1914年の運命の旅客鳩のように、モーリシャスのピンクの鳩は絶壁の端に立っています。 この離島の他のハトのいとこはすべて、1662年に最後に見られた悪名高い島の仲間であるドードーを含め、絶滅するのを見た後、このバラ色の鳥は今や絶滅の暗い食道そのものを見下ろしています。
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1990年代にわずか9人の個体数にヨーヨーを落とした後、種の多い鳥は今日約400人の個体数に戻っています。 しかし、その数はまだ十分に小さく、危険なほど脆弱なままです。 ピンクハトの遺伝的多様性の欠如により、トリコモナス症と呼ばれる寄生虫の原因となる病気にますます敏感になり、ひよこの半分以上が殺され、人口の増加が制限されています。
幸いなことに、それはもう1662年ではありません。 今日、進化する保全ツールは、これらの鳥を絶滅の危機から引き戻すのに役立つ可能性があります：遺伝的救助。 このような種類の不安定な番号の付いた集団に遺伝的多様性を追加することにより、特定の個人を紹介するか、潜在的に遺伝子を直接編集することにより機能します。 それが機能する場合、このハトの未来は再び羽のようにバラ色になるかもしれません。
「この病気と闘うためのツールを提供したいと考えています」と、英国のアールハム大学でゲノム研究者のマット・クラークとモーリシャスのハトを研究している大学院生のカミラ・ライアンは言います。 「鳥には、病気そのものに対処するための数や潜在的な遺伝的多様性がありません。」
クラークとライアンは、そもそもこれらの鳥を非常に脆弱にしている遺伝子を特定することで、この個体群を元に戻すことを望んでいます。 その後、世界中の動物園や公園で捕獲されたピンクのハトをサンプリングして、病気との戦いに適した遺伝子を探し、野生の個体と交尾する可能性を究極の目標とします。 チームはすでに180の異なるピンクのハトから遺伝データを生成しています。
それでも、ペアは1990年代にフロリダパンサーとイリノイプレーリーチキンを救うという顕著な事例でより簡単に実装され始めて以来、論争を引き起こしてきた技術を実装する際に慎重なままです。 彼らは単独ではありません：多くの自然保護論者は、このアプローチは危険にさらされている種に予期しない問題を引き起こす可能性があり、人間の発達による生息地の喪失など、非常に多くの種を絶滅の危機に追いやる根本的な問題を解決しないと主張しています。
しかし、人間が野生の生息地に侵入し、地球規模の気候パターンを変え続けるにつれて、多くの種の状況はより深刻になっています。 現在、多くの研究者は、これらの最も脆弱な種を絶滅の危機から引き離すための実行可能なツールとして、これを遺伝的救助に向けています。 より遠い将来、一部の科学者は、急速に変化する環境により適したものになるように、遺伝子組み換え動物をさらに進化させることができるかもしれないと考えています。
しかし、自分より先に進みすぎないようにしましょう。 今のところ、科学者は彼らのゲノミクスツールを研ぐことに焦点を合わせています。
飼育下の鳥と野鳥の個体群の交配は、ゲノムにさまざまな影響を与える可能性があります。 これらの国内の岩鳩は、シドニー郊外のハーストン公園の上にそびえ立ちます。 （トビーハドソン） ピンクのハトのような個体群が2桁または1桁にまで縮小すると、同系交配うつ病と呼ばれるものが発生します。 本質的に、それは彼らが彼らの遺伝子プールの多様性が少ないことを意味し、それは彼らが彼らの環境での挑戦に打ち勝つことをより困難にする。 この兆候は多くの種で発見されており、ミシガン州の孤立したオオカミの個体群では、異常なアーチ型の姿勢とずんぐりした尾が発達し始めました。
現在、ライアンとクラークは、ヨーロッパの5つの博物館から歴史的な組織サンプルを探し、同系交配のうつ病が定着する前に、古いピンクのハトが病気と闘わなければならなかった遺伝子を探しています。 チームはその後、これらの歴史的な有用な遺伝子を維持し、野生の個体群と交尾させたかもしれない捕獲鳥を探します。
かなり簡単ですね。 残念ながら、遺伝神を演じることはそれほど簡単ではありません。
既存の集団に導入する各遺伝子型には、長所と短所があります。 そのため、チームは野鳥の免疫系に新たな問題をもたらさないように注意する必要があります、とクラークは言います。 「あなたはトリコモナスとの戦いに非常に成功した集団を繁殖させることができますが、あなたがやったことは免疫系の多様性の量を偶然減少させました」とクラークは言います。
それが事実なら、彼は、彼らが準備されなかった新しい病気が理論的に全人口を襲って一掃することができると付け加えた。
捕獲された鳥と野鳥との交配は、捕獲された鳥が捕獲下で生き残るために進化した遺伝子を導入するリスクも伴い、野鳥の野生での生存能力を弱めます。 「彼らを助けようとすることで、あなたはそれを悪化させました」とクラークは言います。 近交弱勢と呼ばれるこの脅威は、保護生物学者の間でハックルを引き起こし、遺伝的救済をより広く使用することに対する主要な議論です。
フロリダパンサーは、絶滅の危機から種を引き寄せるのに遺伝的救助がどのように役立つかの特徴です。 （米国魚類野生生物局） しかし、これらのリスクにもかかわらず、いくつかのサクセスストーリーは、遺伝的救済が機能することを示しています。 自然保護論者が指摘する主要なサクセスストーリーの1つは、フロリダパンサーです。
この大きくて象徴的な猫はかつて米国南東部に大量に潜み、生態系の最高の捕食者および重要なメンバーとしての地位を享受していました。 しかし、1970年代までに、生息地の喪失と狩猟により、人口は大人12〜20人に減少しました。 彼らの数が陰気だっただけでなく、雄therのほとんどすべてが、停留test丸、ねじれた尾および低精子数を含む近交弱勢の兆候を示した。
保全学者は、この猫を見たくありませんでした。これは、オジロジカ、野生の豚、その他の獲物の動物の数を抑えるのに役立ちましたが、絶滅しました。 1995年、米国魚類野生生物局は研究者チームと協力して、フロリダのヒョウと交尾するためにテキサスから8頭の雌のマウンテンライオンを移しました。 彼らは、ヒョウの亜種であるマウンテンライオンが遺伝子プールを活性化し、個体数を増加させることを望んでいました。
デューク大学の環境保護生態学者であるスチュアート・ピムは、最初は疑っていたと言います。 遺伝的損傷を示すほど希少になった種を救出しようとした場合、彼はそれを救うには遅すぎました。 彼の同僚の多くは同意した。 「原因ではなく症状を治療していました」とピムは言います。この場合の主な原因は生息地の喪失です。
しかし、研究者たちは先に進み、ヒョウとマウンテンライオンを交配させました。 驚くべきことに、彼らの努力はうまくいったようです。 ヒョウの個体数が増加し、次の世代は尾のねじれ、ゆがんだ触手、および他の近親交配の兆候がないように見えました。 「それらはすべて消えました」とピムは言います。 10年後、Pimmは、近親交配のうつ病の兆候のない人口の増加を維持していることを示す追跡調査を実施しました。
「それは迅速で、非常に効果的なプロセスでした」と彼は語ります。
他のサクセスストーリーは1990年代に登場しました。 数十年ぶりに大草原のニワトリの個体数が増加しました（最近の研究では、この成功における遺伝的レスキューの役割に疑問があります）とともに、同系交配に苦しんでいた有毒なヘビであるスウェーデンの加算器が加わりました。 今日、Pimmは彼の調子を変えました：彼は現在、遺伝的レスキューが保護主義者のツールボックスの優れたツールであると信じて、アフリカのライオンを含む他のトップの捕食者を保護するためにそれを使用することを考えています
フロリダパンサーは、遺伝的レスキューの成功の象徴となっています。 （Michaelstone428） 世界中の研究者が遺伝的レスキューの実施を検討しているため、彼らは非近交弱勢のリスクが種によってどのように異なるかをよりよく理解する必要があります。 残念ながら、遺伝的レスキューは非常に物議を醸しているため、この情報を提供できるケースはほとんどありません。
パンサー、ニワトリ、および加算器のサクセスストーリーでさえ、メカニズムがどのようにある種から別の種に移行するかに関する限られた情報しか保持していない、とモンタナ大学の保存ゲノム研究者であるアンドリュー・ホワイトリーは言います これは、これらのケースが体系的に行われていなかったためです。それらは、絶滅危end種を救うための最後の努力でした。
「これらは、差し迫った管理上の懸念に応えて行われたもので、実験的に厳密な方法で遺伝子レスキューの概念をテストするためのものではありませんでした」とホワイトリーは言います。 「したがって、これらの不確実性は残ります。」
ホワイトリーはこれらの知識のギャップを埋めるために、大規模な捕食者よりも実験的に研究しやすい種であるカワマスの実験を行っています。彼のチームは魚を4つの異なる孤立した集団に移動し、他の場所から魚を導入して交尾させました。 予備的な結果は、交配の最初のラウンドが成功したことを示唆していますが、成功の本当の尺度は、生き残り、繁殖する第二世代の能力によってもたらされます。
彼は、第2世代の生存と繁殖能力の包括的な評価を実施し、遺伝子がシステムをどのように流れるかを確認するためのいわゆる家系を構築する予定です。 「そして最終的にゲノミクスを掘り下げて、この遺伝子の流れのパルスがこの小さな集団に入ったときに何が起こったのかをゲノムレベルで理解します」とホワイトリーは言います。 「これらは、確実な推奨を行うために必要なデータのタイプです。」
飼育下の鳥と野鳥の個体群の交配は、ゲノムにさまざまな影響を与える可能性があります。 ここでは、飛行中の野生の岩の鳩。 （アランD.ウィルソン） 遺伝子救助の伝統的な形式が議論の余地があると考えられる場合、新たに開発されているイテレーションは、はるかに大きなハルバラオを始めることを好むでしょう。 今日、生物学者は動物ゲノムを特定の特性を持つように遺伝子操作することにより、動物ゲノムの文字通りの改変を検討しています。
スミソニアン国立動物園＆保全生物学研究所の保全ゲノム研究センターの責任者であるロバート・フライシャーは、今日の多くのハワイの鳥の個体数を破壊している鳥のマラリア（人間が導入した病原体）にハワイの鳥を耐性または耐性にするためにこのオプションを検討しています。 しかし、彼のグループや他の場所の研究者は、彼らがこの技術を調査する予備段階にあると述べています。
「私たちはまだ救助を行う段階にありません。うまくいけば、将来的にそれを行うための段階を設定しているだけです」とフライシャーは言います。
San Diego Zoo GlobalのConservation GeneticsのディレクターであるOliver Ryderは、これらの手法がいつの日か貴重なものになる可能性があると言いますが、倫理とロジスティクスに関するより広範な議論を最初に行う必要があります。 それらの議論の中で、研究者は、各ケースに関連するリスクを考慮する必要があります-努力が単に機能しないリスクを含む。
「この努力にもかかわらず、病原体は解決策や工学を回避する方法を見つけるでしょう」とライダーは言います。「その努力はすべて、種の絶滅を防ぐのに十分ではありません。」
ライダーは、さらに別の遺伝子レスキューアプローチを開発するためのより広範な努力に関与しており、ノーザンシロサイを救うためにそれを使用することに関心があります。 まだ数年先のこの技術では、幹細胞技術を使用して、サンディエゴ動物園グローバルに保管されている凍結されたノーザンホワイトサイの細胞から卵と精子を生産します。 彼のチームはまた、凍結精子を使用して、最後の生きている女性から、または幹細胞技術を介して得られた卵から胚を作成することを検討しています。 その後、理論的には、胚を密接に関連するサイに移し、サイは代理として機能します。
このサイはそのようなアプローチの完璧な候補です。なぜなら、これらの個体のうち、自然に繁殖できない個体はわずか3人しか残っていないからです。 「ノーザンシロサイは機能的に絶滅しています」とライダーは言います。 「絶滅しないようにする唯一の方法は、高度な遺伝的および生殖技術を使用して遺伝的に救助することです。」
今のところ、研究者たちは一般的に、遺伝子改変を伴わない従来の遺伝的救助が最も迅速な保全ソリューションを提供することに同意しています。 ただし、劣化した人口を節約するための最終的なソリューションになることはありません。 コロラド州立大学の研究者で、トリニダードのグッピーに関する研究を実施して、異系交配のうつ病がいつどのように発生するかを追跡しているクリス・ファンクは、そうではありません。
ファンクは、ピムのように、最初は自分自身を懐疑論者と呼びました。遺伝的救済が機能するとは考えていなかったからではなく、保存に関しては自分を純粋主義者だと考えていたからです。 しかし、ますます多くの人々が孤立し、人間の圧力と開発の増加によって脅かされるにつれて、彼は、いくらかの妥協が必要かもしれないことに気付いたと言います。 「多くの状況で機能するという証拠が蓄積されています」とファンクは言います。
「私たちは、この純粋主義的な態度をとるだけの贅沢をするつもりはありません」と彼は続けます。 「これらの個体群を景観上に置きたいのであれば、遺伝的レスキューを使用して、個体群が絶滅しないようにする必要があります。」
