Что такое «биобанкинг» и какова его роль в предотвращении исчезновения исчезающих видов?

Межправительственная платформа по биоразнообразию и экосистемным услугам (IPBES) в 2019 году прогнозирует, что к 2050 году из-за изменения климата и обезлесения исчезнет около миллиона видов . Наиболее угрожаемой группой являются позвоночные с риском исчезновения 61,8% всех видов, занесенных в красный список Международного союза охраны природы (МСОП) .

Это число является самым высоким за несколько сотен лет, поэтому многие ученые подозревают, что Земля движется к шестой фазе массового вымирания .

Если это произойдет, баланс Земли будет нарушен. Наша экономическая деятельность, продовольственная безопасность, здоровье и устойчивость к стихийным бедствиям находятся под угрозой.

Ученые также ищут новые методы предотвращения исчезновения дикой природы в мире. Одним из способов является создание биологического банка или большого числа хранилищ, называемого биобанком , для сбора генетического материала исчезающих видов диких животных.

Биобанк — это технический термин для архива биологических материалов, таких как кровь, ткани, клетки тела, гаметы и многое другое. Деятельность в области биобанкинга была начата со времен Гражданской войны в США в 19 веке для изучения военной медицины и открытия новых лекарств .

Первоначально эта деятельность была ограничена людьми, пока в 1972 году зоопарк Сан-Диего не открыл Frozen Zoo для хранения замороженного генетического материала животных.  Это предшественник биологического банка дикой природы .

Преимущества биологических банков для дикой природы

Биобанкинг дикой природы фокусируется на сборе, хранении и сохранении генетического материала исчезающих видов. Этим материалом могут быть образцы ДНК, ткани, крови, сперматозоидов или яйцеклеток. Материал хранится в жидком азоте при температуре -196 °C.

С помощью этой техники ученые могут сохранять генетический материал животных, находящихся под угрозой исчезновения из-за разрушения среды обитания, болезней или других факторов, без каких-либо ограничений по времени.

Одним из основных преимуществ биобанкинга диких животных является то, что он обеспечивает защиту исчезающих видов.

Если вид действительно вымер в дикой природе, сохраненный генетический материал можно использовать для создания новых популяций, тем самым спасая вид от полного исчезновения.

Институт изучения зоопарков и дикой природы им. Лейбница в Германии изучает эту меру для восстановления популяции северного белого носорога ( Ceratotherium simumcottoni ) , у которой больше нет живых самцов. Вооружившись коллекцией спермы самцов в биобанке и техникой «ребенка из пробирки», исследователи преуспели в получении 14 эмбрионов, готовых для имплантации самкам носорогов.

Несмотря на споры, некоторые ученые даже пытаются возродить давно вымершие виды, такие как шерстистый мамонт (Mammuthus primigenius) и странствующий голубь (Ectopistes migratorius), с помощью генной инженерии, используя материал, хранящийся в биобанках .

Кроме того, ученые также используют биобанки для изучения и понимания генетического состава различных видов животных. Есть надежда, что они смогут лучше понять биологию вымерших или находящихся под угрозой исчезновения видов и их отношения к окружающей среде. Это понимание может быть использовано для улучшения стратегий сохранения дикой природы.

Биобанки также могут обогатить генетическое разнообразие популяций животных. Сохраняя генетический материал от разных особей одного вида, биобанкирование может обеспечить сохранение генетического разнообразия популяции, даже если количество особей в дикой природе уменьшается.

Генетическое разнообразие имеет решающее значение для того, чтобы виды лучше адаптировались к меняющимся условиям окружающей среды, повышая при этом свою сопротивляемость болезням . В настоящее время генетическое разнообразие популяций животных сокращается из-за их локализации в лесах и иных местах обитания, не связанные друг с другом.

В чем проблема?

Несмотря на множество преимуществ, при внедрении биобанкинга дикой природы есть и несколько проблем . Одной из них является непомерно высокая стоимость сбора и содержания хранилища генетического материала.

Биобанки также нуждаются в инфраструктуре, электроснабжении и постоянном наличии жидкого азота для поддержания и сохранения генетического материала с течением времени.

Еще одна проблема заключается в ограниченности имеющихся у нас знаний о биологии некоторых исчезающих видов. Например, несколько видов, таких как мышиный олень ( Tragulus javanicus ) , змея Тоба ( Trimeresurus toba ) и сова в маске Серам ( Tyto almae ), подробно не изучены. В результате получение и хранение их генетического материала может быть затруднено.

Нам нужно больше исследований и ресурсов для решения этих проблем. Многие развитые страны начали создавать институты биобанкинга и сотрудничать с научно-исследовательскими институтами, музеями, зоопарками и другими природоохранными организациями.

Например, в Великобритании есть институт CryoArks , а также Nature’s SAFE и EAZA Biobank в Европе и на Ближнем Востоке. Существует также инициатива по созданию биобанков  Смитсоновского  института (PSCI) и Замороженного зоопарка Сан-Диего в Соединенных Штатах (США). Все они являются примерами учреждений биобанкинга , и этой практике продолжают следовать другие страны.

В Индонезии Министерство окружающей среды и лесного хозяйства (KLHK) вместе с Университетом IPB и Национальным агентством исследований и инноваций (BRIN) фактически начали исследования по вспомогательным репродуктивным технологиям на нескольких животных, таких как аноа, бык и суматранский тигр.

В начале 2022 года Университет IPB в сотрудничестве с Институтом исследований зоопарков и дикой природы им. Лейбница (Leibniz-IZW) проводил мероприятия по биобанку дикой природы в Индонезии , уделяя особое внимание спасению суматранского носорога.

Индонезия должна рассмотреть потенциал биобанкинга для спасения находящихся под угрозой исчезновения диких животных в стране. Нам нужна поддержка политики, финансирования, инфраструктуры и экспертов для продолжения других национальных проектов биобанков дикой природы, находящихся под угрозой исчезновения.

Подобно Ноеву ковчегу, мы можем использовать биобанки , чтобы будущие поколения могли оценить красоту биоразнообразия и его важность для нашей планеты.