Nhà xuất bản Leviathan:
Các nhà khoa học ước tính rằng 98% tất cả các sinh vật sống từng tồn tại trên Trái Đất đã tuyệt chủng. Nhiều chuyên gia đã cảnh báo rằng Trái Đất đang trải qua đợt tuyệt chủng hàng loạt thứ sáu do các hoạt động của con người dẫn đến việc hủy hoại môi trường sống, khai thác quá mức tài nguyên thiên nhiên, ô nhiễm và khí hậu nóng lên. Nếu đây là tương lai mà chúng ta thực sự phải đối mặt, thì có lẽ lần này con người phải chịu trách nhiệm - ngay cả khi tuyên bố "con người đã tuyệt chủng 60% các loài trên Trái Đất" là không đúng, chúng ta vẫn cần xem xét những động cơ sâu xa hơn để cứu những loài có nguy cơ tuyệt chủng này. Một số người cho rằng con người đang đóng vai trò là Chúa, sử dụng các phương tiện công nghệ để phục hồi các loài có nguy cơ tuyệt chủng hoặc thậm chí tái tạo các loài đã tuyệt chủng. Điều này có vẻ tốt theo trực giác, nhưng liệu "bàn tay của Chúa" dựa trên tội lỗi đạo đức của chính con người có thực sự cần thiết không? Suy cho cùng, Chúa không cần phải tự cứu mình, nhưng xét cho cùng, con người vẫn cần phải tự cứu mình. Vào lúc này, Tullis Matson đang trên trực thăng bay qua khu bảo tồn động vật hoang dã ở Nam Phi. Chiếc trực thăng bay lơ lửng trên vùng đất xám xịt, rải rác bụi rậm, và trong đám bụi do nó tạo ra, anh có thể nhìn thấy một con voi đực đang chạy.
Con quái vật khổng lồ này, tràn đầy sức mạnh và sự sợ hãi, đang hoành hành. Hai mũi tên chứa thuốc an thần đã được bắn vào hông con voi, nhưng nó vẫn chống lại tác dụng của thuốc gây mê và không chịu ngã xuống. Nó hoảng sợ và chạy đến vũng nước gần đó. Một chiếc trực thăng bay lượn trên đường đi để ngăn chặn con voi: nếu con voi rơi xuống nước, nó sẽ chết đuối.
Bế tắc nhanh chóng bị phá vỡ khi đàn voi quỳ xuống, san phẳng một đám bụi rậm và một chiếc trực thăng hạ cánh bên cạnh một số chiếc xe tải. Những gì diễn ra sau đó là một cảnh tượng kỳ diệu.
Một nhóm người vội vã lật con voi lại để giúp nó thở dễ dàng hơn. Ban đầu nó nằm sấp, nhưng bây giờ nó nằm nghiêng.
Mattson, 53 tuổi, đến từ Shropshire, Anh, mặc quần kaki và đeo kính râm trông giống như một cảnh sát tuần tra. Anh ta quỳ xuống bên cạnh con voi và đưa bộ phận sinh dục của nó vào một thiết bị trông giống như một chiếc bao cao su khổng lồ. Một nhà bảo tồn sẽ đưa một đầu dò cung cấp dòng điện nhẹ để kích thích tuyến tiền liệt của voi (và do đó kích thích xuất tinh). Phương pháp này được gọi là kích thích điện để lấy tinh dịch.
Họ bắt đầu làm việc, và sau khi hoàn tất việc thu thập tinh dịch, họ thu dọn thiết bị, leo lên trực thăng và bay lơ lửng trên không để quan sát cho đến khi con voi tỉnh dậy và từ từ bước đi.
Mattson đã gửi cho tôi một đoạn video ghi lại cảnh tượng kỳ lạ này, được quay vào tháng 10 năm 2019, qua WhatsApp. Ông cho biết đây là một trong những trải nghiệm tuyệt vời nhất mà ông từng có.
Tinh dịch voi thu thập được sẽ được mang về trang trại của Mattson để lưu trữ và sau đó sẽ được sử dụng cho các chương trình nhân giống. Hiệp hội Hoàng gia phòng chống hành vi tàn ác với động vật (RSPCA) cho biết voi nuôi nhốt có tỷ lệ thai chết lưu và tỷ lệ tử vong ở voi con cao. Với loài động vật có nguy cơ tuyệt chủng này đang phải đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng trong những thập kỷ tới, các nhà bảo tồn và khu bảo tồn voi đang hợp tác với nhau để thu thập mẫu tinh dịch từ voi hoang dã và gửi đến các khu bảo tồn khác, điều này có thể cải thiện tỷ lệ sống sót của con non thông qua thụ tinh nhân tạo.
Nhưng Mattson không phải là kiểm lâm hay người bảo vệ voi. Ông điều hành một doanh nghiệp thụ tinh nhân tạo cho ngựa đua, phục vụ cho trang trại của mình ở Shropshire, Anh. Công ty thu thập và lưu trữ tinh trùng từ những con ngựa giống đạt giải thưởng để sử dụng trong chăn nuôi. Anh ấy có thể không phải là người được chọn để cứu vương quốc động vật, nhưng đó chính xác là mục tiêu mà anh ấy hướng tới.
Mattson đã chuyển giao kỹ năng của mình từ ngựa sang các loài động vật có nguy cơ tuyệt chủng và có kế hoạch thành lập ngân hàng sinh học tế bào động vật lớn nhất châu Âu. Ông thành lập tổ chức từ thiện Nature's SAFE vào tháng 12 năm 2020, với mục tiêu thu thập 50 triệu mẫu gen và đưa chúng vào "tủ đông thời gian", sử dụng bể đông lạnh để bảo quản tế bào từ một số loài cực kỳ nguy cấp, bao gồm báo Amur, tê giác đen và ếch gà núi.
Ông đang làm việc với các tổ chức như Vườn thú Chester, Hiệp hội Vườn thú và Thủy cung Châu Âu, và các nhà nghiên cứu tại Đại học Oxford, cùng nhiều tổ chức khác, với hy vọng thu thập và bảo quản các mẫu tinh trùng — cũng như trứng và các mô khác có thể được sử dụng để thúc đẩy quần thể các loài đang suy giảm và ngăn chặn chúng khỏi nguy cơ tuyệt chủng.
Khi chúng tôi lần đầu trò chuyện, tổ chức của ông mới chỉ thành lập được một tháng và đã thu thập được 30 mẫu vật, bao gồm khỉ tamarin, hươu chuột, khỉ nhện Colombia và tắc kè hoa báo. "Những gì chúng tôi đang làm chỉ là muối bỏ bể mà thôi", ông nói. "Chúng tôi muốn trở thành Ngân hàng hạt giống Thiên niên kỷ, ngân hàng hạt giống cho vương quốc động vật."
Loài tamarin đa sắc có nguy cơ tuyệt chủng. © TIM FLACCH
Các nhà bảo tồn từ lâu đã bị hấp dẫn bởi ý tưởng rằng có lẽ chúng ta không chỉ có thể bảo vệ các loài có nguy cơ tuyệt chủng mà còn có thể cứu sống các loài động vật khỏi nguy cơ tuyệt chủng. Trong vài thập kỷ qua, họ đã phải đấu tranh một cách bất lực để bù đắp cho những thiệt hại mà hoạt động của con người gây ra cho động vật.
Năm 2003, các nhà bảo tồn đã làm nên lịch sử khi một con dê đã sinh ra một con dê núi Pyrenees (được người dân địa phương gọi là bucardo) trước sự chứng kiến của các nhà khoa học. Trong 200 năm qua, nạn săn bắn đã làm giảm số lượng dê núi Pyrenees xuống chỉ còn một con. Con dê cuối cùng, tên là Celia, đã bị cây đổ giết chết cách đây ba năm.
Nhưng một nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu và Công nghệ về Dinh dưỡng hệ sinh thái nông nghiệp ở Aragon, Tây Ban Nha, do nhà khoa học José Folch Pera đứng đầu, đã lần đầu tiên hồi sinh loài động vật đã tuyệt chủng này.
Folch-Pera và nhóm của ông đã sử dụng nitơ lỏng để đông lạnh các tế bào da từ tai của con dê núi Pyrenees cuối cùng khi nó chết. Sau đó, họ rã đông mẫu, loại bỏ DNA từ 208 tế bào trứng dê nhà và thay thế bằng DNA từ các tế bào mẫu. Những quả trứng này sau đó được chuyển vào tử cung của người mẹ mang thai hộ. Mẹ mang thai hộ là một phân loài khác của loài dê Tây Ban Nha, là con lai giữa dê núi và dê hoang dã.
Mặc dù khả năng thụ thai thấp, chỉ có bảy con dê mang thai, nhưng cuối cùng một con dê Pyrenees đã chào đời.
Ánh sáng chiến thắng đang thoáng qua. Con dê Pyrenees được sinh ra bằng phương pháp mổ lấy thai đã chết vì các vấn đề về hô hấp chỉ khoảng bảy phút sau đó. Kết quả khám nghiệm tử thi cho thấy phổi của con cừu này có vấn đề, mặc dù các cơ quan khác vẫn bình thường. Có lẽ đây là lần đầu tiên loài này trở nên độc đáo khi sống sót qua hai sự kiện tuyệt chủng.
Việc hồi sinh đã thất bại, nhưng các nhà khoa học đã xác nhận một giả thuyết đơn giản: tế bào đông lạnh từ một loài động vật đã tuyệt chủng có khả năng được sử dụng để hồi sinh loài đó. Folch-Pera đã viết trong một bài báo năm 2009 về nhân bản rằng: "Một phần công trình hiện tại của chúng tôi khuyến khích việc lưu trữ các mô và tế bào từ tất cả các loài có nguy cơ tuyệt chủng hoặc đủ điều kiện, vì chúng có thể rất hữu ích cho các nỗ lực bảo tồn trong tương lai dựa trên phương pháp nhân bản".
Năm 2019, Liên Hợp Quốc đã công bố báo cáo nêu rõ một triệu loài động vật và thực vật sẽ biến mất trong vài thập kỷ tới. Nhiều loài, bao gồm tê giác đen, đười ươi Sumatra và hổ Sunda, đã bị cuốn vào vòng xoáy tuyệt chủng - khi chỉ còn rất ít cá thể, tính đa dạng của nguồn gen cực kỳ hạn chế và chỉ có thể chọn lọc ở mức độ cận huyết cao. Những loài này có tỷ lệ sống sót thấp hơn và có nhiều khả năng dần dần bị tuyệt chủng. Một trong số ít cách để phá vỡ vòng xoáy tuyệt chủng này là đưa vào DNA đã bị thất lạc từ lâu trong nhóm gen - DNA từ tổ tiên đã chết từ lâu.
Christina Hvilsom là nhà di truyền học bảo tồn tại Vườn thú Copenhagen và là thành viên của nhóm chuyên gia về di truyền học bảo tồn thuộc Hiệp hội các vườn thú và thủy cung châu Âu. “Để ngăn chặn hoặc đảo ngược sự suy giảm của các loài hiện có, chúng ta cần sử dụng nhiều công cụ khác nhau. Ngân hàng sinh học là một trong số đó”, bà nói.
Các mẫu tế bào động vật được chiết xuất được đặt trong dung môi để chuẩn bị đông lạnh. © SEBASTIAN NEVOLS
Mattson cao và bước đi nhanh nhẹn trong chiếc quần thể thao ba phần tư ngay cả khi anh ấy mặc một chiếc áo khoác phòng thí nghiệm nổi bật. Ông cho biết ông tham gia thụ tinh nhân tạo vì ông "ở đúng nơi và đúng thời điểm". Matson bỏ học năm 16 tuổi và dấn thân vào ngành đua ngựa, ban đầu là một nài ngựa. Sau đó, ông liên tục gặp thất bại trong lĩnh vực biểu diễn ngựa vượt rào nghiệp dư và nhân giống ngựa đua, và sau đó một tai nạn đã khiến một con ngựa cái chết, khiến ông chuyển sang kinh doanh thụ tinh nhân tạo.
Trong hơn 30 năm, ông tập trung vào việc nhân giống ngựa và sau đó giúp những người mất đi thú cưng yêu quý của mình nhân bản thú cưng của họ. Sau đó, vào năm 2018, sau khi tham dự một hội nghị tại Hoa Kỳ và hợp tác với công ty nhân bản Viagen giúp vận chuyển mô đông lạnh từ Châu Âu dễ dàng hơn, ông đã có những ý tưởng khác. “Tôi nghĩ, nếu tôi có thể hồi sinh mèo, chó và ngựa, tại sao tôi lại không thể giúp hồi sinh các loài quý hiếm?”
Ông cho biết khi lần đầu tiên ông tiếp cận Sở thú Chester với ý tưởng của mình, họ "không đuổi tôi ra khỏi cửa" nhưng cũng không quan tâm đến ý tưởng nhân bản động vật để bảo tồn. "Họ nói không, nó giống như công việc của Frankenstein vậy, bạn phải nhận thức được những ranh giới mà mình không được vượt qua. Nhưng bây giờ thì hoàn toàn khác."
Sue Walker là người đứng đầu khoa học tại Vườn thú Chester và là người đồng sáng lập Nature's Vault. Ông cho biết, trước đây các sở thú không muốn dính líu gì đến việc nhân bản. Việc nhân bản một loài động vật duy nhất rất tốn kém, có tỷ lệ thất bại cao và động vật được nhân bản có khả năng phải chịu mức độ căng thẳng quá mức hoặc chết trẻ. Sẽ tốt hơn nhiều nếu tập trung vào việc cứu các loài đang trên bờ vực tuyệt chủng bằng cách tăng số lượng và bảo vệ môi trường sống.
Tuy nhiên, thời gian đang cạn kiệt và cơ hội sống sót của một số loài đang ngày càng thấp. Trong những trường hợp nghiêm trọng, thụ tinh nhân tạo và nhân bản có thể là lựa chọn tốt nhất hoặc cuối cùng.
Vào một buổi sáng lạnh giá tháng 3, Mattson dẫn tôi đi tham quan trang trại của anh ở Whitchurch, Shropshire. Ở tầng một của tòa nhà chính là các thùng đông lạnh dùng để lưu trữ các mẫu tế bào. Cái nhỏ hơn trông giống như một thùng đựng sữa, còn hai cái lớn hơn trông giống như những thùng nhuộm khổng lồ. Mattson bước lên cầu thang và mở một cái xô, sương trắng bốc lên khi hơi nước nguội đi. Bên trong là những ngăn được thiết kế đặc biệt chứa hàng nghìn ống nghiệm nhỏ có hình dạng giống như ống hút cocktail, mỗi ống chứa DNA của một con ngựa đua.
Ông chỉ vào một bể chứa đông lạnh lớn và nói, "Đây là nitơ lỏng, tôi nghĩ là -196 độ C. Nó giữ cho mọi thứ sống." Để bảo quản tế bào, nhóm của Mattson đã trộn các tế bào với chất bảo vệ đông lạnh, có tác dụng bảo vệ các mô sinh lý khỏi bị tê cóng. Theo lời Mattson, đó là chất chống đông. Năm ngoái, công ty của ông đã xuất khẩu tinh dịch động vật trị giá khoảng 60.000 bảng Anh sang 21 quốc gia.
Ở phòng bên cạnh, có một bể chứa nitơ lỏng chuyên dụng: một thùng màu vàng có kích thước bằng một chiếc ghế đẩu ở quầy bar, hiện đang chứa ít mẫu hơn nhiều so với những thùng chứa tinh dịch ngựa. Mattson cho biết: “Chúng tôi chắc chắn cần nhiều không gian hơn”. “Chúng tôi thực sự đang chạy đua với thời gian. Về lý thuyết, chúng tôi cần 50 mẫu khác nhau của mỗi loài để đáp ứng nhu cầu.”
Việc thu thập ít nhất 50 mẫu sẽ cung cấp đủ sự đa dạng di truyền để các nhà khoa học thực hiện những thay đổi có ý nghĩa đối với các loài có nguy cơ tuyệt chủng; nếu bạn nhân bản nhiều loài động vật từ cùng một mẫu, chúng sẽ giống hệt nhau về mặt di truyền, điều này sẽ không làm tăng số lượng các loài có thể tự sinh sản.
Sau khi tham quan phòng thí nghiệm, Mattson nói rằng ông muốn cho tôi xem “nguồn doanh thu”. Anh ấy dẫn tôi đến một không gian rộng lớn có mái che. Thứ bên phải trông giống như một hầm lớn hình vuông, nghiêng một góc. Phía sau có hai chuồng ngựa: một chuồng có một con ngựa đen khá yên tĩnh, chuồng còn lại trống rỗng.
Qua cánh cửa chuồng ở phía xa, tôi nhìn thấy người phụ trách chăm sóc sân Josh Steer và người trông coi ngựa giống Teresa Hayley và Emily Coombes, cùng một chú ngựa giống màu hạt dẻ tên là Clippy. Combs đang cầm thứ trông giống như một chiếc bao cao su màu nâu khổng lồ. Thuật ngữ này là "âm đạo ngựa".
Steele điều khiển con ngựa giống trong khi Haley kể lại cảnh tượng thú vị xảy ra sau đó. “Anh ấy đang do dự,” Haley nói.
Chúng tôi chờ đợi trong im lặng, âm đạo giả nhỏ nước xuống sàn bê tông. Cảnh tượng đó không có nhiều sự trang nghiêm. Clippy hí vang và dậm chân. Haley nói, "Hãy nghĩ về điều đó." Giọng nói của cô vang vọng trong cơn gió lạnh, "Hãy nghĩ về điều đó", một khoảng dừng ngắn, "Hãy nghĩ về điều đó".
"Đây là giai đoạn kết nối", Mattson nói đùa. "Họ chỉ mới gặp nhau lần đầu nên có thể họ cần uống vài ly lúc đầu."
Khi Clippy quyết định thực hiện hành động tiếp theo trước sự chứng kiến của mọi người, mọi người đều hành động nhanh chóng. Lược làm sạch dương vật của ngựa bằng vải và xô để ngăn vi khuẩn làm nhiễm bẩn mẫu. Sau đó, họ dẫn nó đến con ngựa giả, đặt âm đạo giả vào và sau vài cú thúc, công việc đã hoàn thành.
Có thể không được tôn trọng lắm, nhưng hình thức dụ dỗ thô lỗ này lại là cách an toàn nhất để lấy tinh trùng để bán cho những người muốn nuôi ngựa đua có thành tích cao. So với những gì xảy ra với loài voi ở Nam Phi, đôi khi là cách duy nhất để lấy vật liệu di truyền từ các sinh vật hoang dã, thì cách này ít nhất cũng văn minh hơn một chút.
Steele thừa nhận rằng đây là một công việc có phần kỳ lạ.
Mattson tại phòng thí nghiệm Nature Vault.
Hầu hết các mẫu vật trong các bể chứa của Nature’s Vault đều được lưu trữ bởi những người chưa từng gặp trực tiếp nhóm của Mattson—họ đã chết trước khi đến được phòng thí nghiệm của Mattson.
Phương pháp lấy tinh trùng từ ngựa hoặc voi không thể áp dụng cho tất cả các loài động vật: chẳng hạn như dơi mũi lợn Thái Lan, loài động vật có vú nhỏ nhất thế giới, dài khoảng 3 cm; và cá voi xanh Nam Cực, nặng khoảng 180 tấn.
Những gì đang kìm hãm các nhà bảo tồn năng nổ trong việc mở rộng nguồn gen của các loài có nguy cơ tuyệt chủng không chỉ là các vấn đề về tổ chức mà còn là các quy tắc và quy định rất khác nhau, chẳng hạn như quy tắc đạo đức của Cao đẳng Thú y Hoàng gia, trong đó cấm các bác sĩ thú y lấy mẫu DNA từ động vật có nguy cơ tuyệt chủng đang bị nuôi nhốt hoặc sau khi động vật đã chết, ngoại trừ những lý do chính đáng như khám sức khỏe.
Sau khi động vật chết, Chester Park gửi mẫu của chúng cho nhóm của Mattson cách đó 40 km về phía nam để bảo quản ngay trong các bình chứa nitơ lỏng. "Bạn có thể tưởng tượng ra cảnh một chiếc xe cứu thương đang lao nhanh trên đường cao tốc với tiếng còi hú inh ỏi", Walker nói. "Nó ít kịch tính hơn thế nhiều."
Khi động vật chết, chúng được các nhà động vật học ở sở thú chăm sóc, những người xử lý các vấn đề về sức khỏe động vật hàng ngày. Sau đó, họ sẽ thực hiện một thủ thuật phẫu thuật thông thường và cắt bỏ tinh hoàn hoặc buồng trứng cùng với một mẫu mô. Sau đó, họ sẽ gọi Matteson và nhóm của ông đến lấy mẫu.
Đó là lý do tại sao lại có một vật nhỏ màu đen trông giống như tai và hai tinh hoàn dơi có kích thước bằng hạt ô liu nằm trên băng ghế ở trang trại của Matteson. Những con dơi mũi lá đuôi ngắn Seba của Vườn thú Chester thường sống trong 'rừng dơi ăn quả' và du khách có thể cho chúng ăn như một phần của 'trải nghiệm' trị giá 56 bảng Anh.
Mặc dù loài dơi này hiện không được xếp vào loại có nguy cơ tuyệt chủng, nhưng không có loài động vật nào hoàn toàn an toàn vì sự đa dạng đã đạt đến mức nghiêm trọng trên toàn thế giới. Người sở hữu cặp tinh hoàn này chết vì nguyên nhân tự nhiên, nhưng gen của nó sẽ được truyền lại.
Điều đầu tiên Lucy Morgan, cố vấn khoa học của Nature's Vault, làm là cạo tai. Bà cho biết: “Theo một cách nào đó, tai tồn tại suốt đời và các tế bào trong tai liên tục được tái tạo”. “Vì vậy, nếu bạn muốn lấy mẫu để nuôi cấy trong tương lai thì tai là lựa chọn tuyệt vời.”
Cô ấy đặt tai vào dung dịch chlorhexidine để khử trùng và tính thời gian. Hai phút sau, cô đặt tai vào đĩa petri và cắt nó thành từng miếng có kích thước bằng vụn sô-cô-la. Cô dùng nhíp để đặt chúng vào ống nghiệm chứa nitơ lỏng. Hai tinh hoàn nhỏ sẽ được bảo quản nguyên vẹn. Họ không trích xuất tinh dịch từ đó – ở những con vật quá nhỏ, họ thường không thể bảo quản chúng bằng các phương pháp thông thường.
Các mô, tinh hoàn hoặc buồng trứng từ động vật được hút an toàn vào ống nghiệm hoặc ống hút và bảo quản trong tủ đông để có thể rã đông sau này để sử dụng trong các sở thú hoặc chương trình nhân giống động vật hoang dã. Đối với những loài động vật có đặc điểm giải phẫu khiến việc thụ tinh nhân tạo bằng tinh trùng hoặc trứng là bất khả thi, mẫu vật có thể được bảo quản trong nhiều thập kỷ.
Hiện tại, tất cả các mẫu của Nature's Vault đều được lưu trữ ở cùng một nơi, nhưng họ đang có kế hoạch thành lập một chi nhánh để các mô có thể được lưu trữ ở nhiều địa điểm khác nhau nhằm giảm thiểu rủi ro lưu trữ.
Mẫu tinh dịch được đông lạnh trong nitơ lỏng và bảo quản trong ống hút.
Kế hoạch của Mattson có vẻ đầy tham vọng nhưng không phải là chưa từng có tiền lệ. Cách đó 8.000 km, Vườn thú San Diego ở California đã thực hiện dự án ngân hàng sinh học từ những năm 1970, bảo quản hơn 10.000 mẫu tế bào sống, tế bào mầm và phôi. Bộ sưu tập, được gọi là Vườn thú đông lạnh, đã sản xuất ra những chú gà con từ một số loài chim trĩ và chứng kiến các tế bào trứng mèo đông lạnh (tế bào hình thành trứng) trưởng thành thành phôi giai đoạn cuối sau khi thụ tinh trong ống nghiệm.
Vào năm 2020, các nhà bảo tồn ở San Diego đã đạt được một thành tựu to lớn khác khi họ nhân bản thành công một con chồn chân đen bằng cách sử dụng mẫu từ một con vật đã chết 30 năm. Con chồn sương duyên dáng này, được các nhà nghiên cứu đặt tên là Elizabeth Ann, chào đời vào ngày 10 tháng 12 tại một viện nghiên cứu ở Colorado và trông giống hệt Willa, một con chồn sương đã chết năm 1988. Vào những năm 1980, loài này được coi là có nguy cơ tuyệt chủng, nhưng một chương trình nhân giống đã giúp tăng số lượng lên 6.000.
Tuy nhiên, vấn đề là loài chồn tuyết còn sống có họ hàng rất gần. Ryan Phelan, giám đốc điều hành của Revive & Restore, một tổ chức phi lợi nhuận tập trung vào nhân bản, cho biết: "Các công nghệ sinh sản tiên tiến, như nhân bản, cho phép chúng ta cứu các quần thể động vật và khôi phục một số tính đa dạng vốn có thể bị mất đi theo thời gian".
Ngoài ra còn có các dự án có cùng mục đích như thư viện mẫu mô phục vụ nghiên cứu học thuật. Họ đang chạy đua để thu thập càng nhiều mẫu vật càng tốt—không phải để phục hồi quần thể động vật, mà chủ yếu là để phục vụ cho nghiên cứu trong tương lai. Công việc của họ mang tính thực tế: Nếu chúng ta không thể cứu được các loài động vật, ít nhất chúng ta cũng có đủ tài liệu để nghiên cứu trước khi chúng biến mất.
Các bộ sưu tập mẫu vật như vậy bao gồm Bộ sưu tập Cryo của Ambrose Monell, trực thuộc Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ. Phòng thí nghiệm mô đông lạnh của Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ có thể bảo quản tới 1 triệu mẫu vật và hiện đang lưu trữ các mẫu vật như bướm, chân ếch, da cá voi và da cá sấu trong các bình nitơ lỏng.
Vương quốc Anh cũng có một ngân hàng mẫu tương tự - CryoArks, đây là ngân hàng sinh học động vật quốc gia đầu tiên của Vương quốc Anh dành cho nghiên cứu di truyền và bộ gen của các loài động vật. "Cryoark" có ba cơ sở đông lạnh: một ở Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên ở Vương quốc Anh, một ở Bảo tàng Quốc gia Scotland và một ở Vườn thú Edinburgh.
Hai ngân hàng sinh học khác là Hiệp hội Vườn thú và Thủy cung Châu Âu và FrozenArk cũng đang hợp tác. Michael Bruford, nhà nghiên cứu chính và giám đốc của CryoArk, cho biết: “Điều này có nghĩa là chúng tôi không cần phải ra ngoài tự nhiên và thu thập mẫu động vật”. “Điều đó có rất nhiều lợi thế, không chỉ ít xâm phạm nhất mà còn thuận tiện về mặt hậu cần. Nhưng thực tế là các mẫu chúng tôi có đại diện cho quá nhiều loài đã tuyệt chủng. Chúng không còn tồn tại nữa.”
May mắn thay, thư viện mẫu vật khổng lồ của "Frozen Ark" được thành lập sớm hơn Vườn thú San Diego và "Nature's Vault": điều này có nghĩa là mọi người có nhiều cơ hội hơn để nghiên cứu các loài động vật đã tuyệt chủng sớm hơn và mở khóa thông tin có giá trị về các hệ sinh thái và môi trường sống đã mất từ lâu.
Wilsom cho biết Nature's Vault không chỉ trích xuất DNA cho mục đích thú y hoặc nghiên cứu mà còn "nâng tầm" và tập trung vào các dòng tế bào và tế bào mầm để sinh sản nhân tạo. “Công trình của họ mang lại nhiều ý nghĩa hơn cho các ngân hàng sinh học. Những gì đang được thực hiện hiện nay và sẽ được thực hiện trong vài năm tới là các dòng tế bào này có thể được chuyển đổi thành tế bào gốc đa năng (tế bào có thể tạo ra bất kỳ loại tế bào hoặc mô nào), sau đó có thể biệt hóa thành tế bào mầm, do đó có thể tạo ra các loài động vật mới.”
Bradley nhấn mạnh nhu cầu không chỉ đảm bảo rằng vật liệu di truyền được lưu trữ có nguồn gốc từ một số ít động vật nuôi nhốt mà còn phải đảm bảo có đủ sự đa dạng trong nguồn gen. “Nếu chúng ta bao gồm các tổ chức đông lạnh trên toàn thế giới, mọi người có khả năng lưu trữ hàng triệu mẫu. Nhưng câu hỏi không phải là chúng ta có thể lưu trữ bao nhiêu mẫu, mà là chúng đến từ đâu và liệu chúng ta có thể sử dụng chúng đúng cách hay không”, ông nói. “Theo một nghĩa nào đó, đây chính là vai trò của phương pháp đông lạnh, vì các nhà nghiên cứu và bảo tồn có thể xem những mẫu nào có sẵn và lựa chọn chiến lược tốt nhất.”
Nhưng vẫn còn những khoảng trống trong các mẫu thu thập được, mà Brared gọi là "những sai lầm trong quá khứ". Những loài động vật kém đáng yêu và kém thẩm mỹ thường bị loại khỏi bộ sưu tập vì chúng bị lãng quên hoặc khó bảo tồn hơn. Hầu hết những khoảng trống này là động vật không xương sống, như giun đất. "Cho dù chúng có phải là loài động vật có sức lôi cuốn nhất trên Trái đất hay không thì chúng vẫn là những thực thể quan trọng nhất trong hệ sinh thái của chúng vì những đóng góp của chúng", ông nói. "Tuy nhiên, hầu như không có mẫu sinh học nào của chúng."
Đây là một con ngựa được nhân bản, có tế bào lấy từ một con ngựa đua đã chết vào năm 2008. © SEBASTIAN NEVOLSAT
Vào đầu một trong những bộ phim Công viên kỷ Jura, trước khi khủng long bắt đầu ăn thịt người, Tiến sĩ Ian Malcolm (Jeff Goldblum), trong chiếc áo khoác da, đã chỉ trích chủ sở hữu công viên giải trí nổi tiếng John Hammond (Sir Richard Attenborough) về đạo đức của ông: "Các nhà khoa học các ông bị ám ảnh bởi việc liệu mình có thể làm được hay không. Họ không dừng lại để suy nghĩ xem liệu các ông có nên làm hay không."
Đây là một điểm rất quan trọng. Nếu chúng ta có thể hồi sinh những loài vật đã tuyệt chủng hàng thập kỷ trước, thì việc hồi sinh những loài vật đã tuyệt chủng hàng trăm năm trước cũng là điều hợp lý, như hổ răng kiếm, chim dodo, voi ma mút lông xoăn và thậm chí cả khủng long bạo chúa.
Nhà di truyền học người Nhật Teruhiko Wakayama đã nhân bản thành công các tế bào mới bằng cách sử dụng tế bào chuột đông lạnh trong 16 năm. Điều này mang lại nhiều hy vọng hơn cho việc hồi sinh các loài đã tuyệt chủng từ lâu. Nhưng việc hồi sinh voi ma mút và chim dodo sẽ không hề dễ dàng. Mặc dù cơ thể của chúng bị đông lạnh, DNA của chúng vẫn bị thoái hóa theo thời gian, do đó chúng ta không có đủ thông tin di truyền để hồi sinh những cá thể mới khỏe mạnh.
© Thời báo Kinh tế
Tuy nhiên, năm ngoái các nhà khoa học đã công bố bộ gen gần như đầy đủ của voi ma mút lông xoăn, mặc dù loài vật này đã tuyệt chủng khoảng 10.000 năm. Điều này khiến mọi người suy đoán rằng có thể tổng hợp nhân tạo DNA của voi ma mút. Vào tháng 3 năm 2021, nhóm nghiên cứu đã nhân bản loài chồn chân đen được đề cập ở trên đã thành lập Học bổng hồi sinh voi ma mút trong phòng thí nghiệm của George Church, một nhà di truyền học nổi tiếng tại Trường Y Harvard, nhằm khám phá khoa học hồi sinh voi ma mút.
Trong cuộc trò chuyện qua điện thoại vào tháng 3, tôi đã hỏi Church về những vấn đề đạo đức khi hồi sinh các loài động vật đã tuyệt chủng. Tại sao lại nhân bản các loài động vật đã tuyệt chủng thay vì cứu các loài chưa tuyệt chủng?
“Thông thường không phải là sự lựa chọn hoặc này hoặc kia”, ông trả lời. “Bạn có những loài đã tuyệt chủng trong tự nhiên và tuyệt chủng trong sở thú [hoặc nuôi nhốt]. Bạn chỉ cần đẩy lùi chúng lại một chút để chúng có thể thành công trong tự nhiên.” Ông lấy ví dụ về loài bò rừng bizon, một loài đã bên bờ vực tuyệt chủng vào thế kỷ 19 nhưng hiện đã phục hồi với số lượng khoảng 12.000 cá thể. "Vì vậy, tôi nghĩ trọng tâm của chúng ta thực sự nên là tăng cường sự đa dạng của các loài hiện có."
Dự án voi ma mút của Church không nhằm mục đích hồi sinh các loài đã tuyệt chủng. Ông giải thích: "Mục đích của dự án là mang lại sự đa dạng của các loài đã tuyệt chủng cho các loài hiện đại để giúp ích cho các loài hiện có và hệ sinh thái nơi chúng tồn tại". Bằng cách chỉnh sửa các oligonucleotide (chuỗi DNA mạch đơn được tổng hợp độc lập chứa 40 đến 350 bazơ) liên quan đến một số đặc điểm nhất định và đưa DNA của voi ma mút lông dài cổ đại vào bộ gen của voi châu Á, Church có kế hoạch sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR để tạo ra một loài voi có khả năng chống lạnh và kháng vi-rút, đồng thời ngà của chúng cũng có thể bảo vệ chúng khỏi những kẻ săn mồi.
Ông nói: “Tôi thực sự không biết có dự án nào chỉ nhằm mục đích phục hồi sự tuyệt chủng mà không nhằm mục đích cải thiện sự đa dạng của các loài hiện đại”. Ngoài việc chạy đua với thời gian để bảo tồn DNA của các loài động vật có nguy cơ tuyệt chủng, ông còn cần đưa tính đa dạng trực tiếp vào gen của chúng. Ví dụ, ông cho biết, hầu hết các tế bào voi đông lạnh hiện có đều được thu thập trong thập kỷ qua, nhưng chúng cũng có thể được sử dụng làm cơ sở để đưa DNA cổ đại vào, cung cấp trình tự DNA chính xác hơn từ tổ tiên của loài này.
"Cho đến nay, kỷ lục của chúng tôi về số lần chỉnh sửa gen lớn nhất trên một loài động vật sống là 42 lần, ở một con lợn có tên là 'Phiên bản 3.0'", Church cho biết. Đây không phải là sự thay đổi lớn giữa các loài, nhưng đủ để tạo ra những biến thể đáng chú ý trong biểu hiện của một số gen quan trọng. Nếu các nhà khoa học không có đủ mẫu động vật của các loài có nguy cơ tuyệt chủng, công nghệ chỉnh sửa này có thể giúp lấp đầy khoảng trống thông tin di truyền và có khả năng hồi sinh hàng triệu loài với chi phí thấp hơn nhiều.
Trên thực tế, bạn có thể khiến các loài được hồi sinh trở nên đa dạng và khỏe mạnh hơn, Church cho biết. “Bạn có thể có sự đa dạng từ những nơi khác nhau, và sự đa dạng từ những thời điểm khác nhau. Bạn có thể mang trở lại hai loài động vật chưa từng tồn tại cùng một lúc, sống ở những nơi và thời điểm khác nhau và chưa từng gặp nhau. Đó là một khả năng thú vị.”
Church không nghĩ rằng các nhà khoa học nhất thiết phải bị cấm vượt qua ranh giới, nhưng cảnh báo rằng cần phải hết sức cẩn thận khi thả bất kỳ loài nào vào tự nhiên. Ông đề cập đến loài dê, loài xâm nhập vào hệ sinh thái Galapagos và ăn thực vật, gây xói mòn đất, đe dọa sự tồn tại của các loài thực vật quý hiếm và ảnh hưởng đến cuộc sống của các loài động vật bản địa như rùa khổng lồ. Những con dê phải được di dời.
Wielsom tin rằng nhân bản vì mục đích bảo tồn rất khác so với nhân bản để hồi sinh các loài đã tuyệt chủng từ lâu. Bà cho biết: “Ít nhất là đối với tôi, có một ranh giới mong manh giữa việc giúp gia tăng quần thể của một loài có nguy cơ tuyệt chủng và cố gắng đưa một loài đã tuyệt chủng từ lâu trở lại, chẳng hạn như voi ma mút lông xoăn”.
Bà tin rằng chúng ta có thể — và nên — khôi phục môi trường sống để khắc phục thiệt hại do hoạt động của con người gây ra. Bà tin rằng nhân bản chỉ nên được sử dụng khi chúng ta không còn lựa chọn nào khác.
Mattson, hiện sống tại Shropshire, Anh, cũng có quan điểm tương tự. Ông nói: “Tôi lo rằng mọi người sẽ trở nên ám ảnh với những thứ như Công viên kỷ Jura và quên đi mục đích ban đầu là muốn cứu những loài động vật vẫn còn sống”. “Bây giờ tham vọng của mọi người còn vượt xa hơn thế nữa.”
Nature Vault tuân thủ các quy trình đạo đức nghiêm ngặt của sở thú và đã ký biên bản ghi nhớ để đảm bảo tất cả các đối tác đều được thông báo. Tất cả các mẫu vật trong Nature's Vault đều thuộc về các sở thú, nơi quyết định xem có nên sử dụng chúng cho các chương trình bảo tồn hay nhân giống hay không, trong khi những mẫu vật duy nhất mà Nature's Vault có thể rã đông được thì chỉ được sử dụng cho mục đích thử nghiệm thường quy để kiểm tra xem điều kiện bảo quản có phù hợp hay không. Ngày nay, không có mẫu vật nào được lưu trữ được sử dụng cho các dự án đang triển khai.
Khi chúng tôi tham quan trang trại, chúng tôi dừng lại ở một bãi cỏ lớn, và Mattson chỉ vào một chú ngựa trắng tên là Mulka Jewel, sinh năm 2011 và được nhân bản từ Jewel Twist, một chú ngựa biểu diễn vượt rào nổi tiếng đã chết năm 2008.
Chúng tôi theo dõi con ngựa đi lại và ăn cỏ, cuối cùng nó nhận ra chúng tôi và bỏ chạy. Mattson cho biết: "Điều thú vị là con ngựa này hoàn toàn giống hệt, từng tế bào một, nhưng lại thấp hơn 5 cm". Có lẽ con ngựa cái sinh ra con ngựa ban đầu cao hơn hoặc có thời gian mang thai dài hơn. Hai mươi năm sau khi nhân bản dê Pyrenees và 25 năm sau khi nhân bản cừu Dolly, lĩnh vực di truyền học vẫn còn là một ẩn số.
Bởi Natasha Bernal
Được dịch bởi Yord
Biên tập viên/Dược sĩ
Bài viết gốc/www.wired.co.uk/article/natures-safe
Bài viết này dựa trên Giấy phép Creative Commons (BY-NC) và được xuất bản bởi Yord trên Leviathan
Bài viết chỉ phản ánh quan điểm của tác giả và không nhất thiết đại diện cho quan điểm của Leviathan
