چرا دانشمندان گونه‌های در معرض خطر را منجمد می‌کنند

دامپزشک باغ وحش چستر نمونه بافت یک طوطی پر حرف که یک پرنده استوایی در معرض خطر است را استخراج می کندبی بی سی:گَبی درِیک، دامپزشک باغ وحش چستر، درحالی که گوشی پزشکی را روی سینه طوطی قرمز ۲۸ ساله گذاشته زمزمه می‌کند: " تمام کرد."

این پرنده از نوع طوطی‌های به اصطلاح پر حرف اهل مناطق استوایی است. او که سال‌ها در باغ وحش چستر زندگی می‌کرد از گونه‌هایی است که اتحادیه بین المللی حفاظت از طبیعت (IUCN) در برابر انقراض آسیب‌پذیر می‌داند.

اینکه زندگی این پرنده جذاب و دلکش باید با کمک داروها خاتمه یابد دردناک است. پنجه‌های حیوان در اثر آرتروز کج شده و وضع‌اش بدتر از آن است که قابل درمان باشد.

اما این به معنی نابودی کد ژنتیکی منحصر به فرد این پرنده نر نیست. چند تکه کوچک از بدن او به نمونه‌های استخراج شده از ۱۰۰ گونه حیوان مختلف اضافه می‌شود. اینها در بزرگترین بانک موجود از بافت‌های زنده بریتانیا، به نام "گاوصندوق طبیعت" (Nature's Safe ) منجمد خواهند شد تا برای مدت زمانی نامحدود ذخیره شود.

این نمونه‌ها در شیشه‌های پر از یک نوع ضدیخ غنی از مغذی‌ها در دمای منهای ۱۹۶ درجه سانتیگراد نگهداری می‌شوند. در این مرحله تمام فرآیندهای شیمیایی طبیعی در سلول‌ها متوقف می‌شوند - در واقع همانطور که در حال جنب و جوش هستند معلق می‌شوند.

قصد این است که در مقطعی در آینده - دهه‌ها یا شاید حتی قرن‌ها بعد دوباره احیا شوند. این راهی برای محکم‌کاری در صورت انقراض است.
ویال های بافت در نیتروژن مایع نگهداری می شوندزندگی دوباره شروع می‌شود
محافظان محیط زیست می‌گویند که گونه‌های زیستی زمین اکنون با سرعت بی‌سابقه‌ای در حال نابودی هستند. در میان بحران تنوع زیستی که به تخمین سازمان ملل متحد، یک میلیون گونه گیاهی و جانوری را با خطر انقراض روبرو ‌کرده، برخی از دانشمندان اکنون در حال بررسی این هستند که چه چیزی را برای آینده در فریزر نگه دارند.

تولیس ماتسون، بنیانگذار "گاوصندوق طبیعت" می‌گوید: "این جلوی انقراض را نمی‌گیرد، اما مطمئنا کمک خواهد کرد."

تولیس یک فرد مشتاق و صمیمی است که با صراحت لهجه از ماموریت موسسه خیریه‌ای که بنیاد گذاشته دفاع می‌کند: حفظ بافت زنده حیوانات وحشی.

او درحالی که لبخندی روی صورتش نقش بسته یک لوله آزمایشگاهی با سلول‌های پوست چیتا را زیر میکروسکوپ نشانم می‌دهد: "این جایی است که زندگی دوباره شروع می‌شود."
دکتر تولیس ماتسون، بنیانگذار گاوصندوق طبیعت کار خود را با نژادهای کمیاب خانگی آغاز کردصفحه مونیتور پر از سلول‌های در هم تنیده پوست است. یک نقطه سیاه در وسط هر سلول هست که همان هسته حاوی مجموعه دستور ژنتیکی ساخت این چیتاست که حالا مرده.

تولیس می‌گوید: "این حیوان سال ۲۰۱۹ مرد. ما چند روز پیش این سلول‌ها را بیدار کردیم و می‌بینید که حالا کل صفحه نمایش را پر کرده‌اند. اینها مکررا تکثیر شده‌اند."

سلول‌های پوست برای این کار بسیار خوب هستند، به ویژه نوعی از سلول‌های بافت هم‌بند به نام فیبروبلاست. اینها نقش مهمی در التیام و ترمیم دارند و پس از خارج شدن از فریزر و گرم شدن به اندازه دمای بدن در ظرفی از مواد مغذی، به خوبی تقسیم و تکثیر می‌شوند.

یکی از کاربردهای احتمالی این سلول‌ها در آینده همتاسازی (کلون) حیوانات جدید با استفاده از این بسته‌های دی‌ان‌ای بعد از باز شدن یخ است.

همتاسازی حیوانات چیز جدیدی نیست. سال ۱۹۹۶ بود که دانشمندان در اسکاتلند گوسفند دالی را کلون کردند - سلولی از یک میش را با تخم میش دیگر ترکیب کردند. این فناوری برای تولیدمثل در قلمرو حیوانات اهلی اختراع شد و حالا برای کمک به حفاظت از محیط زیست به کار گرفته می‌شود.

شرکت بیوتکنولوژی "احیا و بازگشت" (Revive and Restore) در آمریکا اخیرا با استفاده از سلول‌های پوستی یک راسوی پا سیاه که ده‌ها سال قبل مرده بود، یک کلون تولید کرد. تخم‌های حیوان در سال ۱۹۸۸ منجمد شده بود.

آنها با کمک همین شیوه یک اسب پرژوالسکی را کلون کردند - گونه‌ای که آخرین اسب واقعا "وحشی" تلقی می‌شود. این اسب به نام کورت که با هزینه ۶۰ هزار دلار متولد شده در باغ وحش سن دیه‌گو نگهداری می‌شود.

دکتر بن نواک، دانشمند ارشد این شرکت توضیح می‌دهد: "در واقع برای باغ وحش همتاسازی یک اسب - و کمک به تنوع ژنتیکی بیشتر جمعیت آمریکایی این گونه - ارزان تر از آوردن یک اسب از یک باغ وحش اروپایی بود."
یک کلون از یک راسوی پا سیاه که در دسامبر ۲۰۲۰ متولد شدچه گونه هایی را منجمد کنیم؟
تنوع ژنتیکی مهم است. کاهش جمعیت یک گونه ممکن است به جفت‌گیری میان اعضای خانواده منجر شود. در پستانداران، بچه‌ها مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های ژنتیکی هر یک از والدین را در خود دارند. و اگر والدین ریشه خونی مشترکت داشته باشند، احتمال انتقال بیماری‌های ژنتیکی از آنها به نسل بعد خیلی بیشتر است.

دکتر نواک می‌گوید، بانک سلولی ارزان‌ترین راه برای احیای ژن‌ها نیست.

"فعالان حفاظت از محیط زیست برای نجات گونه‌ها می‌جنگند، اما ما نتوانسته‌ایم همه را نجات دهیم - روند نابودی گونه‌ها ادامه دارد."

او می‌گوید: "قرار دادن این مواد در بانک به ما این فرصت را می‌دهد که در آینده امکان احیا داشته باشیم. اگر این کار را نکنیم، بعدا پشیمان خواهیم شد."
زاغ سبز در اثر تجارت پرندگان به سوی پرتگاه انقراض کشیده شده استپروفسور بیل سادرلند، زیست‌شناس حفاظت از محیط زیست از دانشگاه کمبریج، نگران است که بانک‌های زیستی باعث این تصور غلط شوند که نیازی به نجات گونه‌ها نداریم "چون می‌توانیم آنها را برای احیا در آینده منجمد کنیم."

او می‌گوید: "به علاوه مساله اولویت‌بندی آنچه باید ذخیره شود وجود دارد. برداشت بافت از ۲۰ پلنگ برفی از ۲۰ مکان مختلف فوق‌العاده است، اما این کار واقعا دشوار خواهد بود."

در عوض "گاوصندوق طبیعت" همکاری نزدیکی با باغ وحش‌های اروپا به خصوص باغ وحش چستر دارد.

هر گاه که زندگی یک حیوان باید با تزریق دارو خاتمه یابد یا دچار مرگ غیرمنتظره شود، دامپزشکان باغ وحش مقداری بافت از آن برای بانک برمی‌دارند.

تولیس می‌گوید: "این روزنه امیدی فراهم می کند. با مرگ یک حیوان مواد ژنتیکی او منجمد می‌شود، در نتیجه کمی به آینده این گونه امیدوار می‌مانیم."
سلول های این جگوار به نام گُشی اکنون در بانک زیستی "گاوصندوق طبیعت" نگهداری می شوددر اوایل سال جاری در چستر جسد یک ماده جگوار ۹ ساله به نام گُشی در محل حصرش در باغ وحش پیدا شد. گبی دریک با احتیاط گوش چپ این گربه سان بزرگ را جدا کرد، آن را در یک بسته بندی سرد قرار داد و برای گاو صندوق طبیعت فرستاد.

گبی می گوید: "جگوارها در میان گربه‌سانان بزرگ جزو گونه‌های به شدت در معرض خطر انقراض نیستند، اما جمعیت آنها رو به کاهش است و مثل سایر درندگان بزرگ با فشارهای انسانی روبرو هستند."

"او یک حیوان کاملا جوان بود و متاسفانه توله‌ای نداشت. غم‌انگیز است که مرده اما خوب است که بافت زنده او بقا خواهد داشت."

تولیس نسبت به آنچه علم می‌تواند در آینده امکان پذیر کند خوشبین است. او می گوید: "با فناوری ویرایش ژن، حتی شاید بتوانیم تنوع ژنتیکی تازه‌ای ایجاد کنیم."