Tazmanya kaplanından tüylü mamutlara, bilim insanları uzun süredir kayıp olan türleri geri getirebilmeye her geçen gün daha da yaklaşıyor.
Tazmanya kaplanları olarak da bilinen thylacine’ler (Tazmanya kaplanı) milyonlarca yıl önce Avustralya’da yaygındı. Yaklaşık bir Amerikan çakalının büyüklüğünde olan bu köpek benzeri çizgili yaratıklar, yaklaşık 2.000 yıl önce anakaradan kayboldu. 1920’lere kadar, onları hayvancılık için bir tehdit olarak gören Avrupalı sömürgeciler tarafından katledilene kadar Tazmanya’da kaldılar.
Melbourne Üniversitesi’nden bir genetikçi olan Andrew Pask, “Bu, insan kaynaklı bir yok oluştu – Avrupalı yerleşimciler Avustralya’ya geldiler ve bu hayvanı vahşice yok ettiler.” diyor.
Pask, “geri döndürme” şirketi Colossal Biosciences ile birlikte kurda benzer yaratığı yeniden yaratmayı ve geri getirmeyi amaçlayan bilim insanları ekibine liderlik ediyor.
Genetikteki son gelişmeler, yani gen düzenleme teknolojisi Crispr-Cas9’un ortaya çıkışı sayesinde, yakında yeniden görebileceğimiz tek kayıp tür thylacine değil.
Yok oluştan geri döndürme bilimi nasıl çalışıyor ve ne tür etik sorular ortaya çıkarıyor?
Thylacine söz konusu olduğunda, ilk adım soyu tükenmiş hayvanın DNA’sını – vücudun her bir hücresinde bulunan genetik planı – dizilemek. Pask bunu 2017’de yaptı.
Pask, “Thylasine ile ilgili harika olan şey, çok önemli bir keseli hayvan olduğu için her büyük müzenin koleksiyonunda bir tane olmasını istemesi, bu nedenle dünya çapında yüzlerce örneğin bulunması ve bazılarının istisnai bir şekilde korunmuş olması.” diyor.
“Örneğimiz annesinin kesesinden alınmış bir yavruydu. Anneyi vurdular ve yavruyu hemen DNA’yı koruyan alkole bıraktılar. Bu genomu gerçekten inşa edebilmek açısından bizim için mucize örnekti.”
Oldukça iyi durumda olmasına rağmen, DNA tamamen bütün değildi. Zamanla, UV ışığına maruz kalma ve bakterilerin etkisi DNA’yı kısa parçalara ayırır. Numune ne kadar eskiyse, geride kalan parçalar, en nihayetinde yeterli miktarda olmayacak kadar küçük olur. (bu nedenle bir dinozoru geri getirme şansı yoktur).
Bu, bilim insanlarını, DNA’nın çeşitli parçalarının nasıl bir araya geldiğini çözmek gibi görünüşte imkansız bir görevle karşı karşıya bırakıyor. Bu aynı zamanda kutunun ön tarafındaki yardımcı görsel olmadan devasa bir yapbozu tamamlamaya benzer bir görev.
Şans eseri, dunnart adı verilen fare büyüklüğünde küçük bir keseli hayvan, bir plan sağlamayı başardı. Pask, “Thylacine’e en yakın akrabayı bulduk – dunnart.” diyor.
Dunnart ve thylacine’ler, DNA’larının yüzde 95’ini paylaşır, bu da yüksek oranda korunmuş olduğu, yani zaman içinde fazla değişmediği anlamına gelir.
“Dunnart’ın genomunu sıraladık ve bu genetik kodu soyu tükenmiş türlerimizle karşılaştırdık, sonra üst üste bindirdik ve her yerde farklı olduğunu bulduk.” diyor Pask.
Ancak, bir hayvanın DNA’sını bilmek, onu geri getirmek için yeterli değil. Bulmacanın bir sonraki aşaması, dunnart’ın genlerinin thylacine’in genleriyle eşleşecek şekilde değiştirilmesini içeriyor. Bu, Nobel Ödüllü genom düzenleme yöntemi Crispr-Cas9 ile yapılabilir.
Pask, “Dunnart’ın canlı hücreleriyle başlıyoruz ve tüm bu değişiklikleri düzenliyoruz, böylece esas olarak o dunnart hücresini içinde thylacine kromozomları olan canlı bir thylacine hücresine dönüştürüyoruz.” diyor.
Önceden, gen düzenleme, tüm farklı dizileri tek seferde thylacine DNA’sına değiştirebilecek kadar gelişmiş değildi. Milyonlarca düzenleme yapılması gerektiğinden, araştırmacıların en önemli DNA dizilerine öncelik vermesi gerekeceği varsayılarak, soyu tükenmiş olanla tam olarak aynı olmayan bir hayvan genomu elde edildi. Pask, bunun artık gerekli olmayacağına inanıyor.
“Tüm bu teknolojiler yerinde, ancak daha önce hiç kimse bunu bu ölçekte yapmadı çünkü DNA düzenleme teknolojisi yeterince iyi veya yeterince hızlı değildi. Ama şimdi o kadar uzun bir yol kat ettik ki bu teknolojiye sahibiz ve bunu denemek ve yapmak için önemli yatırımlarımız oldu.”
Araştırmacılar bir thylacine hücresine sahip olduklarında, onu gelişmekte olan bir embriyoya dönüştürmeleri ve ardından yaşayan bir yakın akrabanın rahmine yerleştirmeleri gerekiyor. Kulağa kolay geliyorsa da öyle değil. Pask, “Yapacak çok işimiz var.” diyor.
“Yaklaşık beş yılımızı alan keseli kök hücreleri çoktan yaptık. Şimdi bu kök hücreleri embriyoların içine yerleştiriyoruz ve onların canlı bir hayvana dönüşmelerini sağlayıp sağlayamayacağımızı göreceğiz.”
Bu şekilde geri getirilebilecek olan sadece thylacine değil. Kuzey Kutbu tundrasında donmuş halde bulunan yünlü mamut DNA’sının korunmuş parçaları, bu büyük memelinin geri dönebileceği anlamına geliyor. Yünlü mamutların çoğu yaklaşık 10.000 yıl önce öldü.
Harvard Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından ortaklaşa kurulan Colossal Laboratories ve Bioscience’daki bilim insanları, mamut DNA’sının parçalarını mamutun yaşayan en yakın akrabası olan Asya filinin genomuna eklemek için Crispr kullanıyor. Ortaya çıkan ve “mammophant” olarak bilinen melez, soğuk Sibirya tundrasına uyarlanacak ve soyu tükendiğinde mamutun bıraktığı ekolojik boşluğu doldurmaya yardımcı olabilir.
Bununla birlikte, teknolojiyle ilgili sınırlamalar ve hala aşılması gereken engeller var.
Sidney’deki New South Wales Üniversitesi’nden bir paleontolog olan Michael Archer, “Canlı hayvanlar olarak sahip olduğumuz pek çok özellik, birkaç farklı gen kopyası gerektirir, ancak yeniden yapılandırılmış bir genoma bakarak kaç tanesine ihtiyaç duyulduğunu söylemek kolay değil.” diyor.
“Aradığınız özelliği etkinleştirmek için bir kopyanın yeterli olacağına şüphe yok, ancak bu projelerde büyük bir ‘yap ve gör’ bileşeni var.”
Bununla birlikte, bilim insanlarının soyu tükenmiş hayvanları diriltmek için kullanabilecekleri tek yöntem genom rekonstrüksiyonu değil.
Tarihöncesine ait bir inek türü olan yaban öküzü, dünyanın dört bir yanındaki antik mağara resimlerinin öznesi. Bir zamanlar Avrupa ovalarında dolaşıyordu ve bir fil kadar uzundu. 1600’lerde nesli tükendi. Aradan çok zaman geçmiş olmasına rağmen, yaban öküzü genleri, İspanya, Portekiz, İtalya ve Balkanlar’da torunları olan kıtadaki çeşitli sığır türlerinde hala bulunabilir. Genetikçiler şimdi bir yaban öküzü niteliklerine daha yakın yavrular üretmek için bu türleri yeniden çiftleştiriyorlar.
Başka bir fikir, ölü hayvanı, bozulmamış bir hücreden çekirdeği alarak ve ardından bir embriyo oluşması umuduyla yaşayan yakın bir akrabanın yumurtasına aktararak esasen klonlamak.
Ancak bunu yapmak için eksiksiz bir hücreye ihtiyaç var ve hücreler ölümden sonra hızla parçalanır. Yaklaşık yüz yıl önce nesli tükenen thylacine gibi bir hayvan bu şekilde geri getirilemez. Ancak yakın zamanda soyu tükenmiş türler için bir seçenek olabilir.
2003 yılında araştırmacılar, yaşayan son bireyi düşen bir ağaç tarafından öldüğünde nesli tükenen bir keçi türü olan Pirene dağ keçisini başarıyla klonladılar. Ne yazık ki, yeni doğan doğumdan kısa bir süre sonra bir akciğer kusurundan öldü.
Archer şu anda Queensland’e özgü bir tür olan ve 1983’te nesli tükenen bir kurbağayı geri getirmek için bir klonlama teknolojisi varyasyonu kullanıyor. Döllenmiş yumurtalarını yutan ve midesini bir çeşit rahim gibi kullanan canlının tuhaf bir üreme yöntemi vardı.
Archer 2013 yılında ilk adımı tamamladı – çekirdeği donmuş bir kurbağa hücresinden yakın akraba bir amfibinin boş yumurtasına aktardı. İnanılmaz bir şekilde hücreler bölünmeye başladı ve bir embriyo oluştu.
Archer, “Bunu yüzlerce kez yaptık ve işe yaramadı ve sonra aniden biri işe yaradı ve bu melez embriyonun mikroskop altında bölünmeye başladığını gördük ve bu çok heyecan vericiydi.” diyor.
Ancak bu ilk heyecandan sonra, embriyolardan hiçbiri kurbağaya dönüşmeyince proje tökezledi. Archer, “Kurbağa embriyoları, normal embriyonik gelişim olan bir hücre yumağına dönüştü, ancak sonra durdular” diyor. “Normalde hücrelerin dış katmanı içe doğru katlanır ve kurbağa yavrusuna yol açan iki katmanlı bir yapı elde edersiniz, ama bizimki bunu yapmadı.”
Aynı şey, ekip iki canlı kurbağa türüyle bir embriyo yaratmaya çalıştığında da oldu. Bu, soyu tükenmiş kurbağanın DNA’sıyla ilgili bir sorundan ziyade, embriyonun gelişimine müdahale eden şeyin deneysel çalışmalarının bir yönü olduğuna işaret ediyor.
Archer, “Nesli tükenmiş hayvanın DNA’sına geri dönebilmemiz için yaşayan kurbağalardaki bu engelin ne olduğunu bulmaya çalışıyoruz.” diyor.
Tanrıcılık mı oynuyoruz?
Nesli tükenmiş hayvanları geri getirebilsek bile etik kaygılar var.
Mamutların ve thylacine’lerin yeniden doğaya sürülmesi, mevcut ekosistemleri alt üst edebilir. Bu hayvanların nesli tükendiğinden beri, diğerleri onların yerini doldurmak için evrim geçirmiş ve adapte olmuş olabilir. Sonuç olarak bu organizmalar zarar görecek mi?
İklim değişikliği sayesinde, bu canlıların bir zamanlar yaşadığı ortamlar büyük ölçüde değişmiş olabilir. Yünlü mamutların beslendiği bazı bitkiler de çoktan yok oldu. Mamutlar yine de vahşi doğada kendi başlarına hayatta kalabilirler mi, yoksa onlara kim bakabilir? Sonları bir hayvanat bahçesinde mi biter?
Pask, “Bütün hayvanları geri getirmemiz gerektiğini düşünmüyorum. Belirli kriterlere uyması gerektiğini düşünüyorum.” diyor.
“Thylacine’ler yakın zaman önce yok oldu, yani Tazmanya’daki yaşam alanı hala var, eskiden yediği tüm yiyecekler hala var, bu yüzden onlar için gidecekleri bir yer var ve o ortamda yeniden gelişebilirler.”
“Bu hayvan aynı zamanda ekosistemde kritik bir rol oynadı. Bu bir zirve avcıydı, bu yüzden besin zincirinin tam tepesinde oturuyordu. Başka keseli zirve avcı yok, bu yüzden soyu tükendiğinde büyük bir boşluk bıraktı.”
Bazı araştırmacılar, uzun süredir yok olan türleri geri getirme çabalarının, mevcut hayvanları kurtarmaya yönelik koruma çabalarını azaltabileceğini ve hatta biyolojik çeşitlilik kaybı riskini artırabileceğini ve insanların et yemeyi ve yaşam alanlarını yok etmeyi bırakmaya daha az teşvik edilebileceğini savunuyor.
Ancak yok oluştan geri döndürme teknolojisi, özellikle beyaz gergedan gibi son derece küçük bir gen havuzuna sahip olanlar olmak üzere, nesli tükenmek üzere olan canlı türlerini kurtarmak için kullanılabilir.
Kara başlı gelincikler, Kuzey Amerika’nın nesli tükenmekte olan hayvanlarından biri – bugün yaşayan her gelincik, atalarını yalnızca yedi kişiye kadar izleyebilir. Yine de Şili’deki Santiago Hayvanat Bahçesi’ndeki araştırmacılar kısa bir süre önce 30 yıl önce ölen siyah ayaklı bir gelincikten donmuş hücreler aldılar ve bunları Elizabeth Ann adlı bir klon oluşturmak için kullandılar. Elizabeth’in DNA’sı tamamen farklıydı, bu nedenle popülasyona hoş bir genetik çeşitlilik artışı sağlayabilir.
Pask, “Yok oluştan geri döndürme teknolojisi sadece thylacine’i geri getirmekle ilgili değil, diğer hayvanların neslinin tükenmesini önlemekle ilgili.” diyor.
“Avustralya’da çok fazla çalı yangını var ve artan küresel sıcaklıklarla birlikte önümüzdeki on yıllarda daha fazla olumsuz hava olayı göreceğiz. Avustralya’nın yaptığı şey, en fazla risk altındaki bölgelerdeki keseli hayvanlardan doku toplamak ve onları dondurmak. Bu, bir çalı yangını çıkarsa, bitki örtüsü yeniden büyüdüğünde, o alanı o türle yeniden doldurabileceğiniz anlamına gelir.”
“Bunu yapmamak etik olmaz diye düşünüyorum. Bence buradaki etik mesele, en başta insanların bu hayvanları soylarının tükenmesine neden olmasının uygunsuzluğuydu. Bu Tanrı’yı oynamakla ilgili değil, yaptığımız şeyi geri alarak akıllı insanı oynamakla ilgili.”
BBC Future. 16 Ocak 2023.