Olaf, a varangy nem is létezhetne, de reményt ad

Ez a cikk a Covering Climate Now klímamegoldásokról szóló egyhetes sorozatában jelenik meg, melyben az ötvenéves Föld napjára időzítve az egész világon több mint négyszáz újság foglalkozik kiemelten az éghajlatváltozással. A Covering Climate Now a klímaügy jobb bemutatását célzó globális média-együttműködés. Az eredeti cikket Katherine Gammon írta, és a Guardianen jelent meg.

A kétéltűek a kihalás elleni küzdelem frontvonalában vannak, de nem ők az egyetlenek, akik a „lefagyasztott állatkertek" előnyeit élvezik.

Olaf ragadós, négyujjú lábaival Diane Barbers kesztyűs kezébe kapaszkodik. Bőre rapcsos és nedves, mint a folyó alján lévő kavics, amit megsüt a bágyadt napfény. Olaf szeme mély borostyán. A teste minden lélegzetvételnél emelkedik és süllyed. „A hímek elég szépek lettek" – mondja Barber, aki a texasi Fort Worth állatkert ektoterm (ezek a laikusok által hidegvérűnek nevezett állatok, tudományosabban fogalmazva olyan élőlények, amelyeknek külső hőforrásra van szükségük a testhőmérsékletük szabályozásához) osztályvezetője. „Néha élénksárgába váltanak, főleg, ha tenyésztett fajták."

Bizonyos szempontból ez a varangy nem is létezhetne. Ő egy fogságba ejtett nőstény petesejtjéből és egy vadon élő hím spermájából lett – egy hibrid, melynek mindkét szülője halott. Olaf nem az első kétéltű, amelyik mesterséges megtermékenyítés (rövidítése IVF az in vitro fertilizációból) által született, már évekkel korábban sikerült ez,

„Képesek voltunk visszaállítani egy eltűnt genetikai vonalat, képesek voltunk halott szülőkből utódokat előállítani" – mondta Andy Kouba, a Mississippi Állami Egyetem ökológusa, a projekt egyik közreműködője. „Nagyon izgalmas először, hogy visszavezetsz egy genetikai vonalat a populációba." 

A kutatóknak sok eszközük van arra, hogy megőrizzenek fajokat, mondta Kouba, de még akkor is szükséges tenyészteniük a vadonban lévő kihalás miatt. Az egyik módszer az, hogy génbankot hoznak létre a fajok lefagyasztott spermájából és petéjéből, és később kiolvasztják, egy Petri-csészében összekeverik, hogy utódokat hozzanak létre.

A kétéltűek a kihalás elleni nehéz harc frontvonalában vannak, tömegesebb a fajvesztésük más gerinces csoportokhoz képest. A kihalással fenyegetett fajok vörös listája úgy becsüli, hogy a kétéltűek legalább 41 százalékát fenyegeti a kihalás. Az élőhelyvesztés, a klímakatasztrófa  és egy gombás megbetegedés játszik szerepet a pusztulásukban.

De nemcsak a kétéltűek részesülnek az új technológiák előnyeiből. A mesterséges megtermékenyítés, a hormonterápia és a kriokonzerválás nagyobb arányban használt eszköz a kétéltűeknél és még túl is azon. A gyorsan változó világban a fagyasztott állatkertekben tárolhatják a szöveteket, abban a reményben, hogy növelhetik az egyedszámot, vagy a jövőbenfajokat is feltámasszanak. 

Lefagyasztott állatkertek

De hogy létezik Olaf egyáltalán? Egy évvel ezelőtt Puerto Ricóban a kutatók hat hím varangyot fogtak be, hormonokkal injekciózták őket, azután összegyűjtötték a spermájukat, ami akkor ürült, amikor a békák pisiltek. Ha megfogja őket az ember, általában vizeletet ürítenek, de a kutatók még meg is ugatták a békákat. Kouba azt magyarázta, akkor pisilnek a varangyok, ha megijednek, és ennek a kutyaugatás a betonbiztos módja. A hímeket aztán visszaengedték a természetbe. 

A nemzetközi kutatócsapat folyékony nitrogénben őrizte meg a spermát, és elszállította a Fort Worth állatkertbe, ahol nőstény varangyokat injekcióztak be, hogy lerakják a petéiket. Olaf és szobatársai egy Petri-csészében fogantak meg, és leginkább a tudósokat örvendeztették meg azzal, hogy kikeltek.

A fagyasztott állatkert ötlete először az 1970-es években merült fel, amikor az orvosi patológus Kurt Benirschke állati spermákat és petesejteket tett el a San Diegó-i állatkertben úgy, ahogy az emberi ivarsejteket kezdték el tárolni: óriási fiolákba töltött, mínusz 196 fokra hűtött folyékony nitrogénben. Ekkor még nem létezett olyan technológia, amivel használni tudta volna a mintákat, de úgy gondolta, így is fontos folytatni a dolgot. 

Most az állatfajok biobankja, halaktól hüllőkig, madarakon át a csigákig és a puhatestűekig, az egész bolygót lefedi. A San Diegó-i Lefagyasztott Állatkert közel ezer különböző fajtól több mint tízezer sejttenyészetet raktároz. A legtöbb emlősöktől származik, de vannak madarak, hüllők és kétéltűek is.

Már az 1870-es évek óta dolgoztak az eljáráson, hogy például nyulak vagy tengerimalacok spermáját és petesejtjét az állatok testén kívül hozzák össze. De utódokat nem olyan egyszerű egy kémcsőben megalkotni, mert minden faj különböző. A mesterséges megtermékenyítés sikerrátája a hüllőknél kifejezetten magas, néhány fajnál viszont hihetetlenül kicsi. Még egy fajon belül is nagy különbségek vannak. Amikor a kétéltűek kerültek sorra, mondta Kouba, a spermájukat elég könnyű volt lefagyasztani, de a petéket nem, mert azok sokkal nagyobbak. „Ez a sejt belül vizet tartalmaz, és amikor bármi vizeset elkezdesz fagyasztani, akkor jégkristályok alakulnak ki, és megtörik a sejtet." 

Az olyan halak, mint a lazac és a tőkehal széles körben kaphatók, emiatt sokkal többet is tanulmányozták őket, mint a kétéltűeket. A Barberhez és Koubához hasonló  kétéltűkutatók olyan áttörésre várnak, amelyet ők is tudnának adoptálni. „Nagyon nagy érdeklődés vana lefagyasztott sperma iránt a kereskedelmileg is életképes fajoknál, hogy az egész világ megkaphassa a genetikai állományt.”

A természetvédők részben a vadonban pusztító betegségek miatt akarják növelni a kétéltűek számát. Kouba azt mondta, a kriokonzerváció egy kétségbeesett lépes arra, hogy megmaradjon a kihaló faj genetikai örökítőanyaga, de még mindig jobb, mintha összeomlana egy faj egyedszáma. „Tízezreket tudunk előállítani a visszatéréshez, ami segít egy fajnak abban, hogy újra egészséges populációja legyen” – mondta. 

Mivel a kétéltűeknek természetesen magas a mutációs rátájuk, az ezerszám visszaküldött kétéltűek párosodása után maguk tudnak létrehozni egy betegségekkel szemben ellenálló törzset. „Abban a reményben eresztjük el őket, hogy a rezisztens vonal növekedni fog, és azok az állatok hoznak majd utódokat" – mondta Kouba. 

Egészséges csorda

Coloradóban Jennifer Barfield a bölényeknél használ mesterséges megtermékenyítést, hogy olyan egészséges utódok jöjjenek létre, amelyeket aztán vadon élő csordákhoz engednek. A bölények a saját módszereikkel is jól szaporodnak, de még ők sem tudják körbeutazni a világot – míg az IVF-hez különböző területekről szállítják az új géneket. 

Barfield asszisztált reprodukciós eljárással már segített létrehozni egy egészséges Yellowstone-bölényt olyan szülőből, amelyik a brucellózis nevű bakteriális betegségben szenvedett, majd Coloradóban hozott létre egy fajmegőrzési csordát, amit Laramie Foothills bölénymegőrzési csordának neveztek el. 

Más előnye is van az IVF használatának a bölényeknél, mondta Barfield. „A biobankolás jó ötlet a genetikai állomány megőrzésére, olyan mintha genetikai biztosítást kötnénk. Soha nem tudhatod, hogy merre fejlődik a tudomány, és hogyan használják ezt az anyagot a jövőben.”

Szerinte az egyik legnagyobb kihívás a veszélyeztetett fajoknál, hogy a kutatók gyakran nem tudnak eleget a ritka állatok szaporodási élettanáról, így nem tudnak megoldást találni az állatok kihalása előtt. „Nem kísérletezhetsz veszélyeztetett fajokon” – mondta Barfield. 

Néhány fajnál az asszisztált szaporítás az utolsó remény. Már csak két északi fehér orrszarvú maradt a világon, mindkettő nőstény, és mindketten túl vannak a reprodukciós korukon. Tavaly a kutatóknak sikerült három petesejtet levenniük az egyik nősténytől, és három embriót is tudtak kreálni halott hímek levett spermájával. Ezeket az embriók most fagyasztott állapotban vannak, abban a reményben, hogy még ebben az évben őket beültetik egy helyettesként szolgáló déli fehér rinocéroszba. A végső cél az, hogy öt példányt hozzanak létre, amelyek vadon élhetnének Afrikában. Ennek a tervnek a megvalósítása azonban csak évtizedek múlva lehet gyümölcsöző. 

De vissza a Fort Worth állatkertbe: Barber óvatosan visszarakja Olafot a ketrecében lévő elkülönítőbe. A vadonban, a Puerto Ricó-i varangy, mint Olaf, idejének 95 százalékát kőtörmelékek közti kis lyukakban tölti, éjszaka jön elő táplálkozni, amikor esik az eső. Állatkerti otthonukban a gondozók fehér PVC-csődarabokból alakítottak ki kis gúlákat Olaféknak, hogy pihenhessenek. Az itt élő varangyok közül 193-at mostanában szállítottak vissza FedEx-szel Puerto Ricóba, hogy visszatelepítsék őket. Más termekben Észak-Amerika egyéb békafajai vendégeskednek, mindnek szüksége van arra, hogy növekedjen az állománya.

Barber azt mondta, hogy az 1980-as években az állatkertek bárkaként tekintettek magukra. „Elég divatos szó volt az állatkertekre, hogy mi bárkákká válunk, ahelyett, hogy csak megmutatnánk az állatokat. Ideje többet gondolnunk a fajok hosszú távú megőrzésére és a fenntarthatóságra.”

De ezek a bárkák már teli vannak, és még több fajnak van szüksége segítségre. „Mi nem bárkák vagyunk, hanem mentőcsónakok, és nagyon limitált ülőhelyünk van” – mondta Barber. 

Ahogy a figyelemre sem méltatott fajokról beszél, Barber szeme megtelik érzelmekkel. „Főleg arra a csoportra, amelyikkel én dolgozom, a csúszómászókra, rácsodálkozik az emberek többsége: miért kellene törődni velük? Nos, azért kellene törődni velük, mert mindannyian kapcsolódunk egymáshoz. Néha nagyon nehéz elmagyarázni, hogy miért is kellene gondoskodni róluk, és miért a mi felelősségünk, hogy csökkentsük az ember által okozott hatásokat.”

Eddig az IVF megőrzési munkát csak körülbelül tíz fajnál alkalmazták, de Kouba azt jósolja, hogy a következő évtizedben jóval elterjedtebb lesz. „Szerintem ez válik a fő csapásiránnyá” – mondta, szerinte ugyanis ez válhat a megőrzés elsődleges forrásává. „A természetben hagyjuk ezeket a fajokat, képesek vagyunk összegyűjteni az örökítőanyagaikat, amikből új alapvonalakat vihetünk be az állományukba, így nem kell több állatot eltávolítani a vadonból. Ez forradalmasítja azt, hogy hogyan kezeljük az állatvilágot.”

(Borítókép: Olaf, az első varangy, aki in vitro fertilizációból született. Fotó: Fort Worth Zoo)