Последният мъжки северен бял носорог - неговото име беше Судан - умря през март, оставяйки след себе си само двама членове от подвида: дъщеря и внучката си.
В миналото тези ярки факти щяха да изричат края. Но изследователи от Института за опазване на зоопарка в Сан Диего - дом на замръзнала менажерия, известна като Замръзналия зоопарк - работят за даване на втори шанс на северните бели носорози. От 1975 г. институтът събира тъкани от същества, някои застрашени, а други не, след което отглежда клетките в лабораторията и ги съхранява при хладни 321 градуса под нулата по Фаренхайт.
Зоологическите градини вече използват репродуктивни технологии като оплождане ин витро за животни като горили и изкуствено осеменяване за панди. (На други места учените обмислят достойнствата на възкресяването на изчезнали видове, като вълнестият мамут и пътническия гълъб, макар че за това би трябвало да използват древна ДНК.) Замръзналият зоопарк е използвал запазената си сперма, за да създаде фазани пилета, например., и стигна дотам, че прави ембриони от гепарди и опложда яйцата на южните бели носорози.
Сега неговите зоокекери се надяват, че техните дузина северни проби от бял носорог ще станат родители на ново поколение по различен начин: използвайки технологията на стволовите клетки, за да превърнат запазената бяла тъкан на кожата на носорога в яйца и сперматозоиди.
Изследванията на института надхвърлят бебето. Учените там работят по методи за генетично идентифициране на месо от примати и антилопи от дуикер, които са били ловувани незаконно. И в бъдеще те могат да използват колекцията му, за да възстановят генетичното разнообразие на застрашените чернокоси порове.
Разширяването на подобни усилия ще отнеме глобална мрежа от замразени зоологически градини, пишат Оливър Райдър, директорът на института за природозащитна генетика и съавтор Манабу Онума в годишния преглед на биологичните науки за животните .
Райдър, който е в института от началото му, говори с Knovable за миналото, настоящето и бъдещето на Замръзналия зоопарк. Този разговор е редактиран за дължина и яснота.
Как започна замразеният зоопарк?
Обичаме да казваме, че замразеният зоопарк започна, когато д-р Кърт Бениршке дойде в зоопарка Сан Диего през 1975 г. Д-р Бениршке, който почина през 2018 г., се интересуваше от плодовитостта и хромозомите. Технологията за замразяване на клетките и размразяването им с възстановена функция беше все още сравнително нова - за първи път беше направена със сперма през 1949 г. - но тя отвори всички видове възможности. Това, че клетъчните култури се замразяват, съживяват и отглеждат повече клетки, за да се гледат хромозомите, беше наистина значителен напредък. Други учени правеха това, но най-вече в човешки медицински изследвания.
Д-р Benirschke се интересуваше особено от описанието на хромозомите на различни видове. Ние използвахме всяка възможност, която се появи, за да съберем нов вид. Имаше увереност, че клетките, които се банкират, ще намерят употреба далеч над това, което можеше да се предвиди по това време.
В замразения зоопарк, флаконите като тези са „загражденията за животни“. Всеки съдържа сперма или клетки, отглеждани от малко животинска кожа или друга тъкан. Те се съхраняват в течен азот при -321 градуса по Фаренхайт и се размразяват, когато изследователите искат да ги използват. (San Diego Zoo Global) Вие също се присъединихте към Замръзналия зоопарк, наречен тогава Център за размножаване на застрашени видове през 1975 г. Помните ли първото животно, от което сте запазили клетки?
Това беше китайски мунтяк, лаещ елен. Имаше един, който имаше фрактура и беше ремонтиран от ортопедични хирурзи. Те трябваше да го хванат и направят упойка, за да променят актьорския състав, така че аз успях да дойда и да направя кожна биопсия.
Лаят елен е интересен. Има както китайски, така и индийски мунтяки и средният човек би бил предизвикан да идентифицира голяма разлика между двамата. Но докато китайският мунтяк има 46 хромозоми, индийският мунтяк има най-ниският известен брой хромозоми при бозайниците: шест при жени, седем при мъжете.
Тези от нас, които се интересуват от еволюцията, от това как се развиват хромозомите и как се формират видове, бяха предизвикани от този „скандал“, както се наричаше. Вече знаем, че хромозомите, слети заедно в прародителя на индийския мунтяк. Какво предизвика това сливане не се знае, но трябва да се е случило. Хибрид между двете е направен в Китай; имаше три големи хромозоми и 23 малки. Живееше, но не можеше да се възпроизведе.
Друг път, през 1980 г., помня патолога, който ми казваше: „Имаме наистина интересно и рядко животно в стаята за некропсия [аутопсия на животни]. Трябва да вземеш проба. "И това беше северен бял носорог. Тази проба предостави материала години по-късно, за да се направи първото генетично проучване, което сравнява северните и южните бели носорози.
Сега бързо напред към настоящето и имаме амбициозен генетичен спасителен проект за предотвратяване на изчезването на северните бели носорози и това зависи от 12-те северни култури на бял носорог, които сме банкирали през годините.
Как можете да използвате тези клетки, за да спасите северния бял носорог?
От тези банкови проби на кожата имаме замразени клетки, наречени фибробласти. Размразяваме тези култури и ги превръщаме в онова, което се нарича индуцирани плюрипотентни стволови клетки. Теоретично те могат да се превърнат в почти всякакъв вид клетки в тялото: Те могат да правят биещи се сърдечни клетки, могат да правят нервни клетки.
Нашата евентуална цел е да превърнем стволовите клетки в яйца и сперматозоиди, за да можем да правим ембриони. С други думи, тези фибробласти ще могат да имат бебета.
Това е направено при лабораторни мишки, но засега няма други видове. Досега имаме индуцирани плюрипотентни стволови клетки от северните бели носорози. Сега ние усъвършенстваме методите, за да потвърдим, че са плюрипотентни. Има още един екип, който работи с стадо южни бели носорози, които смятаме да използваме като сурогати. Ние сме поне на десетилетие от бебешко северно бяло носорог, но постигаме напредък.
Ако бихте ме попитали през 1985 г., можете ли да вземете клетка от замразения зоопарк и да я превърнете в животно, аз бих казал „не“. Сега планираме да го направим в лабораторията тук.
Пресни яйцеклетки (яйца), събрани от южен бял носорог. За да върнат северния бял носорог от ръба на изчезването, изследователите на Frozen Zoo се надяват да превърнат запазените северни клетки от бял носорог в яйца и сперматозоиди и имплантиращи ембриони в южна бяла майка на носорог. (TB Hildebrandt et al. / Nature Communications 2018) Какво още правите с мостри от замразения зоопарк?
Ние сме отличен източник за геномни проекти. Ние сме допринесли за проби в нещо като 140 проекта за секвениране на цели геноми.
Ние си сътрудничим с Широкия институт в Кеймбридж, Масачузетс, по проекта за 200 бозайници, който ще сравнява човешката ДНК с тази на 199 други бозайници. Това ще помогне на изследователите да разберат кой основен набор от гени е толкова важен, че са се запазили в нас и други животни. И участвам в проекта за геноми на гръбначни животни, за да проследя всички 66 000 живи гръбначни животни. Тези геноми разкриват много интересни неща за историята на популацията на животните, нейните модели на миграция и ако тя е хибридизирана с други видове. Този вид генетичен анализ ще отвори поразително нов прозорец за това как работи животът.
В рецензията си обсъдихте създаването на глобална биобанка за дивата природа. Защо това е важно?
Въпреки че зоопаркът в Сан Диего има своя замразена зоологическа градина с повече от 1000 вида, това е малка част от световното биоразнообразие. Има имена на около 26 500 застрашени видове - и повече, които не са включени в списъка.
Следващата година ще има по-малко биоразнообразие, отколкото сега. Така че трябва да се занимаваме с банкиране, докато можем. Това трябва да се направи в различни страни, така че те да имат собствени генетични ресурси.
Казахте, че когато пристигнахте в замразения зоопарк преди 44 години, не бихте могли да си представите, че ще отглежда цели цели животни от клетки. Какъв проект бихте искали да видите Frozen Zoo през следващите 44 години?
Тъй като популациите на видовете се свиват, те също губят ценни версии на гени, които са присъствали само при определени животни. Генофондът става генна локва. Представям си, че в бъдеще, използвайки банкови материали, бихме могли да възстановим генетичната вариация.
Как бихте направили това?
Ще трябва да превърнем клетките в животни. Например може да вземете женско животно, живеещо в дивата природа, и да прехвърлите в нея ембрион с някои полезни гени.
Някои биха могли да кажат, че връщането на изгубени гени или почти изчезнали видове е игра на Бог.
Но хората правят това отдавна: Ние сме причинили изчезване на видове. Безвъзвратно сме променили местообитанията им. Променихме поведението им. Ние сме ги смесили. Променихме средата им, хищниците им, техните заболявания. Всички тези неща вече сме направили.
Използването на банкови проби за насърчаване на многообразието би ни дало шанс да променим естествения свят по положителен начин.
Списание Knovable е независимо журналистическо начинание от Годишните прегледи. 
