Mit teszünk a kihalás szélén álló fajokért a 21. században?

Határ a csillagos ég?
2020-02-05
Csúcstechnológia a semmi közepén
2020-02-06

Mit teszünk a kihalás szélén álló fajokért a 21. században?

Bár mesterséges megtermékenyítés révén már több mint 8 millió gyermek jöhetett világra az elmúlt négy évtizedben, az állati lombikprogramokkal még nem állunk ilyen jól.

Súlyosan veszélyeztetett varangyokkal és óriásteknősökkel ugyan már vannak biztató próbálkozások, sőt egyre inkább úgy tűnik, hogy ez a módszer lehet az északi szélesszájú orrszarvú túlélésének záloga is. De vajon hogy működik ez az eljárás a gyakorlatban és mik az eddigi tapasztalatok?

Érdemes már az elején tisztázni, hogy a mesterséges termékenyítés és a mesterséges megtermékenyítés nem azonos eljárást takarnak.

Míg előbbi esetben a nőstény testébe művi úton bejuttatott hímivarsejtek természetes folyamatok révén találkoznak és olvadnak össze a petesejttel, addig az utóbbi eljárás minden apró mozzanata szigorúan ellenőrzött laboratóriumi körülmények között zajlik. Ilyenkor a szakemberek in vitro fertilizációval, azaz a teljes folyamathoz optimális környezetet biztosító üvegcsében segítik elő a nagy találkozást, az így létrejött életképes embriót pedig ezt követően ültetik be a petesejtet adó nőstény vagy egy megfelelő dajkaanya testébe.

Bár a mesterséges termékenyítést (idegen szóval inszeminálást) már évtizedek óta alkalmazzák rutinszerűen többek között lovak, sertések, juhok és szarvasmarhák tenyésztésekor, a természetvédelmi oltalom alatt álló, vagy a kihalás szélére sodródott állatfajok esetén már jóval nehezebb a szakemberek dolga. Egy gigászi orrszarvú testfelépítése és szaporodás-élettana például olyannyira eltér a jól ismert haszonállatokétól, ami már önmagában bonyolítja a szükséges vizsgálatokat és az eljárás végrehajtását, hát még ha azt is figyelembe vesszük, hogy a kiszemelt rinószülők nem feltétlenül vannak ugyanazon a kontinensen, vagy esetleg már nem is élnek.

E téma kapcsán igazi szenzációnak számít, hogy az orrszarvúakért folytatott vadvédelmi munka két fontos mérföldköve is Budapesthez köthető. 2007-ben ugyanis a Fővárosi Állat- és Növénykertben látta meg a napvilágot a világ első mesterséges termékenyítés révén született orrszarvúja, Layla, akit másfél évvel később egy újabb óriásbébi követett.

Lisimba méhen belüli fejlődését és érkezését ráadásul még nagyobb izgalom és érdeklődés övezte, hiszen az ő fogantatásához használtak először a világon fagyasztva tartósított hímivarsejteket. A két vemhesség révén szerzett kulcsfontosságú tapasztalatoknak köszönhetően később másutt is sikerült inszeminálás révén egészséges orrszarvú-utódokat a világra segíteni, ami fontos eszközt adott a veszélyeztetett emlősök védelmével foglalkozó szakemberek kezébe.

A szaporítási programot később vadon élő egyedekre is kiterjesztették, 2015-re azonban az orrvadászat miatt már csak három északi szélesszájú (vagy fehér) orrszarvú maradt életben, amelyeket a kenyai Ol Pejeta Rezervátumba szállítottak: Sudan, a negyvenes évei elején járó hím, illetve annak lánya, Najin, és lányunokája, Fatu. A cementszínű monstrumok terepi gondviselői jól tudták, hogy sem a rokoni kapcsolat, sem az elégtelen egészségi állapot nem teszi lehetővé az utolsó példányok mesterséges termékenyítését, Sudan (és korábban négy másik egyed) hímivarsejtjeit mégis lefagyasztották.

A következő jelentős áttöréshez Thomas Hildebrandt, a berlini Leibniz Zoológiai Kutatóintézet (IZW) kutatója fel is használt ezekből néhányat, amikor 2018 nyarán – néhány hónappal az utolsó hím halála után – a világon elsőként lombikban hozott létre életképes orrszarvú-embriókat, ráadásul hibrideket.

Akadt itt ugyanis még egy parádés innováció: míg a fagyasztott hímivarsejtek már elhunyt északi szélesszájú orrszarvúaktól származtak, addig az eljáráshoz szükséges petesejteket európai állatkertekben élő déli szélesszújú nőstények adták, hogy ezáltal is kíméljék a korábban petesejtet nem adó két északi nőstény szervezetét.

Thomas Hildebrandt munkatársaival egy afrikai mesterséges orrszarvú megtermékenyítésen. Fotó: Ami Vitale

Miután a petesejtek levétele és megtermékenyítése rutinszerűen és komplikáció nélkül folyt, Najin és Fatu petesejtjeivel, illetve a korábban elhunyt hímek, Suni és Saut fagyasztott hímivarsejtjeivel is megismételték a bravúrt. A két évtizednyi megfeszített munka gyümölcseként, ahogy év elején egy tudományos folyóiratban közzétették, a lombikban nemrég fogant „tiszta” északi embriókat most mindaddig folyékony nitrogénben tárolják, amíg meg nem találják számukra a legkiválóbb kondícióban lévő déli szélesszújú dajkaanyákat, Najin és Fatu ugyanis nem volna képes az utódok kihordására.

Az így születendő orrszarvúak genetikai sokfélesége persze így sem volna elegendő a populáció önfenntartóvá válásához, ám a mindenre elszánt kutatócsoportnak erre is van válasza. A jövőbeli ambiciózus tervek között ugyanis az szerepel, hogy a korábban lefagyasztott sejtekből őssejt-technológia révén új pete- és hímivarsejteket hoznának létre, ami nagymértékben szélesítené a diverzitást és ezzel a kutatók lehetőségeit.

Nem ez volna az első eset, hogy néhány elszánt kutatócsoport a biotechnológia legmodernebb vívmányait próbálná meg bevetni a napjainkban tapasztalható drámai kihalási hullámmal szemben. Veszélyeztetett fajok klónozásával például már közel húsz éve, 2001-ben kísérleteztek, ám a Dél- és Délkelet Ázsiában honos hím gaurbika (vadon élő nagytermetű tulokszerű patás) bőrsejtjeiből és egy sejtmagjától megfosztott szarvasmarha-petesejtből létrehozott gaur mindössze két napig maradt életben. A klónozási kísérlet alacsony hatásfokát jól mutatja, hogy a kutatók 692 petesejttel próbálkoztak, ezek közül azonban csak egyetlen gaurbébi jött a világra, a vérhas pedig végül az ő életét sem kímélte.

Két évvel később egy 1980-ban elpusztult hím banteng (szintén Dél-kelet Ázsiában élő, a gaurnál valamivel kisebb, vadon élő tulokfaj) fagyasztva tartósított bőrsejtjeivel is próbálkoztak, melyekből két bantengborjút klónoztak sikeresen.

Az egyik bébit azonban születése után néhány nappal a klónozás miatti abnormálisan nagy testsúlya miatt el kellett altatni, a Jahava névre keresztelt hím viszont hét évig futkorászott a San Diego-i Zoo kifutóin.

Talán megdöbbentő, de klónozás révén egy 2000-ben kihalt emlőst, a spanyol kőszáli kecske egyik helyi alfaját is visszahozták az élők sorába. A világraszóló dicsőség azonban mindössze 10 percig tartott, a klónozott állat ugyanis három tüdővel jött a világra, így az első pillanattól kezdve komoly légzési problémákkal küzdött. Bár a legnagyobb spanyol hegyi kecskék közé tartozó emlős a vadászat miatt sodródott a kihalás szélére, az utolsó példány végül azért szerzett halálos sebeket, mert az élőhelyét jelentő nemzeti parkban rádőlt egy fa. A kutatók szerencsére még időben le tudták fagyasztani az állat néhány szövetét, a tízperces bravúr tehát ezek révén sikerülhetett.

A legkorszerűbb tudományos módszereket persze nem kizárólag emlősöknél lehet bevetni, így tavaly ősszel készült már lombikban Puerto Ricó-i varangy is. A súlyosan veszélyeztett kétéltű populációjára leginkább a klímaváltozás kapcsán emelkedő tengerszint jelent fenyegetést, hiszen a sós tengervíz ennek következtében egyre könnyebben szivároghat be a párzóhelyként funkcionáló partközeli édesvízű tavacskáikba. A klónozáshoz a kutatók hat ivarérett hímtől gyűjtöttek be spermát, amit a varangyok vizeletükkel együtt engedtek ki, amikor kézbe vették őket. Már amelyik úgy gondolta, hogy ijedtében bepisil, néhány kevésbé félős példányra ugyanis a siker érdekében színlelt kutyaugatással kellett ráhozni a szívbajt. A küldetés eredményeként több mint háromszáz lombikvarangy született, melyek közül százat állatkertekbe küldtek, kétszáz pedig kedvére szaporodhat a vadonban.

Az 1983-ban kihalt gyomorköltő béka feltámasztási kísérlete néhány évvel ezelőtt nem járt ekkora sikerrel: bár az állat néhány embrióját létre tudták hozni, azok egy bizonyos szintnél sajnos nem fejlődtek tovább. Pedig az Ausztrália hegyvidékein élt gyomorköltő békafélék képességei legendásak voltak, utódaik ugyanis egyedülálló módon az anyaállat emésztőrendszerében fejlődtek ki.

Legendássá válhatnak azok a kutatók is, akik a közeljövőben a legmodernebb tudományos módszereket sem hezitálnak majd bevetni egy faj megmentése érdekében. Megoldandó problémák persze még jócskán akadnak, de a napról napra gyarapodó tapasztalatok meghozhatják a várva várt áttörést. Aztán hogy Najin és Fatu hátralévő élete során találkozhat-e még lombikban kreált utódaival, az egyelőre még a jövő zenéje, ahogyan az is, hogy lesznek-e még újra mamutok a hátsó kertben.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük