Ketika burung merpati keliling Martha meninggal di Kebun Binatang Cincinnati pada tahun 1914, berakhirnya era indah. Dahulunya spesies yang dominan di timur Amerika Utara, merpati berkeliling mendiami hutan di kawanan besar hingga beberapa bilion individu selama puluhan ribu tahun sebelum pupus. Banyaknya burung ini, digabungkan dengan diet berasaskan biji pokok, menjadikannya salah satu jurutera alam sekitar yang paling penting pada masa itu, membentuk dinamika habitat yang bergantung pada hutan ini. Ekosistem ini kini kehilangan keanekaragaman hayati, kata Ben Novak, penyelidik utama Revive & Restore.
"Ketika burung ini pupus pada tahun 1914, ada kebangkitan yang menyedihkan tentang kekuatan manusia industri untuk memusnahkan sumber daya alam yang paling banyak," katanya. Oleh itu, Novak, bekerjasama dengan Institut California, membuat Revive & Restore, sebuah program yang bertujuan untuk memulihkan dan mendapatkan kembali spesies ini dan menempatkan semula habitat semula jadi mereka, menggunakan merpati biasa dan kekuatan CRISPR.
Bolehkah spesies yang mati dibangkitkan?
Novak adalah sebahagian daripada sekumpulan kecil jurutera pemusnahan, kumpulan saintis yang agak besar yang berharap dapat menggunakan kejuruteraan genetik untuk melindungi atau menghidupkan semula spesies haiwan ikonik yang telah dimusnahkan oleh aktiviti manusia.
Bagi sesetengah orang, de-extinction (atau de-extinxtion) adalah perjalanan penebusan pada skala ekologi. Ya, keanekaragaman hayati itu penting, tetapi siapa yang dapat mengatakan bahawa spesies yang pupus dapat menyesuaikan diri dan bertahan dalam sistem ekologi yang terus berubah dan yang telah berubah sejak kematiannya? Atau, lebih penting lagi, bagaimana jika haiwan yang dibangkitkan - pada dasarnya "makhluk asing" di Bumi - melakukan lebih banyak bahaya daripada kebaikan ekosistem kita yang rapuh?
"Mengapa kita memerlukan masalah ini," tanya tim Novak. Dalam kes merpati mengembara, jawapannya mudah: baru-baru ini, hampir satu milenium setelah kehilangan manusia, akhirnya kami memahami peranan penting yang mereka mainkan dalam membentuk ekosfera Amerika Utara timur.
Pada masa ini, para saintis mendapati bahawa merpati yang mengembara muncul lebih dari 12 juta tahun yang lalu dan sangat disesuaikan untuk hidup dalam kawanan yang padat. Penemuan baru, digabungkan dengan kajian ekologi hutan, dengan jelas menunjukkan bahawa burung-burung ini adalah jurutera utama dinamika hutan.
Video promosi:
Peranan pusat ini menunjukkan bahawa merpati yang jauh lebih penting bagi ekosistem daripada sekadar berusaha untuk berjaya menghidupkan semula spesies yang pupus. "Kembalinya merpati yang mengembara akan memulihkan siklus regeneratif dinamika hutan yang diperlukan puluhan spesies yang saat ini menyusut dan berusaha bertahan," kata Novak.
De-Extinction: Draf
Prosesnya adalah dua langkah: pertama, spesies yang pupus mesti dibangkitkan dari mati. Kedua, pengenalan semula spesies ke persekitaran mesti dinilai dengan teliti.
Kami sudah mempunyai contoh serupa untuk langkah kedua, jelas Novak. Memperkenalkan semula spesies ke kawasan di mana mereka telah dibasmi adalah sains jangka panjang, dan para saintis telah melihat beberapa kejayaan: serigala di Yellowstone, rusa di Kentucky, berang-berang di Scotland. Matlamat utama adalah untuk menimbang risiko melakukan atau tidak melakukannya: apa yang berlaku kepada ekosistem jika kita berhenti mengganggu.
Dalam kes merpati yang mengembara, pengenalannya mungkin berkecuali - iaitu, ia akan menjadi burung lain di hutan tanpa kesan yang dapat diukur - atau positif untuk kelangsungan hidup spesies lain.
Bagaimanapun, kemungkinannya memihak kepada Novak.
Keperluan pertama - untuk menghidupkan kembali orang mati - adalah sains yang sangat baru. Tetapi berkat alat kecil yang disebut CRISPR, penghapusan kepupusan dapat berlaku.
Inilah hasil tangkapannya: Tidak seperti Jurassic Park, saintis tidak berusaha menjiwai haiwan berdasarkan DNAnya sahaja.
Pasukan ini menggunakan pendekatan mencari-dan-ganti: mulakan dengan merpati biasa yang berkeliaran di sekitar tong sampah di bandar, dan memasukkan gen yang khas untuk merpati berkeliaran. Kami menggunakan saudara terdekat - merpati dengan ekor berjalur. Dengan secara selektif mengeluarkan gen dari haiwan, tim berharap dapat memusatkan gen yang baru dihidupkan pada keturunan dan dengan itu mendorong "pengganti hidup" kepada merpati penumpang pada tahap genetik.
Dengan generasi yang cukup, kita dapat memperoleh spesies buatan yang aneh dengan DNA yang tidak dapat dibezakan dari haiwan yang pupus. Tetapi adakah haiwan hibrida akan menjadi merpati yang mengembara adalah persoalan falsafah.
Inilah strategi yang diikuti oleh kebanyakan kumpulan yang berusaha membangkitkan binatang. Tetapi pasukan Novak mempunyai jawapan.
Dibandingkan dengan dodo, misalnya, "ada DNA yang dapat digunakan kerana terdapat lebih banyak burung merpati yang disumbat di muzium dan koleksi taxidermist daripada burung lain," kata Novak. Tambahkan pada kenyataan bahawa kita memiliki akses ke merpati bergaris dan pemahaman tentang pola pembiakannya, dan anda mendapat bahawa "ilmu kebangkitan dapat memperoleh semua rangsangan dan ketekunan."
Penghapusan dalam praktiknya
Sejak tahun 2012, pasukan Novak boleh dibilang berjaya lebih banyak daripada projek penghapusan yang lain.
Pertama, dalam satu siri karya dan kolaborasi, pasukan ini secara beransur-ansur menemui kesan penting yang dimiliki oleh merpati yang bergerak ke atas ekosistem mereka dan menjawab persoalan lama mengenai bagaimana jumlah mereka berkurang dengan cepat dari berbilion hingga sifar. Burung telah berkembang untuk menyesuaikan diri dengan kehidupan dalam populasi besar. Walaupun mereka mungkin dapat pulih dari kepelbagaian genetik yang rendah, perburuan manusia telah meletakkan paku terakhir di keranda mereka.
Bersama-sama, kajian ini membantu membawa burung merpati pulang ke rumah. Novak menjelaskan bahawa berdasarkan hasil ini, pertama-tama kita harus memberikan merutasi mutasi merpati yang bergaris yang akan menyebabkan mereka berkembang biak dengan cara yang sama seperti merpati berkembar, dan mereka dapat hidup di komuniti padat. Kita kemudian mesti memberi burung penyesuaian yang mereka perlukan untuk hidup dengan berkesan dalam persekitaran kepadatan sosial yang tinggi, seperti sifat yang akan menjadikan mereka lebih sensitif terhadap isyarat sosial, atau kematangan cepat keturunan sehingga mereka menghabiskan lebih sedikit masa untuk membesarkan sejumlah besar anak-anak.
Kemunculan CRISPR mengubah segalanya. Buat pertama kalinya, Novak dan pasukannya mempunyai akses ke alat penyuntingan gen yang agak mudah dan murah yang membolehkan mereka bekerja dengan DNA burung merpati biasa.
Sejauh ini, mereka telah mengambil beberapa pendekatan untuk menjadikan alat ini lebih berkesan. Cara terbaik adalah mengedit sperma atau telur merpati secara langsung, kerana perubahan ini akan diturunkan ke generasi berikutnya. Apa masalahnya? Para saintis belum dapat menumbuhkan sel-sel ini dalam tabung uji.
Titik penting seterusnya adalah pengenalan alat penyuntingan DNA - dengan alat yang diperlukan - ke dalam embrio. Tetapi para saintis menghadapi masalah di sini juga: mereka harus bergantung pada virus untuk menyampaikan CRISPR toolkit. Akibatnya, pembungkusan menjadi terlalu besar untuk dimasukkan dengan selamat.
Untuk mengatasi rintangan ini, pasukan Novak memfokuskan diri untuk membuat barisan merpati yang sama sekali baru, masing-masing mengandungi bahan genetik untuk mempermudah mengedit DNA.
CRISPR-Cas9 adalah proses dua langkah, jelas Novak. Sebahagian dari CRISPR tersembunyi di DNA sasaran, sementara Cas9 melakukan pemotongan. Burung yang dibiakkan dengan Cas9 di setiap sel pada dasarnya mempunyai beberapa alat penyunting gen berfungsi di badan mereka, menjadikan penghantaran komponen penting lain lebih mudah.
"Dalam tiga tahun ke depan, dunia mungkin melihat genetik pertama burung merpati yang mengembara dilahirkan kembali dalam hidup, bernafas burung," kata Novak.
Sekiranya semuanya berjalan seperti yang dirancang, kita akan menyaksikan kebangkitan spesies yang pupus dalam dua puluh tahun ke depan. Burung Dodo dan raksasa berbulu juga akan dibangkitkan. Cepat atau lambat, kepupusan akan tetap menjadi perkara masa lalu - untuk lebih baik atau lebih buruk.
Ilya Khel
