W lipcu 2014 r. Czasopismo Science opublikowało specjalną serię artykułów poświęconych utracie gatunków i potrzebie nowych podejść do ochrony dzikiej przyrody - w tym de-ekstynkcji (znanej również jako biologia wskrzeszenia), procesu wskrzeszania gatunków, które mają wymarł lub wyginął. University of Otago, NZ, zoolog Philip J. Seddon i współpracownicy, autorzy artykułu przedstawionego w serii, zasugerowali, że nie chodziło o to, czy nastąpi zagłada - naukowcy byli bliżsi niż kiedykolwiek wcześniej, aby to się stało - ale jak zrób to w sposób, który przyniesie korzyści ochronie. Wydanie specjalne pojawiło się po ubiegłorocznej imprezie TEDxDeExtinction, która była głośną konferencją, podczas której kluczowe postacie w tej dziedzinie mówiły o nauce, obietnicy i ryzyku wyginięcia.
Sprowadzając je z powrotem.
Choć kiedyś uważano to za wymyślone, możliwość przywrócenia wymarłych gatunków do życia pojawiła się dzięki postępom w selektywnej hodowli, genetyce i klonowaniu reprodukcyjnym. Kluczem do tych postępów było opracowanie w latach 90. techniki znanej jako przeniesienie jądra komórki somatycznej (SCNT), która została wykorzystana do wytworzenia pierwszego klonu ssaków, owcy Dolly (ur. 1996, zm. 2003).
W 2009 r., Używając SCNT, naukowcy niemal po raz pierwszy prawie osiągnęli wyginięcie, próbując przywrócić wymarłą koziorożec pirenejski (lub bucardo, Capra pyrenaica pyrenaica). Klon został wyprodukowany z zachowanych tkanek, ale zmarł z powodu ciężkiej wady płuc w ciągu kilku minut od jego narodzin. Niemal powodzenie tej próby wywołało debatę na temat tego, czy gatunki powinny zostać przywrócone z wyginięcia, a jeśli zostaną przywrócone, jak należy to zrobić i jak zarządzać gatunkiem.
Gatunków kandydujących do wyginięcia jest wiele. Niektóre głośne przykłady to włochaty mamut (Mammuthus primigenius), gołąb pasażerski (Ectopistes migratorius), tylakina lub wilk torbacz (Thylacinus cynocephalus) i żaba żłobiąca (Rheobatrachus silus). Zanikanie nie obejmuje dinozaurów, częściowo z powodu skrajnej starości okazów i poważnej degradacji DNA w miarę upływu czasu.
Narzędzia wskrzeszenia gatunków.
Możliwość przywrócenia wymarłych gatunków do życia zbadano po raz pierwszy na początku XX wieku, stosując podejście znane jako hodowla wsteczna (lub hodowla z powrotem). Hodowla wsteczna, w celu uzyskania rasy, która wykazuje cechy dzikiego przodka, opiera się na zasadach hodowli selektywnej, którą ludzie stosowali od stuleci do rozwoju zwierząt o pożądanych cechach. W latach dwudziestych i trzydziestych niemieccy zoologowie Lutz i Heinz Heck krzyżowali różne rodzaje bydła, próbując hodować zwierzę, które przypominało żubrów (Bos primigenius), wymarły gatunek przodków europejskiego dzikiego wołu, do współczesnego bydła. Bracia Heck krzyżowali współczesne bydło, wykorzystując jako przewodnik opisy historyczne i próbki kości, które dostarczyły informacji morfologicznych o żubrach, ale nie mieli wglądu w pokrewieństwo genetyczne zwierząt. W rezultacie, powstałe bydło Heck mało przypominało żubrów.
W drugiej połowie XX wieku pojawiły się narzędzia, które pozwoliły naukowcom izolować i analizować DNA z kości, włosów i innych tkanek martwych zwierząt. W połączeniu z postępem w technologiach reprodukcyjnych, takich jak zapłodnienie in vitro, badacze byli w stanie zidentyfikować bydło, które jest bliskimi genetycznymi krewniakami żubrów, i połączyć swoje plemniki i jaja, aby wyprodukować zwierzę (tak zwane tauro), które jest morfologicznie i genetycznie podobne do żubrów.
Inne postępy w technologiach genetycznych zwiększyły możliwość wnioskowania i rekonstrukcji sekwencji genetycznych wymarłych gatunków z nawet słabo zachowanych lub zamrożonych okazów. Zrekonstruowane sekwencje można porównać z sekwencjami istniejących gatunków, umożliwiając identyfikację nie tylko żywych gatunków lub ras najlepiej nadających się do hodowli wstecznej, ale także genów, które byłyby kandydatami do edycji u żywych gatunków. Edycja genomu, technika biologii syntetycznej, polega na dodawaniu lub usuwaniu określonych fragmentów DNA z genomu gatunku. Odkrycie CRISPR (klastra regularnie powtarzanych krótkich powtórzeń palindromowych), naturalnie występującego układu enzymów, który edytuje DNA w niektórych mikroorganizmach, znacznie ułatwiło udoskonalenie edycji genomu w celu dezynfekcji.
Klonowanie w celu wygaśnięcia koncentrowało się głównie na zastosowaniu SCNT, co pociąga za sobą przeniesienie jądra z komórki somatycznej (ciała) zwierzęcia, które ma zostać sklonowane do cytoplazmy jaja dawcy zarodkowego (komórki jajowej pochodzącej z innej komórki jajowej) zwierzę i usunięto własne jądro). Komórka jajowa jest stymulowana w laboratorium w celu zainicjowania podziału komórki, co prowadzi do powstania zarodka. Zarodek jest następnie przeszczepiany do macicy matki zastępczej, która w przypadku wygaśnięcia jest gatunkiem blisko spokrewnionym z tym, który jest klonowany. Próbując wskrzesić wymarłą koziorożec pirenejski w 2009 r., Naukowcy przenieśli jądra z rozmrożonych fibroblastów zamrożonych próbek skóry do ziarenkowatych jaj kóz domowych. Zrekonstruowane zarodki przeszczepiono na samice koziorożca hiszpańskiego lub hybrydowego (koza hiszpańska koziorożca).
Możliwe jest również użycie komórek macierzystych do wskrzeszenia wymarłych gatunków. Komórki somatyczne można przeprogramować poprzez wprowadzenie określonych genów, tworząc tak zwane indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPS). Takie komórki można stymulować do różnicowania na różne typy komórek, w tym plemniki i jaja, które mogą potencjalnie dać początek żywym organizmom. Jednak, podobnie jak w przypadku innych technik eliminacji ekstynkcji, powodzenie podejścia opartego na komórkach macierzystych zależy w dużej mierze od jakości DNA dostępnego w zachowanych próbkach.
