Mengapa Genom Tidak Dapat Membawa Kembali Hewan Punah

Korban kepunahan tidak terhitung jumlahnya dan banyak pembunuhnya—tetapi, dalam beberapa abad terakhir, ada satu penyebab yang jelas dan bertahan lama: Homo sapiens.

Perburuan Mononykus Di ‘Planet Prasejarah’

Seiring bertambahnya jumlah manusia dan teknologi, semakin banyak spesies yang menghilang untuk selamanya. Atau apakah mereka benar-benar? Para ilmuwan akhirnya mungkin berada di ambang terobosan yang dapat mensimulasikan kebangkitan beberapa hewan. Namun, terlepas dari apa yang Jurassic Park yakini, hanya memiliki DNA makhluk tidak cukup untuk menghidupkannya kembali dari kematian.

“Dalam dekade berikutnya, akan ada organisme yang diproduksi, seperti yang saya sebut. Saya tidak ragu tentang itu, ”kata Ross MacPhee, ahli mamalia di American Museum of Natural History, dalam panggilan telepon dengan Gizmodo.

Ada pertimbangan etis yang penting untuk upaya berkembang ini, yang populer disebut sebagai ‘de-extinction’. Proyek tersebut sebagian besar melibatkan mamalia dan burung, mulai dari upaya Revive & Restore untuk memusnahkan ayam hutan, merpati penumpang, dan mammoth berbulu, hingga upaya Colossal Biosciences untuk menghidupkan kembali mammoth, harimau tasmania (umumnya dikenal sebagai harimau Tasmania). ), dan burung dodo dulunya asli Mauritius.

Beberapa hewan ini—ayam, merpati, dan harimau Tasmania—punah pada abad ke-20. Tetapi dodo menghilang pada abad ke-17, terutama karena masuknya spesies invasif seperti tikus ke habitatnya oleh orang Eropa, dan mammoth terakhir mati sekitar 4.000 tahun yang lalu ketika padang rumput kering yang menjadi tuan rumah mereka lenyap, saat Pleistosen yang dingin digantikan oleh cuaca yang lebih panas. Holosen.

Tidak diragukan lagi bahwa tulang punggung genomik dari teknologi pemusnahan kepunahan telah menjadi jauh lebih kokoh dalam beberapa tahun terakhir. 20 tahun lalu, genom manusia diurutkan; sejak itu, para ilmuwan mengumumkan penyelesaian sekuens genom untuk mamut (2015), harimau Tasmania (diperbarui pada 2017), dan dodo (2022).

Ada juga kemajuan yang mantap dalam memahami keanehan genetik spesies dan pewarisannya, cara membuat embrio di laboratorium, dan cara mamalia berhubungan satu sama lain. Sementara manusia yang dimodifikasi secara genetik tetap sangat kontroversial, itu sepenuhnya maju pada mamalia lain.

Kerangka dodo, salah satu spesies yang menjadi sasaran upaya pemusnahan. Foto: Leon Neal (Getty Images)

Perusahaan modal ventura, termasuk yang didanai oleh CIA, telah mendukung upaya de-extinction ini, yang umumnya melibatkan transfer nuklir sel somatik (SCNT), teknik inovatif di jantung kloning. Dalam SCNT, inti sel dimasukkan ke dalam sel yang intinya telah dibuang. Pada tahun 1996, Domba Dolly menjadi mamalia pertama yang diklon dengan SCNT.

Hewan yang telah punah terkenal telah “dibawa kembali” sebelumnya; pada tahun 2009, sekelompok peneliti berhasil melahirkan bucardo kloning, atau ibex Pyrenean, yang punah sembilan tahun sebelumnya. (Klon itu berasal dari DNA Celia, individu terakhir yang diketahui, yang terbunuh oleh pohon tumbang.) Bucardo hasil kloning mati tak lama setelah lahir karena gagal napas, yang disebabkan oleh kelainan pada paru-parunya.

Tetapi bahkan jika bucardo yang dikloning tidak mati, itu tidak akan dianggap sebagai kepunahan di mata sains; de-extinction mengacu pada menghasilkan populasi hewan, bukan hanya individu yang aneh.

Prosesnya jauh lebih mudah bagi tanaman. Sementara hewan memiliki jadwal kehamilan dan inkubasi yang harus dipatuhi, kehidupan tumbuhan dapat berkecambah setelah ribuan tahun.

“Mengembalikan spesies tumbuhan purba dari benih arkeologi adalah area yang belum benar-benar diperhatikan, dan sebenarnya teknologinya relatif rendah,” kata Sarah Sallon, peneliti obat alami di Rumah Sakit Hadassah di Yerusalem, dalam sebuah video. panggilan dengan Gizmodo.

Teknologi rendah adalah pernyataan yang meremehkan. Pada pertengahan tahun 2000-an, Sallon dan timnya menanam dan berhasil menumbuhkan benih kurma Yudea berusia 2.000 tahun (bukan spesies yang punah, tetapi prinsipnya berlaku untuk benih tanaman yang sudah tidak ada lagi). Cukup banyak yang ada untuk itu — menempelkan benih di tanah dan menyiramnya.

Semua informasi genetik dari tanggal kuno ada di sana, menunggu untuk dibuka. Dengan hewan yang punah, seperti mammoth dan harimau Tasmania, ada genetika yang hilang yang perlu diperhitungkan. Dan SCNT tidak benar-benar berfungsi pada burung, karena seluruh situasi bertelur, sehingga peneliti perlu mengembangkan teknologi baru untuk mendekati pemusnahan unggas.

Kesulitan dengan hewan yang punah adalah bahwa hanya sebagian besar genom hewan yang dapat dipulihkan. Tahun lalu, para peneliti yang mengeksplorasi kemungkinan membangkitkan kembali tikus Christmas Island (punah pada tahun 1908) menemukan bahwa 5% genetika hewan yang hilang sangat membatasi kemampuan mereka untuk mereplikasi makhluk itu secara akurat dalam kehidupan. Gen yang terlibat dalam sistem penciuman tikus (kemampuannya untuk mencium) dan respons imun masih kurang.

​​“Kami sebenarnya tidak berencana untuk melakukannya, karena mungkin dunia tidak membutuhkan tikus lagi, dan mungkin uang yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan sebaik mungkin dapat dihabiskan untuk hal-hal yang lebih baik, misalnya, melestarikan makhluk hidup. , ”Tom Gilbert, ahli genetika evolusioner di Universitas Kopenhagen dan rekan penulis makalah tersebut, memberi tahu Gizmodo pada saat itu. Gilbert sekarang menjadi anggota Dewan Penasihat Ilmiah Colossal.

Dalam beberapa dekade sejak Dolly, teknologi kloning telah meningkat hingga, pada tahun 2016, Komisi Kelangsungan Hidup Spesies dari Persatuan Internasional untuk Konservasi Alam (IUCN) menerbitkan daftar prinsip panduan untuk de-extinction. Atau, sebagaimana mereka menyebutnya, “Menciptakan Proksi Spesies Punah untuk Manfaat Konservasi”.

“Proksi digunakan di sini untuk mengartikan pengganti yang dalam arti tertentu (misalnya secara fenotip, perilaku, ekologis) entitas lain – bentuk yang punah,” kata komisi tersebut. “Proksi lebih disukai daripada faksimili, yang menyiratkan pembuatan salinan persisnya.”

De-punah telah menjadi frase populer untuk menciptakan spesies proksi; argumennya, pada dasarnya, adalah jika terlihat seperti bebek dan dukun seperti bebek, itu adalah bebek. Tetapi bahkan dengan asumsi demikian, bebek dan kolamnya masih ada, sementara mammoth maupun stepa mereka tidak ada selama beberapa ribu tahun.

“Apa yang sedang didiskusikan sekarang menurut saya bukanlah kepunahan. Itu sesuatu yang lain, ”kata David Díez-del-Molino, ahli paleogenetik di Pusat Palaeogenetik di Universitas Stockholm, dalam panggilan video dengan Gizmodo. “Saya pikir masalah dengan ini adalah semantik dan apa yang dipahami orang.”

Díez-del-Molino dan rekan-rekannya baru-baru ini menerbitkan wawasan baru tentang keragaman genetik mammoth berbulu, berdasarkan genom 23 mammoth dan 28 gajah yang masih ada. Di antara mammoth yang dipelajari adalah individu yang hidup 700.000 tahun yang lalu (DNA mammoth tertua yang ditemukan berasal dari 1 juta tahun yang lalu). Tim menemukan 3.097 mutasi gen unik pada woolly mammoth, dan, karena spesimen yang sangat tua, mereka dapat memilah-milah mutasi yang muncul di berbagai titik waktu.

Penemuan seperti ini sangat bagus untuk perusahaan yang membutuhkan pembaruan untuk cetak biru build-a-mammoth mereka, tetapi mereka juga berbicara tentang kompleksitas informasi yang tersedia bagi ahli genetika dan keputusan yang perlu dibuat dalam proses pembuatan mammoth.

De-kepunahan tidak sesederhana kloning karena memerlukan mengutak-atik kode genetik. Alih-alih hanya menerbitkan ulang Hamlet, ini seperti mencoba merekayasa balik permainan untuk menjadikannya Macbeth. Bagi MacPhee, spesies proksi akan lebih menyerupai “sesuatu dari Lovecraft” daripada kembali ke makhluk nyata yang pernah hidup di Bumi.

“Jika mereka berhasil, karena mungkin dalam arti tertentu, Anda menciptakan simulacrum yang tidak memiliki hubungan filogenetik dengan mammoth yang sebenarnya, yang semuanya hilang,” kata MacPhee.

Gajah Asia, yang diharapkan oleh beberapa perusahaan untuk direkayasa menjadi spesies proksi mammoth berbulu. Foto: Mark Kolbe (Getty Images)

Revive & Restore dan Colossal—dua pemain besar yang sudah punah saat ini, meskipun beberapa laboratorium akademik mendapatkan dana untuk menginterogasi teknologi genetik yang serupa—keduanya berpendapat bahwa menyatukan kawanan gajah-mammoth dan melepaskannya di petak Siberia akan membantu memerangi perubahan iklim, dengan mengubah tundra menjadi padang rumput penyerap karbon.

Membangun kembali adalah tujuan utama dari perusahaan-perusahaan ini; Colossal ingin membangun kembali perwakilan harimau Tasmania, artinya, membangun populasi mereka di Tasmania, dan Revive & Restore ingin membangun kembali ayam hutan di Martha’s Vineyard. Gagasan dasar dari pemugaran kembali adalah bahwa lingkungan hewan yang punah akan mendapat manfaat dari kembalinya mereka, dan memperkenalkan spesies proksi akan menjadi hal terbaik berikutnya.

“Gagasan bahwa kita akan mencapai 15.000 tahun yang lalu, mengambil hewan di sana dan menjatuhkannya ke masa depan—bukan itu yang terjadi,” kata Bridget Baumgartner, direktur penelitian dan pengembangan dan manajer program untuk genom liar di Revive & Restore, dalam panggilan telepon dengan Gizmodo. “Kami pada dasarnya hanya berevolusi secara artifisial.”

“Kami mengharapkan hal yang sama terjadi jika kami membuka koridor satwa liar antara Asia dan Siberia dan membiarkan gajah bermigrasi ke atas sana,” tambah Baumgartner.

Hewan yang dihasilkan dari usaha mereka bukanlah harimau Tasmania, mammoth, dodo, atau hewan punah lainnya yang sebenarnya. Proxy mammoth adalah gajah dengan gen rambut baru dan perlengkapan genetik lainnya, dan harimau Tasmania akan menjadi produksi yang lebih eksperimental yang akan muncul dari sel modifikasi dunnart berekor gemuk, kerabat serigala berkantung.

Spesies proksi tidak akan memiliki perilaku yang sama dengan spesies yang mereka wakili. Sementara hierarki sosial mammoth berbulu mungkin cukup mirip dengan gajah Asia, sekelompok harimau Tasmania seukuran anjing mungkin sangat berbeda dari sekelompok dunnart seukuran tikus. Sosialisasi tidak dikodekan dalam DNA, sehingga spesies proksi akan berbeda secara perilaku dari aslinya.

Dan dunia telah berubah. Jika Colossal melakukan upayanya yang benar-benar masif, gajah Asia yang berbulu dan menyesuaikan diri dengan dingin akan berkeliaran di sekitar Siberia dalam dekade ini. Pseudo-thylacines akan bergerak melalui semak-semak Tasmania. Tetapi dunia tempat mereka diperkenalkan sangat berbeda dari pada 12.000 SM atau bahkan awal abad ke-20.

Pertanyaannya, apa gunanya menciptakan hewan proksi ini? Di mana mereka harus tinggal? Akankah mereka diciptakan hanya untuk menderita?

“Mereka adalah orang-orang yang sangat pintar,” kata MacPhee, “tetapi ketidaktertarikan mutlak pada kesejahteraan hewanlah yang paling mengganggu saya.” Banyak hewan akan mati muda dalam mengejar kepunahan (seperti klon Celia), tetapi mereka juga dapat menderita kelainan di masa dewasa, seperti yang dialami Dolly, yang meninggal pada usia enam tahun setelah terserang radang sendi dan penyakit paru-paru.

Heather Browning, seorang filsuf di University of Southampton, mencatat dalam makalah tahun 2019 di Journal of Agricultural and Environmental Ethics bahwa perkawinan sedarah, cacat terkait ibu pengganti, dan kesejahteraan hewan yang dipelihara di penangkaran perlu ditempatkan di garis depan de -pembicaraan kepunahan, bahkan sebelum etika “pengenalan kembali” dibahas.

Rekayasa genetika tentu memiliki peran dalam konservasi. Pada tahun 2021, US Fish and Wildlife Service mengumumkan bahwa mereka berhasil mengkloning musang berkaki hitam bernama Willa, yang mati pada tahun 1988. Musang berkaki hitam adalah satu-satunya spesies musang asli Amerika Utara dan dianggap punah hingga ditemukan kembali pada tahun 1981 ; sejak saat itu, spesies tersebut tetap terancam punah dan menjadi fokus konservasi kritis.

Klon musang, Elizabeth Ann, memamerkan bagaimana keragaman genetik dapat diproduksi secara efektif di laboratorium, mencegah spesies di ambang kepunahan dari hambatan genetik yang dapat berdampak buruk bagi kesehatan dan pemulihan akhir mereka.

Eksperimen genetik ini akan terus memainkan peran penting dalam konservasi seiring dengan peningkatan teknik. Apakah mereka terutama digunakan untuk meningkatkan populasi yang ada atau membuat yang sama sekali baru masih harus dilihat.