全世界岛屿回到原来的野生动物,通过消除老鼠、猪、和其他入侵物种,一直是我们这个时代的重大环境成功的故事。野化已经成功在数百个岛屿,与陷入困境的物种从飙升即将灭绝,和减少鸟殖民地突然盛开在旧巢。
但这些恢复运动往往大量昂贵的和充满情感,环保人士担心意外中毒本地野生动物,动物权利保护者有时有强烈反对整个想法。如果它是可能的岛屿摆脱外来入侵物种没有杀死一个动物?和目前的成本的一小部分方法?
这是诱人的,但也令人担忧——合成生物学的承诺勇敢的新世界的技术,工程原则适用于物种和生物系统。基因工程,但更容易和更准确的新基因编辑技术称为CRISPR,生态学家可以使用在DNA序列拼接设计障碍一个入侵物种,或者帮助一个本地物种适应气候变化。18bet体育“基因驱动”,另一个新工具,可以传播一个引入特征通过一个人口远远超过传统的孟德尔遗传学将预测。
合成生物学,也叫做synbio,已经是一个数十亿美元的市场,生产过程在制药、化工、生物燃料和农业。但许多环保人士的前景考虑使用synbio方法作为一种工具来保护自然世界的深深担忧。珍·古道尔,大卫·铃木和其他人签署了一份信警告说,使用基因驱动给“技术人员介入进化的能力,策划整个物种的命运,大幅修改生态系统,引发大规模的环境变化,从未想过的方式。”信的签署者认为,这种“强大和有潜在危险的技术…不应该提升作为保护工具。”
环保主义者和合成生物学工程师需要克服现在相互无知,保育人士说。
另一方面,一个团队的保护生物学家写今年早些时候在《生态学与进化的趋势跑了一个列表的应用前景synbio在自然世界中,除了岛野化:
- 移植基因抗白鼻综合症成蝙蝠,和壶菌在蛙类和其他两栖动物。
- 精心挑选给脆弱的珊瑚白化基因从附近的珊瑚热和酸的更宽容。
- 使用人工恢复土壤微生物被挖掘或污染。
- 消除人口的野生猫和狗没有安乐死或手术结扎,通过生产一代,基因是无菌的,或倾斜的绝大多数是男性。
- 和消除蚊子没有农药,尤其是在夏威夷,他们是高度破坏性的新人。
肯特雷德福保护顾问和这篇文章的作者之一,认为环保主义者和synbio工程师都需要克服现在相互无知。环保主义者往往有限,经常过时的遗传学和分子生物学的知识,他说。在2014年的一篇文章在大羚羊他引用一个保育人士断然宣称,“这些都是我们不及格的课程。德鲁·恩迪”斯坦福大学的创始人之一synbio,志愿者在18个月前,他从未听说过种国际保护联盟性质或其“濒危物种的红色名单”。“在工程学院,无知差距是很棒的,”他补充道。“但是它是对称的无知。”
主要synbio发布会上他上个月组织在新加坡,恩迪邀请雷德福和其他八个环保主义者会话对生物多样性,与目标,他说,工程师建造的bioeconomy”提前思考自然世界…我希望人们不再仅仅是天真的工业处理。”188金博网注册就送188
同样,雷德福,文章的合著者生态学与进化的趋势断言,“这将是一个伤害,保护生物多样性的目的如果保护不参与应用最好的科学思想家这些问题。188金博网注册就送188他们认为“有必要保育生物学家的文化适应日新月异的现实”,包括气候变化和新兴疾病的影响。“21世纪环保哲学,”该论文的合著者得出结论,应该“拥抱合成生物学的概念,寻求和指导适当的合成解决方案帮助生物多样性。”188金博网注册就送188
通过“基因驱动”技术,小鼠,大鼠和其他入侵物种理论上可以消除从一个岛屿没有杀死任何东西。
“合成生物多样性保护,”的争论188金博网注册就送188生态学与进化的趋势作者词,起源于一个2003年的论文奥斯汀·伯特,一个进化遗传学家伦敦帝国理工学院。他提出了一个戏剧性的新工具,基因工程,基于某些天然“自私的基因元素,”管理传播自己下一代的高达99%,而不是通常的50%。伯特认为它可能使用这些“super-Mendelian”基因作为一个特洛伊木马,迅速分发改变DNA,从而“基因工程自然种群。“这是不切实际的。但很快CRISPR技术的发展带来了接近现实,和研究人员已经证明的有效性”基因,”技术而闻名,在实验室实验对疟疾的蚊子,果蝇,酵母和人类胚胎。
伯特提出一个特别ominous-sounding申请这项新技术:在一定条件下是可能的,他认为,“遗传负荷足以消除人口可以施加在不到20代。“这是,事实上,可能第一个合成生物多样性保护的实际应用领域。188金博网注册就送188根除入侵种群当然是不可避免的岛野化项目的第一步。
提出了消除技术是使用基因驱动提供DNA决定后代的性别。因为基因驱动传播本身通过后代如此彻底,它可以迅速导致人口成为几乎所有男性,很快崩溃。结果,至少在理论上,是消灭老鼠,老鼠,或者其他入侵物种从一个岛屿没有人有任何死亡。
的实用性研究测试方法包括道德、伦理和法律因素就是已经开始通过研究财团的非营利组织,大学和政府机构在澳大利亚、新西兰和美国。北卡罗莱纳州立大学为例,研究人员开始使用实验室老鼠入侵来自沿海岛屿的人口。他们需要了解一个野生种群将接受在实验室老鼠已被改变。
“这个想法也严重依赖的成功”,根据基因驱动研究员梅根Serr”转基因雄性老鼠被“钉”与台湾夫人老鼠…她会想要一个混合部分野生雄性,实验室的一部分吗?“除此之外,研究项目需要多少修改老鼠介绍根除入侵种群栖息地的一个特定的大小。其他重要现实的挑战无疑也将出现。例如,今年年初的一项研究在《遗传学得出结论,抵抗CRISPR-modified基因驱动”应该在大多数自然种群进化几乎不可避免的。”
“我们致力于预防步进式的方法,用大量的坡道,如果它是风险太大或不是道德,”研究人员说。
政治和环境也可能形成耐药性。在一封电子邮件中,麻省理工学院的进化生物学家凯文Esvelt宣称CRISPR-based基因驱动器是“不适合保护由于很高的风险传播”超出了目标物种或环境。甚至基因驱动系统介绍了快速消除引入人口从一个岛屿,他补充说,“一年多仍可能逃离或被故意运输外岛。如果它能够传播的其他地方,这是一个大问题。”
甚至“高度包含了现场试验的一个小岛上可能是一个十年左右的时间,“希斯帕卡德说,岛上的保护,一个非营利组织,参与了众多岛屿野化项目和目前研究联盟的一部分。“我们致力于预防步进式的方法,与大量的下,如果它是风险太大或不道德的。”但他的团队指出,80%的已知物种灭绝在过去的500年左右发生岛屿上,也有40%的物种现在被认为灭绝的危险。使其重要至少开始合成生物多样性保护研究的潜力。188金博网注册就送188
即使环保主义者最终回避这些新技术,商业利益已经引入synbio字段用于商业目的。例如,宾夕法尼亚州立大学的研究人员最近发现如何使用CRISPR基因编辑关闭基因导致超市蘑菇变成褐色。美国农业部去年裁定这些蘑菇不会受到监管转基因生物体,因为他们不包含从其他物种的基因。
这些变化发生在他们周围,环境保护者”社区必须参与到合成生物学,”雷德福说,“如果我们不这样做,它将会是危险的。“Synbio,他说,环保人士和“一个巨大的范围的问题,没人关注。”
