Vymírání zvířat ve volné přírodě může zabránit ukládání jejich genetických infromací v podobě zmražených spermií a vajíček. Nedávno tímto způsobem vědci uspěli u žab, pracuje se i na záchraně nosorožců.
Zmrzlé zoo. Genetické banky jsou nadějí pro ohrožené druhy
Olaf se drží gumové rukavice na prstě Diane Barberové svýma lepkavýma, čtyřprstýma nohama. Kůži má hrbolatou a vlhkou, zbarvenou jako oblázky na dně řeky, když na ně přes listí stromů dopadne kropenaté slunce. Oči má jako tmavý jantar a tělo se mu zvedá a klesá s každým nadechnutím, jak napsal zpravodajský server The Guardian.
„Samečci jsou opravdu hezcí,“ dodává Diane Barberová, kurátorka expozice ektotermních živočichů v zoologické zahradě v texaském Fort Worthu. „Někdy v období páření naberou sytě žlutou barvu.“
Ropuší samec Olaf je ale také nadějí pro záchranu celého svého druhu; v některých ohledech by totiž vůbec neměl být na světě. Je potomkem vzešlým z vajíčka matky chované v zajetí a oplodněného ve zkumavce spermiemi samce žijícího ve volné přírodě. Oba rodiče jsou ale už dávno mrtví.
Olaf není prvním obojživelníkem, který se narodil s pomocí umělého oplodnění – to se děje už celé roky. Ale je prvním narozeným díky oplodnění zmraženými a opět rozmraženými spermiemi.
Život u ledu
„Byli jsme schopní obnovit genetickou linii, která už zmizela. Vytvořili jsme potomky mrtvých rodičů,“ řekl Andy Kouba, ekolog Mississippské státní univerzity, který se na tomto projektu podílel. „Bylo to vzrušující prvenství – vrátit genetické linie zpátky do populace.“
Vědci mají spoustu nástrojů, jak zachránit živočišné druhy, akcentuje Kouba. I tak se ale musí pojistit pro případ jejich vyhynutí ve volné přírodě. Jedním způsobem je uložit si genetické linie druhů v podobě zmražených spermií a vajíček, a pak je rozmrazit a spojit, aby vznikli jejich potomci.
Obojživelníci – jako žabí sameček Olaf – stojí v předních liniích boje proti vyhubení, protože v jejich případě se ze Země ztrácí proporčně vyšší počet druhů než u kterékoli jiné skupiny obratlovců.
Mezinárodní svaz ochrany přírody (IUCN) odhaduje, že vyhynutím je bezprostředně ohroženo nejméně 41 procent obojživelníků. Na jejich zkáze se podílí ztráta přirozeného prostředí, klimatická krize a plísňové choroby. Nejsou ovšem jediným druhem, pro nějž by nové technologie mohly být přínosem.
Umělé oplodnění (IVF), hormonová terapie a kryoprezervace, tedy uchování s pomocí zmražení tekutým dusíkem, se v ochraně přírody využívají čím dál tím více – jak pro obojživelníky, tak pro další skupiny živočichů i rostlin.
V rychle se měnícím světě mohou být nadějí „zmrzlé zoologické zahrady“, kde budou uchovávány tkáně v naději, že v budoucnu pomohou zvýšit počet zástupců ohrožených druhů, anebo je znovu přivést k životu.
Štěkat na ropuchy
Jak tedy mohl Olaf vůbec přijít na svět? Před rokem v Portoriku vědci odchytili šest samečků druhu ropucha portorická (Peltophryne lemur), vstříkli jim injekčně hormony, a poté zachytili spermie, které zvířata vyloučila při močení.
Ropuchy obvykle močí, když je člověk vezme do ruky, ale vědci na ně také štěkali; strach je spouštěčem moči a psí štěkání je spolehlivý způsob, jak je polekat, vysvětlil Kouba. Pak vědci samečky vypustili zpět do přírody.
Mezinárodní vědecký tým uchoval sperma v tekutém dusíku a přepravil ho do zoologické zahrady ve Fort Worthu, kde naopak dostaly hormony ropuší samičky, aby uvolnily vajíčka. Olaf a jeho spolubydlící vznikli v laboratorní misce – a vědci spustili nadšený jásot, když se vylíhli z vajíček.
Zmrzlé zoo
Nápad na zmrzlé zoo se poprvé objevil v 70. letech 20. století, kdy lékařský patolog Kurt Benirschke začal v zoologické zahradě v San Diegu uchovávat zvířecí spermie a vajíčka stejným způsobem, jakým se začaly uchovávat i lidské gamety – v obřích lahvích tekutého dusíku, který vzorky ochladil na minus 127 stupňů Celsia. Když Benirschke začal ukládat genetický materiál, neexistovala ještě žádná technologie, která by ho mohla využít, ale on věřil, že je to důležité.
Nyní se biobanky pro zvířecí druhy – od ryb přes plazy až po ptáky, a dokonce i plže a mlže – objevují po celém světě. Depozitář Frozen Zoo v San Diegu uchovává více než 10 000 buněčných kultur od téměř tisícovky různých druhů. Většinou jde o savce, ale také ptáky, plazy a obojživelníky.
Vědci pracovali na procesu spojení spermie a vajíčka mimo tělo zvířat od 70. let 19. století na pokusných králících a morčatech. Ale docílit narození mláděte ze zkumavky není jednoduchý úkol, protože každý druh je jiný. Úspěšnost IVF u savců je například mnohem vyšší než u plazů, a u některých druhů je neuvěřitelně nízká.
Dalším problémem je skutečnost, že u některých vzácných druhů vědci nevědí dost o jejich reprodukční fyziologii – a experimentovat s ohroženými druhy není možné. Ovšem pro některé druhy je asistovaná reprodukce poslední nadějí.
Pokus o záchranu nosorožců
Snaha o záchranů probíhá i u nosorožců tuponosých severních, kteří na světě zbývají už jen dva – samice Najin a Fatu, které byly v roce 2009 přepraveny do keňské rezervace Ol Pejeta ze zoo ve Dvoře Králové. Obě už jsou za zenitem svého plodného období. V loňském roce se vědcům podařilo odebrat vajíčka jedné ze samic a vytvořit tři embrya oplodněním spermiemi uhynulých samců.
Tato embrya jsou nyní zmražená s nadějí, že by se vědci mohli během letošního roku pokusit je implantovat náhradním matkám nosorožce tuponosého, který je příbuzným druhem. Konečným cílem je narození pěti nosorožců, kteří by mohli žít v africké divočině. Může ovšem trvat desítky let, než tento plán uspěje.