La extinción (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 es ella . [1] Existen varias formas de llevar a cabo el proceso de desextinción. La clonación es el método más propuesto, 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 aumentar su diversidad genética . El único método de los tres que proporcionaría a un animal la misma identidad genética es la clonación. [2] El proceso de extinción tiene ventajas y desventajas que van desde avances tecnológicos hasta cuestiones éticas.
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 por un óvulo, sin núcleo, del pariente vivo más cercano de esa especie. [3] Luego, el huevo se puede insertar en un huésped del pariente vivo más cercano de la especie extinta. Es importante señalar que este método sólo se puede utilizar cuando se dispone de una célula preservada, lo que significa que sería más factible para especies recientemente extintas. [4] La clonación ha sido utilizada por los científicos desde la década de 1950. [5] Uno de los clones más conocidos es la oveja Dolly . Dolly nació a mediados de la década de 1990 y vivió normalmente hasta la abrupta aparición de complicaciones de salud parecidas al envejecimiento prematuro en la mediana edad, que la llevaron a la muerte. [5] Otras especies animales clonadas conocidas incluyen gatos, perros, cerdos y caballos domésticos. [5]
La edición del genoma ha avanzado rápidamente con la ayuda de los sistemas CRISPR/Cas, en particular 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 y regularmente espaciadas, también conocidas como CRISPR. Dado que el ADN viral está dentro del cromosoma, se transcribe en ARN. Una vez que esto ocurre, 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 espermatozoide producidos por la especie original existente produzcan descendencia de la especie extinta, o las células somáticas pueden editarse y transferirse mediante transferencia nuclear de células somáticas. El resultado es un animal que no es completamente la especie extinta, sino más bien un híbrido de la especie extinta y la especie no extinta estrechamente relacionada. Dado que es posible secuenciar y ensamblar el genoma de organismos extintos a partir de tejidos altamente degradados, esta técnica permite a los científicos perseguir la desextinción en una gama más amplia de especies, incluidas aquellas de las que no existen restos bien conservados. [3] Sin embargo, cuanto más degradado y viejo sea el tejido de las especies extintas, más fragmentado estará el ADN resultante, lo que hará que el ensamblaje del genoma sea más desafiante.
La retrocría es una forma de cría selectiva. A diferencia de criar animales para un rasgo que haga avanzar a la especie en la cría selectiva, la retrocría implica criar animales para 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 reproducción retroactiva, sin embargo, depende de que el rasgo ancestral de la especie todavía esté en la población con cualquier frecuencia. [7] La retrocría también es 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.
Un proceso natural de extinción es la evolución iterativa. Esto ocurre cuando una especie se extingue, pero luego de un tiempo, una especie diferente evoluciona hasta convertirse en una criatura casi idéntica. Por ejemplo, el carril de Aldabra era un ave no voladora que vivía en la isla de Aldabra . Había evolucionado en algún momento en el pasado a partir del raíl de garganta blanca , pero se extinguió hace unos 136.000 años debido a un evento desconocido que provocó el aumento del nivel del mar. Hace unos 100.000 años, el nivel del mar bajó y la isla reapareció, sin fauna. La raya de garganta blanca recolonizó la isla, pero pronto evolucionó hasta convertirse en una especie no voladora taxonómicamente idéntica a la especie extinta. [8] [9] [10]
No todas las plantas extintas tienen ejemplares de herbario que contengan semillas. De aquellos que lo hacen, hay una discusión en curso sobre cómo hacer que los embriones apenas vivos vuelvan a la vida. [11]
Las tecnologías que se están desarrollando para la desextinción podrían suponer grandes avances en diversos campos:
Dar prioridad a la extinción podría conducir a la mejora de las estrategias de conservación actuales. Inicialmente serían necesarias medidas de conservación para reintroducir una especie en el ecosistema, hasta que la población revivida pueda mantenerse en la naturaleza. [15] La reintroducción de una especie extinta también podría ayudar a mejorar los ecosistemas que habían sido destruidos por el desarrollo humano. También se puede argumentar que revivir especies llevadas a la extinción por los humanos es una obligación ética. [dieciséis]
La reintroducción de especies extintas podría tener un impacto negativo en las especies existentes y su ecosistema. Es posible que el nicho ecológico de la especie extinta se haya llenado en su antiguo hábitat, convirtiéndola en una especie invasora. Esto podría conducir a la extinción de otras especies debido a la competencia por los alimentos u otras exclusiones competitivas . 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. [16] Si una especie ha estado extinta durante un largo período de tiempo, el entorno en el que se introduce podría ser muy diferente de aquel en el que pueden sobrevivir. Los cambios en el entorno debido al desarrollo humano podrían significar que la especie no sobrevivir si se reintroduce en ese ecosistema. [12] Una especie también podría volver a extinguirse después de la desextinción si las razones de su extinción siguen siendo una amenaza. El mamut lanudo podría ser cazado por cazadores furtivos al igual que los elefantes por su marfil y podría volver a extinguirse si esto sucediera. O, si una especie se reintroduce en un entorno con una enfermedad para la que no tiene inmunidad, la especie reintroducida podría ser aniquilada por una enfermedad a la que las especies actuales puedan sobrevivir.
La extinción es un proceso muy costoso. Recuperar una especie puede costar millones de dólares. Lo más probable es que el dinero para la desextinción provenga de los esfuerzos de conservación actuales. Estos esfuerzos podrían verse debilitados si se retiran 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. [17] Además, dado que las técnicas de clonación no pueden replicar perfectamente una especie tal como existía en la naturaleza, la reintroducción de la especie puede no generar beneficios ambientales positivos. Es posible que no desempeñen el mismo papel en la cadena alimentaria que tenían antes y, por lo tanto, no puedan restaurar los ecosistemas dañados. [18]
La existencia de restos conservados de tejidos blandos y ADN de mamuts lanudos ( Mammuthus primigenius ) ha llevado a la idea de que la especie podría recrearse por medios científicos. Se han propuesto dos métodos para lograrlo. La primera sería utilizar el proceso de clonación, pero 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. [19] El segundo método implicaría la inseminación artificial de un óvulo de elefante con esperma de mamut conservado. La descendencia resultante sería un híbrido del mamut y su pariente vivo más cercano, el elefante asiático . Después de varias generaciones de cruzar 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. [20] En 2008, un equipo japonés encontró ADN utilizable en el cerebro de ratones que habían estado congelados durante 16 años. Esperan utilizar métodos similares para encontrar ADN de mamut utilizable. [21] En 2011, los científicos japoneses anunciaron planes para clonar mamuts en un plazo de seis años. [22]
En marzo de 2014, la Asociación Rusa de Antropólogos Médicos informó que la sangre recuperada de un cadáver de mamut congelado en 2013 brindaría ahora una buena oportunidad para clonar el mamut lanudo. [20] 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 hibridados con las notables adaptaciones que tenía para vivir en un clima mucho más frío. ambiente que los elefantes modernos. Esto lo está haciendo actualmente un equipo dirigido por el genetista de Harvard George Church . [23] El equipo ha realizado cambios en el genoma del elefante con los genes que dieron al mamut lanudo su sangre resistente al frío, su pelo más largo y una capa extra de grasa. [23] Según el genetista Hendrik Poinar, un mamut lanudo revivido o un híbrido mamut-elefante puede encontrar un hábitat adecuado en las ecozonas de bosque de tundra y taiga. [24]
George Church ha planteado la hipótesis de los efectos positivos que traería de vuelta el extinto mamut lanudo sobre el medio ambiente, como el potencial de revertir algunos de los daños causados por el calentamiento global . [25] Él y sus compañeros investigadores predicen que los mamuts comerían la hierba muerta permitiendo que el sol alcance la hierba primaveral; su peso les permitiría atravesar la nieve densa y aislante para permitir que el aire frío llegue al suelo; y su característica de talar árboles aumentaría la absorción de la luz solar. [25] En un editorial condenando la desextinción, 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 . [26]
La cabra montés ( Capra pyrenaica pyrenaica ) fue una subespecie de cabra montés ibérica que vivió en la Península Ibérica. Si bien fue abundante durante la época medieval , la caza excesiva en los siglos XIX y XX provocó su desaparición. En 1999 sólo quedaba con vida una hembra llamada Celia en el Parque Nacional de Ordesa . Los científicos la capturaron, tomaron una muestra de tejido de su oreja, le pusieron un collar y luego la liberaron nuevamente en la naturaleza, donde vivió hasta que fue encontrada muerta en 2000, aplastada por un árbol caído.
En 2003, los científicos utilizaron la muestra de tejido para intentar clonar a Celia y resucitar la subespecie extinta. A pesar de haber transferido con éxito núcleos de sus células a óvulos de cabras domésticas y haber fecundado a 208 cabras, sólo una llegó a término. La cría de cabra montés que nació tenía un defecto pulmonar y vivió sólo siete minutos antes de asfixiarse por no poder respirar oxígeno. Sin embargo, su nacimiento fue visto como un triunfo y se considera la primera desextinción. [27] A finales de 2013, los científicos anunciaron que intentarían nuevamente resucitar al íbice pirenaico. [ cita necesaria ]
Un problema que hay que afrontar, además de los muchos retos de la reproducción de un mamífero mediante clonación, es que sólo se pueden producir hembras clonando al individuo femenino Celia, y no existen machos con los que esas hembras se reproduzcan. Esto podría abordarse potencialmente criando clones femeninos con la cabra montés del sudeste español , estrechamente relacionada , y creando gradualmente un animal híbrido que eventualmente se parecerá más a la cabra montés de los Pirineos que a la cabra montés del sureste de España. [28]
El uro ( Bos primigenius ) estuvo muy extendido por Eurasia, el norte de África y el subcontinente indio durante el Pleistoceno , pero sólo los uros europeos ( B. p. primigenius ) sobrevivieron hasta tiempos históricos. [29] Esta especie aparece en gran medida en pinturas rupestres europeas, como las cuevas de Lascaux y Chauvet en Francia, [30] 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 ejemplar salvaje murió en 1627. [31]
Sin embargo, debido a que el uro es ancestral de la mayoría de las razas de ganado modernas , es posible recuperarlo mediante cría selectiva o retroactiva. El primer intento lo hicieron Heinz y Lutz Heck utilizando razas de ganado modernas, lo que dio lugar a la creación del ganado Heck . Esta raza se ha introducido en 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. [32] Hay varios proyectos que tienen como objetivo crear una raza de ganado similar a los uros mediante la cría selectiva de razas de ganado primitivas a lo largo de veinte años para crear un pastoreo bovino autosuficiente en rebaños de al menos 150 animales en áreas naturales reconstruidas en todo el país. Europa, por ejemplo el Programa Tauros y el Proyecto Taurus independiente . [33] Esta organización está asociada con la organización Rewilding Europe para ayudar a revertir algunos ecosistemas naturales europeos a su forma prehistórica. [34]
Un proyecto competitivo para recrear los uros es el Proyecto Uruz de la True Nature Foundation, cuyo objetivo es recrear los uros mediante una estrategia de reproducción más eficiente utilizando la edición del genoma , con el fin de disminuir el número de generaciones de reproducción necesarias y la capacidad de eliminar rápidamente. rasgos no deseados de la población de ganado parecido a los uros. [35] Se espera que el ganado similar al uro revigorice 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 la fauna europea. observación de vida silvestre. [36]
La quagga ( Equus quagga quagga ) es una subespecie de la cebra de las llanuras que se distinguía porque tenía rayas en la cara y la parte superior del torso, pero la parte trasera del abdomen era de un color marrón sólido. Era originario de Sudáfrica , pero fue exterminado en estado salvaje debido a la caza excesiva por deporte, y el último individuo murió en 1883 en el Zoológico de Ámsterdam. [37] Sin embargo, dado que técnicamente es la misma especie que la cebra de las llanuras superviviente, se ha argumentado que la quagga podría revivir mediante selección artificial. El Proyecto Quagga tiene como objetivo criar una forma similar de cebra mediante la cría selectiva de cebras de llanura. [38] Este proceso también se conoce como reproducción inversa. También pretende liberar a estos animales en el Cabo Occidental una vez que se logre un animal que se parezca completamente a la quagga, lo que podría tener el beneficio de erradicar especies de árboles introducidas como el pimentero brasileño , Tipuana tipu , Acacia saligna , bugweed y alcanfor. , pino piñonero , pino racimo , sauce llorón y Acacia mearnsii . [39]
El tilacino ( Thylacinus cynocephalus ), comúnmente conocido como tigre de Tasmania, era originario de Australia continental , Tasmania y Nueva Guinea . Se cree que se extinguió en el siglo XX. El tilacino se había vuelto extremadamente raro o extinto en el continente australiano antes del asentamiento británico en el continente. El último tilacino conocido murió en el zoológico de Hobart , el 7 de septiembre de 1936. Se cree que murió como resultado de negligencia: al quedarle fuera de su dormitorio protegido, estuvo expuesto a un fenómeno poco común del clima extremo de Tasmania: el calor extremo. durante el día y temperaturas gélidas por la noche. [40] 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. [41]
En diciembre de 2017, se anunció en Nature Ecology and Evolution que se había secuenciado con éxito el genoma nuclear completo del tilacino, lo que marcaba la finalización del primer paso crítico hacia la desextinción que comenzó en 2008, con la extracción de muestras de ADN de el espécimen de bolsa conservado. [42] El genoma del tilacino se reconstruyó utilizando el método de edición del genoma. El demonio de Tasmania se utilizó como referencia para el ensamblaje del genoma nuclear completo. [43] Andrew J. Pask de la Universidad de Melbourne ha afirmado que el siguiente paso hacia la desextinción será crear un genoma funcional, lo que requerirá una extensa investigación y desarrollo, estimando que un intento completo de resucitar la especie puede ser posible. ya en 2027. [42]
En agosto de 2022, la Universidad de Melbourne y Colossal Biosciences anunciaron una asociación para acelerar la extinción del tilacino mediante la modificación genética de uno de sus parientes vivos más cercanos, el dunnart de cola gorda . [44]
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La paloma migratoria ( Ectopistes migratorius ) ascendía a miles de millones antes de ser exterminada debido a la caza comercial insostenible y la pérdida de hábitat a principios del siglo XX. La organización sin fines de lucro Revive & Restore obtuvo ADN de la paloma migratoria a partir de pieles y especímenes de museo; sin embargo, este ADN está degradado porque es muy antiguo. Por este motivo, la simple clonación no sería una forma eficaz de realizar la desextinción de esta especie porque faltarían partes del genoma. En cambio, Revive & Restore se centra 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 bandida . Al hacer esto, pueden determinar cómo modificar el ADN de la paloma de cola bandida para cambiar los rasgos e imitar los rasgos de la paloma migratoria. En este sentido, la paloma migratoria extinta no sería genéticamente idéntica a la paloma migratoria extinta, pero sí tendría los mismos rasgos. En 2015, se pronosticó que el híbrido de paloma migratoria ya extinto estaría listo para su reproducción en cautiverio en 2024 y liberado en el medio silvestre para 2030. [45]
La rata de Maclear ( Rattus macleari ), también conocida como rata de la Isla de Navidad, era una rata de gran tamaño endémica de la Isla de Navidad en el Océano Índico. Se cree que la rata de Maclear podría haber sido responsable de mantener bajo control la población de cangrejo rojo de la Isla de Navidad . Se cree que la introducción accidental de ratas negras por parte de la expedición Challenger infectó a las ratas Maclear con una enfermedad (posiblemente un tripanosoma), [46] que provocó la disminución de la especie. [47] El último avistamiento registrado fue en 1903. [48] En marzo de 2022, los investigadores descubrieron que la rata de Maclear compartía alrededor del 95% de sus genes con la rata marrón viva , lo que generó esperanzas de devolver la vida a la especie. Aunque los científicos tuvieron mayor éxito al utilizar la tecnología CRISPR para editar el ADN de las especies vivas para que coincida con el de la extinta, faltaban algunos genes clave, lo que significaría que las ratas resucitadas no serían réplicas genéticamente puras. [49]
En abril de 2014 se creó un "Grupo de Trabajo para la Desextinción" bajo los auspicios de la Comisión de Supervivencia de Especies (CSE) y se le encargó redactar un conjunto de principios rectores sobre la creación de sustitutos de especies extintas en beneficio de la conservación para posicionar a la CSE de la UICN en la rápida viabilidad tecnológica emergente de crear un sustituto de una especie extinta. [50]
