Es war einmal vor Millionen von Jahren, als der Vorfahre der heutigen Nikobar-Taube über die Inseln von Mauritius flog und das Paradies sah. Dort gab es Früchte, Nüsse und Fische im Überfluss, und es fehlte an natürlichen Feinden. Sie landete und fraß sich in den riesigen flugunfähigen Vogel, den wir heute als Dodo kennen.
Dieser Blog wurde mit einem Video-Interview mit dem De-Extinction-Biologen Ben Novak aktualisiert.
Alles schien gut zu sein, bis aus irgendeinem Grund holländische Seeleute alles für alle ruinieren mussten. Die Seeleute setzten 1598 ihren Fuß auf die Insel und sahen einen riesigen flugunfähigen Vogel, der einen natürlichen Feind brauchte. Die Dodos wurden gefangen und auf ihre Schiffe gebracht. Einige zum Essen, andere nur, um in Europa anzugeben. Die Ratten an Bord ihrer Schiffe sahen den Reichtum von Mauritius und beschlossen zu bleiben. Sie fanden in den Eiern, die der Dodo auf dem Dschungelboden legte, eine leichte Beute. Und so ist der Dodo nur 75 Jahre später ausgestorben. Traurig.
Der Dodo ist eines der bekanntesten Beispiele für die zerstörerischen Methoden des Homo Sapiens. Können wir jetzt, da wir klüger geworden sind, die Kraft sein, die den Dodo zurückbringt?
Dodo-DNA ist ziemlich selten, weil DNA in warmem Klima leicht zerfällt, und da der Dodo auf dem tropischen Mauritius endemisch war, enthalten fast alle dort gefundenen Knochen keine lebensfähige DNA. Da der Dodo jedoch in das gemäßigtere Europa gebracht wurde, konnten Wissenschaftler die Dodo-DNA anhand von in Kopenhagen gelagerten Knochen sequenzieren. (Beth Shapiro, 2016). Sie arbeitet derzeit an der vollständigen Sequenzierung des Dodo-Genoms.
Beth hat bereits das Genom der Nikobar-Taube, des nächsten lebenden Verwandten des Dodo, vollständig sequenziert. Um den Dodo zurückzubringen, müssen wir seine DNA mit der der Nikobar-Taube vergleichen, um die Gene zu bestimmen, die einen Dodo ausmachen. Das ist ein schwieriger Prozess, weil die Nikobar-Taube über eine Milliarde Basenpaare hat und die alte DNA viele falsche Mutationen aufweist.
Es gibt jedoch viele Innovationen auf diesem Gebiet, und das maschinelle Lernen hilft bei diesem Prozess, aber es braucht immer noch Zeit und Aufmerksamkeit von talentierten Wissenschaftlern, um das Dodo-Genom genug zu verstehen, um sinnvolle Änderungen an der DNA der Nikobar-Taube vorzunehmen. Es werden mehr Mittel benötigt, um die Genomforschung ausreichend voranzutreiben.
Der zweite Schritt ist normalerweise das Klonen, aber nicht bei Vögeln.
Vögel können nicht mit den üblichen Methoden des somatischen Zellkerntransfers geklont werden, bei dem man den Kern einer Eizelle, also den Teil, der die DNA enthält, mit einer anderen bearbeiteten Version austauscht. Um Arten zu erzeugen, die Eier legen, wie z. B. Vögel, ist ein anderer Ansatz erforderlich, der als Keimbahntransfer bezeichnet wird.
Primordiale Keimzellen sind Stammzellen, die zu Ei- oder Samenzellen werden. Um einen Dodo zu schaffen, muss ein Team die primordialen Keimzellen einer Nikobar-Taube mit dem Gen-Editierwerkzeug CRISPR-Cas9 so bearbeiten, dass sie Dodo-Gene enthalten. Die bearbeiteten Urkeimzellen können dann in ein befruchtetes Vogelei injiziert werden, so dass eine Ersatzmutter und ein Ersatzvater entstehen, die gentechnisch veränderte Nachkommen hervorbringen.
Eine Nikobar-Taube ist jedoch viel kleiner als ein Dodo, so dass sie möglicherweise nicht als Ersatzmutter für neue Dodo-Küken dienen kann. Wir brauchen also einen Wirt für unsere ursprünglichen Dodo-Keimzellen, der große Eier erzeugt, wie zum Beispiel einen Emu.
Um Dodos zu erzeugen, könnte es möglich sein, ein Emu-Ei zu nehmen und während der frühen Stadien der Embryonalentwicklung (die ersten 24-72 Stunden) kann ein Team von Wissenschaftlern gentechnisch veränderte Urkeimzellen der Nikobar-Taube injizieren. Wenn das Emu-Küken schlüpft, wird es selbst nicht genetisch verändert sein, aber die genetisch veränderten Keimzellen werden sich in seinen Geschlechtsorganen befinden. Das bedeutet, dass der Emu Dodo-Samenzellen oder Eizellen entwickelt, je nachdem, ob das Küken männlich oder weiblich ist. Wenn das Küken dann heranwächst und seine eigenen Eier legt, werden einige von ihnen Dodo-Küken in sich tragen, die darauf warten, zu schlüpfen. Nur einige der Eier werden Dodo-Küken enthalten, weil der Emu immer noch sein eigenes Sperma und seine eigenen Eier produziert, was bedeutet, dass viele der Küken immer noch Emus sein werden.
Um unsere Chancen auf Dodos zu erhöhen, könnte es möglich sein, den Emu gentechnisch so zu verändern, dass er keine eigenen primordialen Keimzellen produziert. Wenn man sterile Emus als Ersatzeltern verwendet, denen man „Dodo“-Keimzellen injiziert, werden 100 % der Spermien oder Eizellen in den Küken, die sich entwickeln, Dodos sein.
Es besteht große Hoffnung, dass diese Methode funktioniert, da sie sich kürzlich bei Hühnern als erfolgreich erwiesen hat, wo Wissenschaftler seltene Hühnerrassen mit Hilfe gentechnisch veränderter steriler Hühner wiederhergestellt haben. (Woodcock et al. 2019).
Wenn es erst einmal Dodo-Küken gibt, müssen sie für ein Leben in freier Wildbahn aufgezogen werden, und dafür brauchen wir die Hilfe von Zoos und Vogelzüchtern, und wenn Naturschützer schließlich planen, Dodos auszuwildern, brauchen die Vögel ihren natürlichen Lebensraum. Auf Mauritius gibt es jedoch nur noch 2 % natürlichen Lebensraum, und der ist noch voll von invasiven Spitzmäusen, Ratten und Katzen. Auf kleineren Inseln in der Nähe der Hauptinsel wurden diese Schädlinge jedoch beseitigt, die ideale Standorte für die Wiederansiedlung der neuen Dodos sind. Um den Dodo wieder auf dem Festland anzusiedeln, wo er einst frei umherstreifte, müssen Wildnisgebiete frei von invasiven Säugetierarten sein. Die Beseitigung dieser invasiven Arten könnte auf humane Weise mit neuen genetischen Techniken wie dem Gene-Drive-Verfahren möglich sein.
Gene-Drive ist eine Technik, bei der ein bestimmtes Gen so manipuliert werden kann, dass es zu 100 % an die Nachkommen vererbt wird, anstatt der üblichen 50 %. Mit dieser Methode können Wissenschaftler zum Beispiel erreichen, dass 100 % der Nachkommen männlich sind. Das „männliche“ Gen breitet sich dann rasch in der gesamten Population aus und führt dazu, dass die betreffende Art innerhalb weniger Generationen ausstirbt, da es schließlich keine Weibchen mehr gibt, mit denen sie sich paaren könnte. Ein von mehreren Institutionen getragenes Programm mit dem Namen GBIRd, das von der gemeinnützigen Organisation Island Conservation geleitet wird, hat ein Programm zur Erforschung des Einsatzes von Gene Drive zur Ausrottung von Nagetieren auf Inseln zum Zwecke der Erhaltung gestartet. Diese Methoden werden auch von Neuseeland in Betracht gezogen, das ein Programm zur Ausrottung von acht invasiven Raubsäugetierarten, darunter auch Ratten, im ganzen Land bis 2050 aufgelegt hat.