузі генетики було досягнуто багато важливих віх, починаючи з клонування першої тварини — вівці на ім'я Доллі — 1996 року. Починаючи з 2001 року чотири види, що зникають, були клоновані з використанням генетичного матеріалу із Замороженого зоопарку: індійський гаур, горбатий азіатський дикий бик; бантенг, вид великої рогатої худоби із Південно-Східної Азії; кінь Пржевальського, що колись зустрічався по всій Монголії і недавно вимер у дикій природі і чорноногий тхір, який вважався вимерлим у дикій природі, поки не з'явився знову в 1981 році, але потім був майже знищений епідемією.

Генетичний порятунок

Хоча клонування не ідеальне — клонований індійський гаур прожив лише 48 годин — це корисний інструмент, який допомагає врятувати види, що вимирають, оскільки він може збільшити генетичну різноманітність. Коли популяція виду скорочується, тварини, що залишилися, змушені схрещуватися, а генетичний фонд скорочується, що ще більше загрожує виживанню. Але клоновані чорноногі тхори, наприклад, народилися у 2020 році із зразків, зібраних у 1988 році, а це означало, що їхній генетичний профіль був набагато різноманітнішим, ніж нинішня популяція.

«У видів тварин генетична різноманітність — це те, що надає їм стійкості, здатності відновлюватися після природних катастроф, атак вірусів, атак хвороб. Це тому, що чим більше різних типів генетики виглядає, тим більше шансів, що деякі з них виживуть», — пояснює Брендон Ноубл, професор регенеративної медицини у Вестмінстерському університеті в Лондоні та голова правління The Frozen Ark. , британський кріобанк для тварин.

Frozen Ark був заснований у 2004 році з тією ж метою, що й Заморожений зоопарк, але з іншою структурою: це не окрема колекція, прив'язана до однієї установи, а розподілена мережа з більш як двох десятків установ, таких як зоопарки, музеї та університети з всьому світу, кожен з яких ділиться своєю колекцією та знаннями.

Хоча у Frozen Ark більше зразків, ніж у замороженому зоопарку — 48 000 із 5 500 видів, — близько 90% з них складаються з ДНК, а не з живих клітин, які використовуються по-іншому і повинні зберігатися за набагато нижчих температур.

Зразки ДНК не можна використовувати для клонування тварини, але вони необхідні для складання генетичного плану видів, які можуть зникнути. «Ця інформація може бути використана для цілого ряду різних наукових досліджень, від дослідження раку до розуміння процесів відновлення, таких як відростання кінцівок, – каже Ліза Йон, професор медицини дикої природи у Ноттінгемському університеті та науковий консультант у Frozen Ark. — Заощаджуючи ці ресурси, ми дозволимо не лише нинішнім вченим, а й майбутнім поколінням вчених робити різноманітні нові відкриття».

Осередок з будь-яким іншим ім'ям

Заморожування клітин включає більш тонкий процес, ніж з ДНК, потрібно уникнути утворення кристалів льоду, коли клітини заморожуються до -196 за Цельсієм. Різні клітини також потребують різних процедур заморожування; наприклад, клітини амфібій важко заморозити належним чином, тому вони сильно недопредставлені в кріобанках. І деякі з технологій, які дозволили б якнайкраще використовувати клітинні лінії, все ще потребують вдосконалення.

«Багато з того, що ми хочемо зробити, ми поки що зробити не можемо», — каже Талліс Метсон з Nature's Safe, британського кріобанку, який збирає живі клітини та гамети (сперматозоїди та яйцеклітини). Він передбачає, що в найближчі 10-30 років можна буде перетворити ці клітини на плюрипотентні стовбурові клітини, які можна буде перепрограмувати на виробництво сперматозоїдів та яйцеклітин.

Як тільки це стане можливим, зі сперми та яйцеклітини можна буде створити ембріон, а потім імплантувати його сурогатну особину зникаючого виду, що знову забезпечить таку необхідну генетичну різноманітність.

Цей метод також відкриває перспективу відродження повністю вимерлих видів з використанням сурогатів найбільш генетично схожих тварин, що вижили. «Ми маємо клітини, які збереглися від вимерлих видів, але ми робимо це не з цієї причини, — каже Райдер. — Нас попросили зберегти клітини деяких із останніх особин виду — або буквально останньої особини — і ми це робимо, але насправді ми не розраховуємо, що зможемо повернути види назад із вимирання від однієї тварини».

Проблеми попереду

Кліматична криза, що прискорюється, чинитиме додатковий тиск на екосистеми, що зробить роботу кріобанків ще більш важливою. «Я вважаю кріоконсервацію абсолютним наріжним каменем консервації. Зараз ми стикаємося з шостим масовим вимиранням, і ми повинні мати можливість дати майбутнім поколінням спосіб повернути ці види до життя», — каже Метсон.

Багато проблем, що стоять перед цими проектами, мають практичний характер. «Згортання Замороженого зоопарку в далекому майбутньому — одне з найскладніших завдань, — каже куратор Марліс Хоук. — Ми хочемо продовжувати збирати більше зразків, гарантуючи, що ті, які ми вже маємо, залишаться там після нашого життя. Це включає забезпечення цільового фінансування рідкого азоту для заморожування ДНК і заміну кріотанків у міру їх старіння ».

Однією з основних завдань буде переконати природоохоронні установи в тому, що кріобанкування є дієвою стратегією і заслуговує на фінансування. «Багато хто з нас робить це без будь-якої відчутної підтримки, крім пожертвувань чи грантів, без державної підтримки, — каже Йон. — Кріобанкінг все частіше визнається життєво важливим ресурсом, тож трохи незрозуміло, чому немає фінансової підтримки».

Вам може бути цікаво: головні новини Нью-Йорка, історії наших іммігрантів і корисні поради про життя в Великому яблуці - читайте все це на ForumDaily New York.

Нарешті, всі дослідники згодні з тим, що для досягнення успіху потрібна тісніша співпраця між усіма кріобанками. «Завдання величезне, ніхто не може зробити це самостійно, — каже Метсон. — Мільйон видів перебувають у небезпеці. Нам потрібно за 50 різних генетичних зразків від кожного, тобто 50 мільйонів зразків; для кожного з них нам потрібно п'ять флаконів для кожного зразка, тому потрібно зберігати сотні мільйонів зразків».

Райдер каже, що працює над створенням глобальної мережі для зберігання вже зібраних матеріалів.

«Якби ми мали розмову з майбутніми поколіннями, вони б сказали: «Будь ласка, збережіть якнайбільше біорізноманіття зараз», — додає він. — І вони б сказали, зробіть це всіма доступними засобами».

Читайте також на ForumDaily:

Ракети, що вибухнули в Польщі: реакція НАТО і нові подробиці того, що сталося.

Крижані скульптури, гірки та феєрверки: 10 грандіозних зимових фестивалів у США

Хочете більше важливих та цікавих новин про життя в США та імміграцію до Америки? - Підтримайте нас донатом! А ще підписуйтесь на нашу сторінку в Facebook. Вибирайте опцію «Пріоритет у показі» і читайте нас першими. Крім того, не забудьте оформити передплату на наш канал у Telegram  і в Instagram- там багато цікавого. І приєднуйтесь до тисяч читачів ForumDaily Нью-Йорк — там на вас чекає маса цікавої та позитивної інформації про життя в мегаполісі.