当玛莎旅客鸽在1914年在辛辛那提动物园举行时,标志着时代的结束。

一旦东北美国的主导物种,乘客鸽子漫游巨型森林的森林,在他们的数字扼杀之前数千年的数十亿多年的数十亿多年。

这些鸟的数量结合树种子diets-fashioned他们到一个最重要的生态系统工程师的时间,“塑造这些森林依赖的拼凑生境动态,生态系统现在失去多样性没有旅鸽,”本·诺瓦克说,恢复和重建的首席科学家。

他说:“这种鸟在1914年灭绝的时候,是工业人类力量的一次忧郁的觉醒,它毁灭了即使是最丰富的自然资源。

这就是为什么诺瓦克与加州学院合作,叫做Revive&Restore,旨在带回物种,并在普通鸽子的帮助下重新介绍它的自然栖息地 -克里普尔克

为什么解除灭绝?

诺瓦克是一小群“解除灭绝“工程师,一个相对边缘的科学家群,希望利用基因工程来保护或恢复人类活动蹂躏的标志性动物物种。

一些,解除灭绝是一种生态尺寸的内疚之旅,一种物种宽宠物公墓恐怖故事成熟灾难。是的,生物多样性很重要;但是,谁说,灭绝的物种可以在自过渡以来一直迈进的生态系统中适应和生存?或者也许更重要的是,如果新恢复的动物 - 一个真正的“侵入物种”为地球导致造成脆弱的生态系统的损害更损害?

诺瓦克说,“为什么要这么麻烦”是他的团队被问到的问题。对旅鸽来说,答案很简单:最近,在人类灭绝近一千年之后,我们终于明白了它们在北美东部生态圈的形成中扮演的关键角色。

到目前为止,研究人员已经发现旅鸽起源于1200万年前,经过特殊的进化,可以密集地群居。这些新发现,加上对森林生态学的研究,清楚地表明这些鸟类是森林动态的关键工程师。

这个核心角色表明旅鸽远不只是一个灭绝的哭泣故事的海报孩子。诺瓦克说:“把候鸽带回来,将恢复目前正在衰退的几十种动植物赖以生存的森林更新周期。”

“候鸽不仅仅是一个模型物种;它很可能是未来保护美国东部林地生物多样性最重要的物种,”他说

反灭绝剧本

作为领导科学家“旅鸽的回归“项目,Novak采用了一种整体方法来解除灭绝。

这是一个两步的过程:首先,灭绝的物种需要从死者恢复。其次,必须仔细评估对环境的物种的重新引入。

我们已经有了类似的例子是第二步,解释了Novak。重新加入物种进入他们被灭绝的地区是几十年的科学,科学家们已经看到了成功黄石的狼麋鹿在肯塔基州, 或者苏格兰的海狸。这里的最终目标是权衡做与做的风险做:如果我们完全放手,生态会发生什么。

以候鸽为例,其重新引入的结果可能要么是中性的——这意味着它只是成为森林中的另一种鸟类,没有可衡量的影响——要么对其他物种的生存是积极的。

无论哪种方式,赔率似乎都在诺瓦克的青睐。

第一个要求 - 将死者带回生命 - 是一个更重要的科学。但由于一位名为CRISPR的小工具,解除灭绝主义者看到了前进的方向。

这是王国:与侏罗纪公园不同,科学家们并不试图完全恢复只有基于DNA的动物。

相反,该团队正在采取寻找和替换方法:从您的平均清除鸽子上的城市街道开始,他们计划将特定于乘客鸽的基因纳入现代堂兄 - 带尾鸽子。通过选择性育种基因动物,团队希望将新掺入的新掺入的基因集中在后代,从而在遗传水平上努力朝着乘客鸽子进行探讨。

有足够的代,我们可能有一个奇妙的人造物种,与死亡动物无法区分的DNA,它们被建模。确切地什么时候混合动物成为乘客鸽是一种困境的哲学问题,困扰所有解除灭绝运动。

这是一个最灭绝的努力采纳的战略。但Novak的团队已经有了一条腿。

诺瓦克举例说,与渡渡鸟相比,“存在可用的DNA,因为博物馆抽屉里和私人收藏的旅鸽标本比其他任何灭绝的鸟类都多。”再加上我们有机会接触带尾鸽子并了解它们的繁殖模式,“复兴的科学似乎应该通过正确的创新和坚持来落实到位。”

在实践中解除灭绝

自2012年以来,诺瓦克的团队可能比其他任何反灭绝项目取得了更大的进展。

首先,在一个系列论文合作,该团队一点一点地揭开了这个关键的影响乘客鸽子对他们的生态系统,并回答了古老的问题他们的数字是如何迅速下降的从数十亿到没有。Cliffsnotes版本:鸟类演变为在大人物中对生活进行了调整。虽然他们可能已经能够从低遗传多样性反弹,但人类狩猎将最后的钉子推到他们的棺材中。

这些研究共同为候鸽的回归提供了信息。诺瓦克解释根据这些结果,我们首先需要给带尾鸽必要的突变,让它们像旅鸽那样繁殖,以支持它们在高社会密度的环境中生活。接下来,我们要给这些鸟一些必要的适应来有效地在高密度环境中生活,例如,让它们对社会线索更加敏感的特征,或者让幼鸟快速成长,这样它们在高数量的情况下对养育后代的压力就会小一些。

出现克里普尔克改变了一切。首次,Novak和团队可以访问一个相对简单和廉价的基因编辑工具,使他们能够与普通的鸽子的DNA进行修补。

到目前为止,他们已经尝试了几种方法来提高工具的效率。最好的方法是直接编辑鸽子的精子或卵子,因为这些编辑将会传递给下一代。这个问题?到目前为止,科学家还不能在试管中培养这些细胞。

下一个最好的东西:将DNA编辑工具以及必要的编辑注入胚胎。但科学家们在这方面也遇到了问题:他们不得不依靠病毒来传递CRISPR机制,这使得包装太大,无法安全地注入。

为了克服这些障碍,诺瓦克的团队专注于制造一种全新的鸽子线,每一种鸽子都含有可以更容易编辑DNA的遗传物质。

CRISPR-CAS9.诺瓦克解释说,这是一个两步走的过程。CRISPR部分瞄准目标DNA,而Cas9则负责实际的剪切。在每个细胞中加入Cas9基因的鸟类体内基本上都有部分功能良好的基因编辑工具,这使得传递其他必要成分变得更加容易。

诺瓦克说:“在未来三年内,世界可能会看到乘客鸽子的第一个遗传性状,呼吸鸟类,”诺瓦克说。

如果一切都按计划进行,在接下来的二十年中,我们将首次见证 - 灭绝物种的复兴。渡渡鸟鸟和羊毛猛犸象可能会遵循。及时,灭绝可能是过去的事情 - 无论好坏。

图片来源:Nicolas Primola./shutterstock.com.

范雪来是一位神经科学家出身的科学作家。她在不列颠哥伦比亚大学(University of British Columbia)完成了神经科学博士学位,在那里她开发了神经退化的新疗法。在研究生物大脑时,她开始对人工智能和所有生物技术着迷。毕业后,她搬到了加州大学旧金山分校,研究以血液为基础的因素,使衰老的大脑恢复活力。她是……

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