În iulie 2014, revista Science a publicat o serie specială de lucrări dedicate subiectului pierderii speciilor și nevoii de noi abordări pentru conservarea faunei sălbatice - printre acestea, de-extincția (cunoscută și sub denumirea de înviere biologie), procesul de înviere a speciilor care a murit sau a dispărut. Universitatea din Otago, NZ, zoologul Philip J. Seddon și colegii săi, autorii unei lucrări apărute în serie, au sugerat că problema nu este dacă se va produce dezactivarea - oamenii de știință au fost mai apropiați ca niciodată pentru a face să se realizeze - ci cum să fă-o într-un mod care ar beneficia de conservare. Problema specială a urmat evenimentului TEDxDeExtinction din anul precedent, o conferință extrem de mediatizată în care figuri cheie din domeniu au vorbit despre știință, promisiune și riscurile de dispariție.
Aducându-i înapoi.
Deși odată considerată o noțiune fantezistă, posibilitatea readucerii la viață a speciilor disparute a fost ridicată de progresele în materie de reproducere selectivă, genetică și tehnologii de clonare reproductivă. Printre aceste progrese a fost dezvoltarea în anii 1990 a unei tehnici cunoscute sub numele de transfer nuclear de celule somatice (SCNT), care a fost utilizată pentru producerea primei clone de mamifere, Dolly the sheep (născut în 1996, a murit în 2003).
În 2009, folosind SCNT, oamenii de știință au reușit foarte mult să elimine pentru prima dată, încercând să readucă ibexul pirenean (sau bucardo, Capra pyrenaica pyrenaica). O clonă a fost produsă din țesuturile conservate, dar a murit din cauza unui defect pulmonar sever în câteva minute de la naștere. Succesul aproape al încercării a stârnit dezbateri despre dacă specie trebuie readusă de la dispariție și dacă sunt readuse înapoi, cum trebuie făcută și cum trebuie gestionată specia.
Speciile candidate pentru dezintoxicare sunt multe. Câteva exemple cu profil înalt sunt mamutul lânos (Mammuthus primigenius), porumbelul pasager (Ectopistes migratorius), thylacine sau lupul marsupial (Thylacinus cynocephalus) și broasca gastro-brooding (Rheobatrachus silus). De-extincția nu se extinde la dinozauri, în parte din cauza vârstei extreme a specimenelor și a degradării severe a ADN-ului în timp.
Instrumentele învierii speciilor.
Posibilitatea de a readuce la viață speciile dispuse a fost explorată pentru prima dată la începutul secolului XX, printr-o abordare cunoscută sub denumirea de reproducere înapoi (sau reproducere). Creșterea din spate, pentru producerea unei rase care prezintă trăsăturile unui strămoș sălbatic, se bazează pe principiile reproducerii selective, pe care oamenii le-au folosit de secole pentru a dezvolta animale cu trăsături dorite. În anii 1920 și '30, zoologii germani Lutz și Heinz Heck au încrucișat diferite tipuri de bovine în încercarea de a crea rase pentru un animal care semăna cu aurochii (Bos primigenius), o specie extinsă de bou sălbatic european ancestral la bovine moderne. Frații Heck au încrucisat bovine moderne, folosind ca ghid descrieri istorice și exemplare osoase care ofereau informații morfologice despre aurochs, dar nu aveau informații despre relația genetică a animalelor. În consecință, vitele Heck rezultate aveau o mică asemănare cu aurocii.
În ultima parte a secolului XX, au apărut instrumente care au permis oamenilor de știință să izoleze și să analizeze ADN-ul din oase, păr și alte țesuturi ale animalelor moarte. Împreună cu progresele tehnologiilor de reproducere, cum ar fi fertilizarea in vitro, cercetătorii au putut să identifice bovine care sunt rude genetice apropiate ale aurochilor și să-și combine sperma și ouăle pentru a produce un animal (așa-numitele tauroase) care este similar morfologic și genetic la aurochs.
Alte progrese în tehnologiile genetice au ridicat posibilitatea de a deduce și reconstrui secvențele genetice ale speciilor dispărute chiar și din exemplare prost conservate sau crioprezervate. Secvențele reconstruite ar putea fi comparate cu secvențele speciilor existente, permițând identificarea nu numai a speciilor vii sau a raselor cele mai potrivite pentru reproducerea din spate, ci și a genelor care ar fi candidate la editare la speciile vii. Editarea genomului, o tehnică de biologie sintetică, implică adăugarea sau eliminarea unor bucăți specifice de ADN în genomul unei specii. Descoperirea CRISPR (repetări palindromice scurte întrerupeți în mod regulat), un sistem enzimatic care modifică ADN-ul în anumite microorganisme, a facilitat foarte mult rafinarea modificării genomului pentru de-extinție.
Clonarea pentru de-extincție s-a concentrat în principal pe utilizarea SCNT, ceea ce implică transferul nucleului dintr-o celulă somatică (corp) a animalului care trebuie clonată în citoplasma unui ou donator enucleat (o celulă de ou provenită de la altul animal și și-a eliminat propriul nucleu). Celula din ou este stimulată în laborator pentru a iniția divizarea celulelor, ceea ce duce la formarea unui embrion. Embrionul este apoi transplantat în uterul unei mame surogat, care în cazul de-extincției este o specie strâns legată de cea care este clonată. În încercarea de a reînvia extinctul ibex pirenean în 2009, cercetătorii au transferat nuclee din fibroblastele dezgropate ale specimenelor de piele crioprezervate în ouăle nucleate de capre domestice. Embrionii reconstruiți au fost transplantați în fiole spaniole sau femele hibride (caprine ibexdomestice spaniole).
De asemenea, poate fi posibilă utilizarea celulelor stem pentru învierea speciilor dispărute. Celulele somatice pot fi reprogramate prin introducerea de gene specifice, creând așa-numitele celule stem pluripotente induse (iPS). Astfel de celule pot fi stimulate să se diferențieze în diferite tipuri de celule, inclusiv spermatozoizi și ouă care pot da naștere unor organisme vii. La fel ca și în cazul celorlalte tehnici de de extincție, succesul unei abordări bazate pe celule stem depinde în mare măsură de calitatea ADN-ului disponibil în epruvete conservate.
