La desextinción (también conocida como biología de la resurrección o resurgimiento de especies ) es el proceso de generar un organismo que se parece a una especie extinta o que se parece a ella . [1] Hay varias formas de llevar a cabo el proceso de extinción. La clonación es el método propuesto más ampliamente, aunque también se han considerado la edición del genoma y la reproducción selectiva . Se han aplicado técnicas similares a ciertas especies en peligro de extinción , con la esperanza de impulsar las poblaciones. El único método de los tres que proporcionaría a un animal la misma identidad genética es la clonación. [2] Hay pros y contras en el proceso de extinción que van desde los avances tecnológicos hasta las cuestiones éticas.
Métodos
Clonación
La clonación es un método comúnmente sugerido para la posible restauración de una especie extinta. Se puede hacer extrayendo el núcleo de una célula preservada de la especie extinta e intercambiándolo en un huevo, sin núcleo, del pariente vivo más cercano de esa especie. [3] El huevo se puede insertar en un huésped del pariente vivo más cercano de la especie extinta. Es importante tener en cuenta que este método solo se puede utilizar cuando se dispone de una célula preservada, lo que significa que sería más factible para especies recientemente extintas. [4] La clonación se ha utilizado en la ciencia desde la década de 1950. [5] Uno de los clones más conocidos es Dolly, la oveja . Dolly nació a mediados de la década de 1990 y vivió una vida normal hasta que experimentó complicaciones de salud que la llevaron a la muerte. [5] Otras especies animales que se sabe que han sido clonadas incluyen perros, cerdos y caballos. [5]
Edición del genoma
La edición del genoma ha avanzado rápidamente con la ayuda de los sistemas CRISPR / Cas, particularmente CRISPR / Cas9. El sistema CRISPR / Cas9 se descubrió originalmente como parte del sistema inmunológico bacteriano. [6] El ADN viral que se inyectó en la bacteria se incorporó al cromosoma bacteriano en regiones específicas. Estas regiones se denominan repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente interespaciadas, también conocidas como CRISPR. Dado que el ADN viral está dentro del cromosoma, se transcribe en ARN. Una vez que esto ocurre, el Cas9 se une al ARN. Cas9 puede reconocer el inserto extraño y lo escinde. [6] Este descubrimiento fue muy crucial porque ahora la proteína Cas puede verse como una tijera en el proceso de edición del genoma.
Al utilizar células de una especie estrechamente relacionada con la especie extinta, la edición del genoma puede desempeñar un papel en el proceso de extinción. Las células germinales pueden editarse directamente, de modo que el óvulo y el esperma producidos por la especie parental existente producirán descendencia de la especie extinta, o las células somáticas pueden editarse y transferirse mediante transferencia nuclear de células somáticas. Esto da como resultado un híbrido entre las dos especies, ya que no es completamente un animal. Debido a que es posible secuenciar y ensamblar el genoma de organismos extintos a partir de tejidos altamente degradados, esta técnica permite a los científicos buscar la extinción en una gama más amplia de especies, incluidas aquellas para las que no existen restos bien conservados. [3] Sin embargo, cuanto más degradado y viejo sea el tejido de la especie extinta, más fragmentado estará el ADN resultante, lo que dificulta el ensamblaje del genoma.
Cría de espalda
La cría de espalda es una forma de cría selectiva. A diferencia de la cría de animales por un rasgo para hacer avanzar la especie en la cría selectiva, la retrocrianza implica la cría de animales por una característica ancestral que puede no verse en toda la especie con tanta frecuencia. [7] Este método puede recrear los rasgos de una especie extinta, pero el genoma diferirá de la especie original. [4] La retrocrianza, sin embargo, depende del rasgo ancestral de la especie que aún se encuentra en la población en cualquier frecuencia. [7] Back Breeding es también una forma de selección artificial mediante la cría selectiva deliberada de animales domésticos, en un intento de lograr una raza animal con un fenotipo que se asemeje a un ancestro de tipo salvaje, generalmente uno que se ha extinguido. La reproducción no debe confundirse con la desdomesticación.
Evolución iterativa
Un proceso natural de extinción es la evolución iterativa. Este proceso ocurre cuando una especie se extingue, pero luego de cierto tiempo una especie diferente se convierte en una criatura casi idéntica. Un ejemplo de este proceso ocurrió con el riel de garganta blanca . Esta ave no voladora se extinguió hace aproximadamente 136.000 años debido a un evento desconocido que provocó el aumento del nivel del mar, lo que provocó la desaparición de la especie. La especie reapareció hace unos 100.000 años cuando bajó el nivel del mar, lo que permitió que el ave evolucionara una vez más como una especie no voladora en la isla de Aldabra , donde se encuentra hasta la actualidad. [8] [9] [10] Ver también taxón de Elvis .
Ventajas de la extinción
Las tecnologías que se están desarrollando para la extinción podrían conducir a grandes avances en tecnología y procesos científicos. Esto incluye el avance de las tecnologías genéticas que se utilizan para mejorar el proceso de clonación para la extinción. Las tecnologías podrían usarse para evitar que las especies en peligro de extinción se extingan. [11] El estudio de especies reintroducidas también podría conducir a avances en la ciencia. Al estudiar animales previamente extintos, se podrían descubrir curas para enfermedades. Las especies revividas pueden apoyar iniciativas de conservación actuando como " especies insignia " para generar entusiasmo público y fondos para conservar ecosistemas enteros. [12] [13]
Si se da prioridad a la extinción, ello conduciría a la mejora de las estrategias de conservación actuales. La conservación sería necesaria para reintroducir una especie en el ecosistema. Los esfuerzos de conservación se tomarían inicialmente hasta que la población revivida pueda sostenerse en la naturaleza. [14] La extinción también podría ayudar a mejorar los ecosistemas que han sido destruidos por el desarrollo humano al introducir una especie extinta en un ecosistema para revivirlo. También es una cuestión de si revivir especies llevadas a la extinción por los humanos es una obligación ética. [15]
Desventajas de la extinción
La reintroducción de especies extintas podría tener un impacto negativo sobre las especies existentes y su ecosistema. Es posible que el nicho ecológico de la especie extinta se haya llenado en su antiguo hábitat, lo que la convierte en una especie invasora. Esto podría conducir a la extinción de otras especies debido a la competencia por alimentos u otra exclusión competitiva . También podría conducir a la extinción de especies de presa si tienen más depredadores en un entorno que tenía pocos depredadores antes de la reintroducción de una especie extinta. [15] Si una especie se ha extinguido durante un largo período de tiempo, el entorno en el que se introducen podría ser tremendamente diferente de aquel en el que pueden sobrevivir. Los cambios en el medio ambiente debido al desarrollo humano podrían significar que la especie no puede sobrevivir si se reintroduce en ese ecosistema. [11] Una especie también podría volver a extinguirse después de la extinción si las razones de su extinción siguen siendo una amenaza. El mamut lanudo sería cazado por cazadores furtivos como los elefantes por su marfil y podría extinguirse nuevamente si esto sucediera. O, si una especie se reintroduce en un entorno con enfermedad, no tiene inmunidad a la especie reintroducida, podría ser aniquilada por una enfermedad en la que las especies actuales pueden sobrevivir.
La extinción es un proceso muy caro. Recuperar una especie puede costar millones de dólares. Lo más probable es que el dinero para la extinción provenga de los esfuerzos de conservación actuales. Estos esfuerzos podrían debilitarse si se toman fondos de la conservación y se los pone en extinción. Esto significaría que las especies en peligro crítico comenzarían a extinguirse más rápido porque ya no hay recursos necesarios para mantener sus poblaciones. [16] Además, dado que las técnicas de clonación no pueden reproducir perfectamente una especie tal como existía en la naturaleza, es posible que la reintroducción de la especie no produzca beneficios ambientales positivos. Es posible que no tengan el mismo papel en la cadena alimentaria que tenían antes y, por lo tanto, no pueden restaurar los ecosistemas dañados. [17]
Candidatos actuales a la extinción
Mamut lanudo
La existencia de restos de tejidos blandos conservados y ADN de mamuts lanudos ha llevado a la idea de que la especie podría recrearse por medios científicos. Se han propuesto dos métodos para lograr esto. La primera sería utilizar el proceso de clonación, sin embargo, incluso las muestras de mamut más intactas han tenido poco ADN utilizable debido a sus condiciones de conservación. No hay suficiente ADN intacto para guiar la producción de un embrión. [18] El segundo método implicaría inseminar artificialmente un óvulo de elefante con esperma conservado del mamut. La descendencia resultante sería un híbrido elefante-mamut. Después de varias generaciones de cruzamiento de estos híbridos, se pudo producir un mamut lanudo casi puro. Sin embargo, los espermatozoides de los mamíferos modernos suelen ser potentes hasta 15 años después de la congelación, lo que podría dificultar este método. [19] En 2008, un equipo japonés encontró ADN utilizable en los cerebros de ratones que habían estado congelados durante 16 años. Esperan utilizar métodos similares para encontrar ADN de mamut utilizable. [20] En 2011, los científicos japoneses anunciaron planes para clonar mamuts dentro de seis años. [21]
En marzo de 2014, la Asociación Rusa de Antropólogos Médicos informó que la sangre recuperada de un cadáver de mamut congelado en 2013 ahora brindaría una buena oportunidad para clonar el mamut lanudo. [19] Otra forma de crear un mamut lanudo vivo sería migrar genes del genoma del mamut a los genes de su pariente vivo más cercano, el elefante asiático , para crear animales híbridos con las notables adaptaciones que tenía para vivir en un ambiente mucho más frío. medio ambiente que los elefantes de hoy en día. Esto lo está haciendo actualmente un equipo dirigido por el genetista de Harvard George Church . [22] El equipo ha realizado cambios en el genoma del elefante con los genes que le dieron al mamut lanudo su sangre resistente al frío, pelo más largo y una capa extra de grasa. [22] Según el genetista Hendrik Poinar, un mamut lanudo revivido o un híbrido de mamut-elefante puede encontrar un hábitat adecuado en las ecozonas del bosque de tundra y taiga. [23]
George Church ha planteado la hipótesis de los efectos positivos que tendría sobre el medio ambiente traer de vuelta al extinto mamut lanudo, como el potencial de revertir algunos de los daños causados por el calentamiento global . [24] Él y sus colegas investigadores predicen que los mamuts se comerían la hierba muerta permitiendo que el sol llegue a la hierba de primavera; su peso les permitiría atravesar la nieve densa y aislante para que el aire frío llegara al suelo; y su característica de talar árboles aumentaría la absorción de la luz solar. [24] En un editorial que condena la extinción, Scientific American señaló que las tecnologías involucradas podrían tener aplicaciones secundarias, específicamente para ayudar a las especies al borde de la extinción a recuperar su diversidad genética . [25]
Ibex pirenáico
La cabra montés pirenaica era una subespecie de cabra montés española que vivía en la península ibérica. Si bien fue abundante durante la época medieval , la caza excesiva en los siglos XIX y XX llevó a su desaparición. En 1999, solo una hembra llamada Celia quedó viva en el Parque Nacional de Ordesa . Los científicos la capturaron, le tomaron una muestra de tejido de la oreja, la sujetaron con un collar y luego la devolvieron a la naturaleza, donde vivió hasta que la encontraron muerta en 2000, aplastada por un árbol caído. En 2003, los científicos utilizaron la muestra de tejido para intentar clonar Celia y resucitar la subespecie extinta. A pesar de haber transferido con éxito núcleos de sus células a óvulos de cabra doméstica y haber embarazado a 208 cabras, solo una llegó a término. La cría de íbice que nació tenía un defecto pulmonar y vivió solo 7 minutos antes de asfixiarse por ser incapaz de respirar oxígeno. Sin embargo, su nacimiento fue visto como un triunfo y se ha considerado que fue la primera extinción. [26] A finales de 2013, los científicos anunciaron que volverían a intentar recrear la cabra montés de los Pirineos. Un problema que hay que afrontar, además de los muchos desafíos de la reproducción de un mamífero por clonación, es que solo se pueden producir hembras mediante la clonación de la hembra Celia, y no existen machos para que esas hembras se reproduzcan. Esto podría abordarse mediante la reproducción de clones femeninos con la cabra montés del sudeste de España , y gradualmente creando un animal híbrido que eventualmente se parecerá más a la cabra montés de los Pirineos que a la cabra montés del sudeste español. [27]
Uro
Los uros se extendieron por Eurasia, el norte de África y el subcontinente indio durante el Pleistoceno , pero solo los uros europeos ( Bos primigenius primigenius ) sobrevivieron hasta los tiempos históricos. [28] Esta especie aparece en gran medida en las pinturas rupestres europeas, como la cueva de Lascaux y Chauvet en Francia, [29] y todavía estaba muy extendida durante la época romana . Tras la caída del imperio romano , la caza excesiva de uros por parte de la nobleza hizo que su población se redujera a una sola población en el bosque de Jaktorów en Polonia, donde el último salvaje murió en 1627. [30] Sin embargo, debido a que el uro es ancestro de la mayoría de las razas de ganado modernas, es posible que se recupere mediante cría selectiva o retroactiva. El primer intento de esto fue por Heinz y Lutz Heck utilizando razas de ganado modernas, lo que resultó en la creación de ganado Heck . Esta raza se ha introducido en las reservas naturales de toda Europa; sin embargo, difiere mucho de los uros en características físicas, y algunos intentos modernos afirman intentar crear un animal que sea casi idéntico a los uros en morfología, comportamiento e incluso genética. [31] El proyecto TaurOs tiene como objetivo recrear los uros mediante la cría selectiva de razas primitivas de ganado durante un período de veinte años para crear un pastoreador bovino autosuficiente en rebaños de al menos 150 animales en áreas naturales revueltas en toda Europa. [32] Esta organización está asociada con la organización Rewilding Europe para ayudar a restablecer el equilibrio de la naturaleza europea. [33] Un proyecto en competencia para recrear los uros es el Proyecto Uruz de la True Nature Foundation, que tiene como objetivo recrear los uros a través de una estrategia de reproducción más eficiente y mediante la edición del genoma, con el fin de disminuir el número de generaciones de reproducción necesarias y la capacidad para eliminar rápidamente los rasgos no deseados de la población de ganado tipo uros. [34] Se espera que el ganado con forma de uros revitalice la naturaleza europea restaurando su papel ecológico como especie clave, y recupere la biodiversidad que desapareció tras el declive de la megafauna europea, además de ayudar a generar nuevas oportunidades económicas relacionadas con Europa. observación de la vida silvestre. [35]
Quagga
La quagga ( Equus quagga quagga ) es una subespecie de la cebra de las llanuras que se distingue por tener rayas en la cara y la parte superior del torso, pero su abdomen posterior era de un marrón sólido. Era nativa de Sudáfrica , pero fue aniquilada en estado salvaje debido a la caza excesiva por deporte, y el último individuo murió en 1883 en el zoológico de Ámsterdam. [36] Sin embargo, dado que técnicamente es la misma especie que la cebra de las llanuras superviviente , se ha argumentado que el quagga podría revivirse mediante selección artificial. El Proyecto Quagga tiene como objetivo recrear el animal a través de la cría selectiva o de espalda de cebras de llanura. [37] También tiene como objetivo liberar estos animales en el Cabo Occidental una vez que se logre un animal que se parezca completamente al quagga, lo que podría tener el beneficio de erradicar especies introducidas de árboles como el pimentero brasileño , Tipuana tipu , Acacia saligna , Bugweed. Alcanfor , pino piñonero , pino racimo Sauce llorón y Acacia mearnsii . [38]
Thylacine
El tilacino era originario del continente australiano , Tasmania y Nueva Guinea . Se cree que se extinguió en el siglo XX. El tilacino se había vuelto extremadamente raro o se había extinguido en el continente australiano antes del asentamiento británico en el continente. El último tilacino conocido, llamado Benjamín, murió en el zoológico de Hobart , el 7 de septiembre de 1936. Se cree que murió como resultado de la negligencia: fuera de su dormitorio protegido, estuvo expuesto a una rara ocurrencia de Tasmania extrema. clima: calor extremo durante el día y temperaturas bajo cero durante la noche. [39] La protección oficial de la especie por parte del gobierno de Tasmania se introdujo el 10 de julio de 1936, aproximadamente 59 días antes de que el último espécimen conocido muriera en cautiverio. [40]
En diciembre de 2017 se anunció en Nature Ecology and Evolution que el genoma nuclear completo del tilacino se había secuenciado con éxito, lo que marca la finalización del primer paso crítico hacia la extinción que comenzó en 2008, con la extracción de las muestras de ADN de la muestra de bolsa conservada. [41] El genoma de Thylacine se reconstruyó utilizando el método de edición del genoma. El diablo de Tasmania se utilizó como referencia para el ensamblaje del genoma nuclear completo. [42] Andrew J. Pask de la Universidad de Melbourne ha declarado que el próximo paso hacia la extinción será crear un genoma funcional, que requerirá una extensa investigación y desarrollo, estimando que un intento completo de resucitar la especie puede ser posible. ya en 2027. [41]
Paloma viajera
La paloma migratoria se contaba en miles de millones antes de ser aniquilada debido a la caza comercial y la pérdida de hábitat. Revive & Restore, una organización sin fines de lucro, obtuvo ADN de la paloma migratoria de especímenes y pieles de museos; sin embargo, este ADN se degrada porque es muy antiguo. Por esta razón, la clonación simple no sería una forma efectiva de realizar la extinción de esta especie porque faltarían partes del genoma. En cambio, Revive & Restore se enfoca en identificar mutaciones en el ADN que causarían una diferencia fenotípica entre la paloma migratoria extinta y su pariente vivo más cercano, la paloma de cola de banda . Al hacer esto, pueden determinar cómo modificar el ADN de la paloma de cola de banda para cambiar los rasgos para imitar los rasgos de la paloma migratoria. En este sentido, la paloma migratoria extinta no sería genéticamente idéntica a la paloma migratoria extinta, pero tendría los mismos rasgos. Se espera que el híbrido extinto de paloma migratoria esté listo para la reproducción en cautiverio en 2024 y liberado en la naturaleza en 2030. [43]
Futuros candidatos potenciales para la extinción
En abril de 2014 se estableció un "Grupo de Trabajo de De-extinción" bajo los auspicios de la Comisión de Supervivencia de Especies (SSC) y se encargó de redactar un conjunto de Principios Rectores sobre la Creación de Proxies de Especies Extintas para Beneficios de Conservación para posicionar a la CSE de la UICN en la rápida factibilidad tecnológica emergente de crear un proxy de una especie extinta. [44]
Aves
- Little bush moa : una especie de moa delgada , un poco más grande que un pavo que se extinguió repentinamente, hace unos 500-600 años, tras la llegada y proliferación del pueblo maorí en Nueva Zelanda , así como la introducción de perros polinesios . [45] Los científicos de la Universidad de Harvard reunieron el primer genoma casi completo de la especie a partir de los huesos de los dedos de los pies, lo que acercó un paso más a la especie a la "resurrección". [46] [47] El político neozelandés Trevor Mallard había sugerido previamente traer de vuelta una especie de moa de tamaño mediano. [48]
- Gallina Heath : esta subespecie del pollo de la pradera se extinguió en Martha's Vineyard en 1932 a pesar de los esfuerzos de conservación; sin embargo, la disponibilidad de ADN utilizable en especímenes de museo y áreas protegidas en su área de distribución anterior hace que esta ave sea un posible candidato para la extinción y reintroducción a su hábitat anterior. [49]
- Dodo : esta gran ave terrestre no voladora endémica de Mauricio fue avistada por última vez en la década de 1640 y probablemente se extinguió en 1700, debido a la explotación por parte de los humanos y debido a especies introducidas como ratas y cerdos, que se comieron sus huevos y desde entonces se ha convertido en un símbolo de extinción en la cultura popular. Debido a la gran cantidad de huesos y algunos tejidos, es posible que esta especie vuelva a vivir, ya que tiene un pariente cercano en la paloma de Nicobar superviviente . [50]
- Pájaro elefante : una de las aves más grandes que jamás haya existido, el pájaro elefante fue llevado a la extinción por la colonización temprana de Madagascar. Se ha obtenido ADN antiguo de las cáscaras de huevo, pero puede estar demasiado degradado para su uso en la extinción. [51] [52]
- Periquito de Carolina [51] [47]
- Gran auk - Un ave no voladora similar al pingüino. El gran auk se extinguió en 1800 por los humanos que lo cazaban como alimento. Los dos últimos grandes alces conocidos vivían en una isla cerca de Islandia, pero los marineros los mataron a palos. No ha habido avistamientos conocidos desde entonces. [53] El gran auk ha sido identificado como un buen candidato para la extinción por Revive and Restore, una organización sin fines de lucro. Debido a que el gran auk está extinto, no se puede clonar, pero su ADN se puede usar para alterar el genoma de un ave de pico afilado y criar los híbridos para crear una especie que será muy similar a los grandes alces originales. Planean volver a introducirlos en su hábitat original que compartirán con las espinas y los frailecillos, que también están en riesgo de extinción. Esto ayudará a restaurar la biodiversidad y restaurar esa parte del ecosistema. [54]
- Pájaro carpintero imperial [51] [47]
- Pájaro carpintero pico marfil [51] [47]
- Guacamayo cubano [51] [47]
- Pato labrador [51] [47]
- Huia [51] [47]
- Moho [51] [47]
Mamíferos
- Foca monje del Caribe [51] [47]
- Ciervo gigante [51] [47]
- León cavernario : el descubrimiento de dos cachorros preservados en la República de Sakha encendió un proyecto para clonar al animal. [55] [56]
- Bisonte de estepa : el descubrimiento del bisonte de estepa momificado de hace 9.000 años podría ayudar a la gente a clonar la antigua especie de bisonte, aunque el bisonte de estepa no sería el primero en ser "resucitado". [57] Científicos rusos y surcoreanos están colaborando para clonar bisontes esteparios en el futuro, utilizando ADN preservado de una cola de 8.000 años. [58] [59]
- Tarpan - Una subespecie de caballo salvaje que se extinguió en 1909. Al igual que los uros, ha habido muchos intentos de criar caballos con apariencia de tarpan, el primero de los cuales fue por los hermanos Heck, creando como resultado el caballo Heck . Aunque no es una copia genética, se afirma que tiene muchas similitudes con el tarpan. [60] Se hicieron otros intentos para crear caballos con apariencia de tarpan. Un criador llamado Harry Hegardt pudo criar una línea de caballos de Mustangs estadounidenses . [61] Otras razas de caballos tipo tarpan incluyen el caballo Konik y Strobel. [ cita requerida ]
- Baiji [47]
- Vaca marina de Steller [51] [47]
- Rinoceronte lanudo [51] [47]
Reptiles
- Tortuga de la isla Floreana - En 2008, se encontró ADN mitocondrial de la especie de tortuga Floreana en especímenes de museo. En teoría, se podría establecer un programa de reproducción para "resucitar" una especie pura de Floreana a partir de híbridos vivos. [62] [63]
Anfibios
- Rana incubadora gástrica : en 2013, científicos en Australia crearon con éxito un embrión vivo a partir de material genético preservado no vivo, y esperan que al usar métodos de transferencia nuclear de células somáticas, puedan producir un embrión que pueda sobrevivir hasta la etapa de renacuajo. [51] [64]
Insectos
- Xerces azul [51]
Plantas
- Palma de Rapa Nui [51]
Ver también
- Volver a criar
- Crioconservación de recursos zoogenéticos
- Especie en peligro
- Endling
- Extinción del holoceno
- Lista de especies introducidas
- Parque pleistoceno
- Reconstrucción del pleistoceno
- Mamut lanudo
- Lista de especies resucitadas
Referencias
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Otras lecturas
- O'Connor, MR (2015). Ciencia de la resurrección: conservación, extinción y el futuro precario de las cosas salvajes . Nueva York: St. Martin's Press. ISBN 9781137279293. Archivado desde el original el 4 de julio de 2016.
- Shapiro, Beth (2015). Cómo clonar un mamut: la ciencia de la extinción . Princeton, Nueva Jersey: Princeton University Press. ISBN 9780691157054.
- Pilcher, Helen (2016). Bring Back the King: La nueva ciencia de la extinción . Prensa de Bloomsbury ISBN 9781472912251
enlaces externos
- TEDx DeExtinction Conferencia del 15 de marzo de 2013 patrocinada por el proyecto Revive and Restore de la Long Now Foundation , con el apoyo de TEDx y organizada por la National Geographic Society , que ayudó a popularizar la comprensión pública de la ciencia de la extinción. Actas de video, informe de la reunión y enlaces a la cobertura de prensa disponibles gratuitamente.
- De-Extinction: Bringing Extinct Species Back to Life Artículo de abril de 2013 de Carl Zimmer para la revista National Geographic que informa sobre la conferencia de 2013.