Sukupuutosta palauttaminen

Sukupuutosta palauttaminen on sukupuuttoon kuolleen lajin herättämistä henkiin. Palautuksen jälkeen laji olisi mahdollista istuttaa takaisin luontoon.

Sukupuutosta palautus on tullut 2010-luvulla entistä enemmän mahdolliseksi kun jalostus, perinnöllisyystiede ja kloonaus ovat kehittyneet. Yhdenkään lajin pysyvää palauttamista ei vielä ole onnistuttu saavuttamaan, mutta sen uskotaan olevan mahdollista lähiaikoina.

Tekniikat

Takaisinristeytys
Takaisinristeytystä alettiin kokeilla palauttamisen keinona 1900-luvun alussa. Esimerkiksi alkuhärän palautus tapahtuisi takaisinristeyttämällä sen perimää kantavilla nautaroduilla. Saksassa risteytettiin nautoja ja saatiin aikaan alkuhärkää hiukan muistuttava rotu Heckin alkuhärkä. 1900-luvun loppupuolella uusien geenitekniikoiden avulla voitiin tuottaa nautoja, jotka ovat morfologisesti ja geneettisesti alkuhärän kaltaisia.  Paleontologi Jack Horner pyrkii palauttamaan dinosauruksia jalostamalla niistä polveutuneita lintuja taaksepäin.

Tumansiirto
Kloonausmenetelmiä voidaan käyttää yksilöiden palauttamiseen, mikäli käytettävissä on sukupuuttoon kuolleen lajin kudosnäytteitä. Tumansiirrossa säilöttyjen kudosten soluista voidaan tällöin eristää tuma, joka siirretään jonkin geneettisesti läheisen edelleen elossa olevan lajin munasoluun, jonka oma tuma on poistettu.

Mikäli säilöttyjä soluja ei ole käytettävissä, voidaan säilyneiden DNA-näytteiden perustella koottu yhtenäinen genomi sijoittaa jonkin muun geneettisesti läheisen lajin soluun geenitekniikan menetelmiä, kuten CRISPR:iä hyödyntäen. Näin saadaan aikaiseksi palautettavan lajin solua muistuttava solu, jolle tumansiirto voidaan suorittaa. Nisäkkäiden tapauksessa vaaditaan myös geneettisesti riittävän läheinen elossa oleva laji, jonka kohtuun kehittyvä alkio voidaan laittaa kasvamaan.

Synteettinen biologia
Synteettinen biologia on palauttamiseen liittyvä ala, joka tutkii keinotekoisen DNA:n rakentamista ja uudenlaisen elämän luomista laboratoriossa. Hyvin kauan aikaa sitten hävinneiden lajien genomin kokoamista vaikeuttaa se, että DNA-näytteet ovat yleensä epätäydellisiä. Esimerkiksi yli 65 miljoonaa vuotta sitten hävinneiden dinosauruslajien palauttaminen on hyvin epätodennäköistä, sillä niiden jäänteissä ollut DNA on jo tuhoutunut.

Kokonaisten lajien palauttamisen sijaan tällaisissa tapauksissa voidaan joitakin sukupuutton kuolleilla lajeilla olleita ominaisuuksia palauttaa luomalla hybridejä sukupuuttoon kuolleen lajin ja nykylajin genomeita yhdistelemällä ja jalostamalla syntynyttä hybridiä haluttuun suuntaan. Esimerkiksi geenitutkija George Church suunnittelee palauttavansa villamammutin yhdistämällä aasiannorsuun villamammutin geenejä, minkä seurauksena syntyneitä norsumammutteja jalostettaisiin pitkäkarvaisen villamammutin kaltaiseksi. 

Kaspiantiikerin palauttamisessa voitaisiin käyttää apuna geneettisesti hyvin samankaltaista siperiantiikeriä. Pussihukan saisi ehkä palautettua nykyisin elävän pussiahman DNA:n avulla.

Kantasolut
Valmiiden munasolujen sijaan palauttamisessa voidaan käyttää tavallisista soluista erilaistettuja kantasoluja, joihin palautettavan lajin tuma tai genomi siirretään. Kantasolut voidaan tämän jälkeen erilaistaa palautettavan lajin omiksi sukusoluiksi, jolloin vältytään esimerkiksi munasolujen keräämisen vaivalta. Kaikilla lajeilla perinteisen tumansiirron käyttäminen ei ole myöskään mahdollista. Esimerkiksi muuttokyyhkyn palauttaminen tapahtuisi mahdollisesti niin, että muuttokyyhkyn perimästä erotetaan ne geenit, jotka tuottavat muuttokyyhkylle sen ominaiset piirteet erotuksena tavallisesta kalliokyyhkystä, siirretään ne kalliokyyhkyn kantasoluun, ja muutetaan se sukusoluksi. Solut siirretään kalliokyyhkyjen muniin, joista kuoriutuu muuttokyyhkyjä.

Yritykset
Espanjassa palautettiin vuonna 2003 tumansiirron avulla kolme vuotta aiemmin sukupuuttoon kuolleen pyreneidenvillivuohen alalaji Capra pyrenaica pyrenaica. Kyseessä oli ensimmäinen jo sukupuuttoon kuolleen lajin palautusyritys. Kokeessa käytettiin syväjäädytettyjä soluja, jotka oli aiemmin eristetty viimeiseltä lajin elävältä yksilöltä. Solun tuma siirrettiin kesyvuohen munasoluun, joka siirrettiin tavallisen pyreneidenvillivuohen kohtuun kasvamaan. Kokeen seurauksena syntyi yksi pyreneidenvillivuohi, mutta se kuoli vaikeaan keuhkovikaan jo muutaman minuutin kuluttua syntymästä.Folch J., et al. (2009) First birth of an animal from an extinct subspecies (Capra pyrenaica pyrenaica) by cloning. Theriogenology, 71(6), 1026–1034. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19167744 Viitattu 14.3.2018

Vuonna 2013 tehdyssä kokeessa onnistuttiin tuottamaan eläviä alkioita 1980-luvulla sukupuuttoon kuolleelta vatsassahautojakonnalta käyttämällä 1970-luvulla syväjäädytettyjä kudoksia, joista eristetyn solun tuma siirrettiin läheisen Mixophyes fasciolatus-sammakkolajin munasoluun. Solut jakautuivat alkiovaiheeseen asti, mutta kuolivat.University of New South Wales. (2013, March 15). Scientists produce cloned embryos of extinct frog. ScienceDaily. http://www.sciencedaily.com/releases/2013/03/130315151044.htm Viitattu 14.3.2018

Vuonna 2025 yhdysvaltalainen bioteknologiayritys Colossal Biosciences tiedotti onnistuneensa luomaan kolme geenimuunneltua harmaasutta, Romuluksen, Remuksen ja Khaleesin, joiden geenejä oli muokattu vastaamaan sukupuuttoon kuolleen hirviösuden (Aenocyon dirus) geenejä. Geenimuunnellut sudet eivät ole aitoja hirviösusia, mutta niillä on näille tyypillisiä ominaisuuksia. Tutkijat tunnistivat 14 hirviösuden tunnuspiirteitä aiheuttavaa geeniä vertailemalla hirviösuden ja harmaasuden perimää. Romuluksen, Remuksen ja Khaleesin geenit muokattiin näiltä osin vastaamaan hirviösuden geenejä. Tutkimuksissa käytetty hirviösuden perimä saatiin analysoitua 13 000 vuotta vanhasta hampaasta ja 72 000 vuotta vanhasta kallosta.

Palautettavia lajeja
Long Now Foundationin mukaan sukupuutosta perustellusti palautettavia lajeja DNA-tekniikoiden avulla ovat verrattain äsken kadonneet lajit:

 kaspiantiikeri
 alkuhärkä
 dodo
 villamammutti
 pussihukka
 haitinara
 villasarvikuono
 labradorinsorsa
 moa
 kiinanjokidelfiini
 vatsassahautojakonna

Vuonna 2013 pidetyssä Tedx-konferenssissa tehtiin luettelo 22 lajista tai alalajista, jotka tutkijoiden mukaan voitaisiin tiettyjen kriteerien pohjalta palauttaa:

 kvagga
 tasmaniantiikeri
 sapelihammastiikeri
 pyreneidenvuorikauriin alalaji Capra pyrenaica pyrenaica
 alkuhärkä
 floridanhylje
 villamammutti
 carolinanaratti
 kiharapyrstö
 dodo
 haitinara
 huia
 muuttokyyhky
 norsulintu
 moa
 siivetönruokki
 keisaritulikärki
 rämetulikärki
 preeriakanan alalaji Tympanuchus cupido cupido
 labradorinsorsa
 sarasirkkusen alalaji Ammodramus maritimus nigrescens

Eettiset kysymykset
Sukupuuttoon kuolleiden lajien palauttamisesta on nostettu esille eettisiä kysymyksiä.

Joidenkin kadonneiden lajien elinympäristöt ovat jo kadonneet. Keinotekoisesti luotu populaatio lähtisi käyntiin hyvin suppeasta geenipoolista, eli ne olisivat sisäsiittoisia. Eläimillä ei myöskään enää olisi opittuja käyttäytymismalleja. Synnytettyjen yksilöiden terveys ja palautettujen lajien selviytymiskyky ja lisääntymiskyky nykyaikaisessa ympäristössä on epävarmaa.

Palautettavat lajit voivat aiheuttaa kustannuksia niin itse palauttamisessa kuin niiden hoitamisessa ja suojelemisessakin.

Hyödyt
Sukupuutosta palauttamisen kehittäminen on hyödyttänyt kehitysbiologiaa ja genetiikkaa, ja sen avulla on saatu lisättyä kiinnostusta vaarantuneiden lajien suojeluun. Palauttamistekniikoita voidaan myös käyttää vaarantuneiden lajien suojelussa esimerkiksi niiden perimän monimuotoisuuden palauttamiseen.

 Katso myös 
 Villiinnytys
 Palautusistutus

Lähteet

Kirjallisuutta


Aiheesta muualla
 De-Extinction National Geographicin artikkelikokoelma aiheesta 

Luokka:Sukupuutto
Luokka:Kloonaus
Luokka:Perinnöllisyystiede
Luokka:Luonnonsuojelu