Die Ankündigung des in Texas ansässigen Anti-Aussterbe-Unternehmens Colossal Biosciences über das erfolgreiche Schlüpfen von Küken aus einem künstlichen Ei würde eine große Innovation darstellen, wenn die Behauptungen überprüft werden könnten.
Das Unternehmen gibt an, dass sein künstliches Ei die vollständige Entwicklung von Vogelembryonen außerhalb einer biologischen Eierschale unterstützt, ohne dass zusätzlicher Sauerstoff erforderlich ist. Die Arbeit ist Teil ihres Plans, Vögel, darunter den Riesenmoa und den Dodo, „auszurotten“.
Das künstliche Ei von Colossal könnte eine bahnbrechende Wissenschaft sein und ein nützliches Werkzeug für den Naturschutz liefern. Die Ankündigung und das raffinierte Video enthalten jedoch keine Daten oder von Experten begutachtete wissenschaftliche Veröffentlichungen, was eine unabhängige Beurteilung der Behauptung erschwert.
Die künstliche Eiertechnologie, bei der ein sich entwickelnder Hühnerembryo außerhalb einer natürlichen Eierschale übertragen und gezüchtet wird, gibt es seit den 1980er Jahren. Aus diesen Systemen wurden schon früher lebende Vögel geschlüpft, die dann das Erwachsenenalter erreichten.
Die Technologie wird derzeit zu Forschungszwecken eingesetzt, beispielsweise um zu untersuchen, wie sich Embryonen entwickeln, wie Tumore wachsen, und um gentechnisch veränderte Hühner zu erschaffen. Es gibt auch Anwendungen für die Arzneimittel- und Impfstoffentwicklung.
Es gibt jedoch noch immer einige Hindernisse für den weit verbreiteten Einsatz künstlicher Eier. Um die Schlupfeffizienz zu verbessern, muss dem sich entwickelnden Embryo direkt reiner Sauerstoff zugeführt werden. Dies ist ein zweischneidiges Schwert, da es auch die Lebensfähigkeit der Küken beeinträchtigen kann.
Colossal behauptet, dieses Problem durch den Austausch der harten Eierschale und der Membran, die das Eigelb von der Schale trennt, gelöst zu haben. Seine Version basiert auf den Schlüsselinnovationen einer offenen, gitterförmigen Halbschale und einer transparenten Membran auf Silikonbasis, die eine ungehinderte Diffusion von Sauerstoff aus der Luft in den sich entwickelnden Embryo ermöglicht.
Der Plan des Unternehmens besteht darin, einen befruchteten Embryo und Eigelb von einer echten Eizelle in eine künstliche Eizelle zu übertragen, die dann in Brutkästen untergebracht wird. Wie bei anderen künstlichen Systemen würde die Embryonalentwicklung direkt durch die transparente Membran beobachtet.
Ein gentechnisch veränderter Emu
Colossal plant, ein Emu-Genom genetisch so zu verändern, dass es mehr wie das eines Moa aussieht (wie sie es bei Grauwölfen und Schreckenswölfen getan haben), einen Embryo in einem Emu-Ei zu erschaffen und ihn dann mit diesem neuen künstlichen Ei zur Welt zu bringen.
Die Technologie könnte auch bei Colossals Versuchen eingesetzt werden, eine Nikobarentaube gentechnisch so zu verändern, dass sie eher wie ein Dodo aussieht.
Der Schlüssel zum Ziel von Colossal besteht darin, dass die Größe seines künstlichen Eies skaliert werden kann.
Hierzu sind allerdings noch ein befruchteter Embryo und ein befruchtetes Eigelb erforderlich. Angesichts der großen Größenunterschiede zwischen Hühnereiern und Emu (bis zu 12-mal größer) und Riesen-Moa (bis zu 80-mal größer) sind in den Eiern lebender Vögel nicht genügend Eigelb und Eiweiß enthalten, um die Entwicklung eines Riesen-Moa-Kükens zu unterstützen.
Ein Eigelb ist eine einzelne Zelle. Es wird nicht so einfach sein, zusätzliches Eigelb in diese fragile Zelle zu injizieren, um sie riesig zu machen.
Die Entwicklung von Vogelembryonen ist ein komplexer Prozess, der für jede Art einzigartig ist. In einem Ei passiert viel und nur die Zeit wird zeigen, ob diese neue Technologie natürliche Prozesse widerspiegelt und gesunde Individuen hervorbringt.
Aber wie unsere Arbeit an anderen ausgestorbenen Arten zeigt, gibt es in Neuseeland auch weit verbreiteten Widerstand der Māori und der Öffentlichkeit gegen die Pläne des Unternehmens, die Moa für ein Ökotourismusunternehmen „auszurotten“.
Ein potenzielles Konservierungsinstrument
Das Unternehmen behauptet, dass seine künstliche Eiertechnologie „vielfältige Anwendungsmöglichkeiten für den Schutz bedrohter Arten hat“.
Für die künstliche Eiertechnologie sind erhebliche Finanzmittel erforderlich, die Colossal aus privaten Quellen mobilisiert hat. Dabei handelt es sich um Mittel, die andernfalls nicht für den Naturschutz zur Verfügung gestanden hätten.
Ein Bereich, in dem es einen erheblichen Unterschied machen könnte, ist die Zucht in Gefangenschaft stark gefährdeter Arten (wie Kākāpō, Kakī-Stelzenläufer und Pukunui-Stelzenläufer) zur Wiedereinführung in die Wildnis. Dies gilt insbesondere für langlebige und langsam brütende Arten, die tendenziell weniger Eier produzieren.
Beispielsweise könnten Eier, die durch unerfahrene neue Eltern, Unfälle oder widrige Wetterereignisse beschädigt wurden, in künstliche Eier gerettet werden, um das Überleben der heranwachsenden Küken zu erleichtern.
Über den Autor
Nic Rawlence ist außerordentlicher Professor für antike DNA an der University of Otago.
Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz erneut veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.
In Kombination mit genomtechnischen Techniken könnte der Einsatz künstlicher Eier dazu beitragen, verloren gegangene genetische Vielfalt wiederherzustellen oder Vögel resistent gegen Krankheiten zu machen. Die Technologie könnte auch in der Lage sein, die Auswirkungen der Inzucht auf den geringen Bruterfolg einiger Arten umzukehren.
Bei vom Aussterben bedrohten Vögeln mit wenigen natürlichen Eiern wäre jedoch die Entwicklung transgener Vögel erforderlich, um genügend Küken zu produzieren.
Beispielsweise könnten Hühner Spermien und Eizellen liefern, die genetisch veränderte DNA einer anderen Art enthalten. Nach der Paarung konnten der befruchtete Embryo und das Eigelb in die künstliche Eizelle übertragen werden.
Es bleiben ethische Fragen offen, ob solche Schritte unternommen werden sollten, auch wenn sie technisch möglich sind.
Der Einsatz künstlicher Eiertechnologie im Naturschutz, insbesondere in Kombination mit Genom-Engineering und transgenen Vögeln, würde ein transparentes und verstärktes Engagement indigener Gemeinschaften als Kaitiaki (Hüter) gefährdeter Arten erfordern.
Es ist außerdem wichtig, dass diese Technologie (und der Naturschutz im Allgemeinen) nicht privatisiert wird. Wenn die künstliche Eiertechnologie von Colossal einen bedeutenden Beitrag zur Rettung von Arten vor dem Aussterben leisten soll, muss sie Naturschutzorganisationen im öffentlichen Sektor zur Verfügung stehen.
Wenn die Technologie dem Hype gerecht wird, wird sie kein Allheilmittel oder Allheilmittel sein, um den Artenschwund zu stoppen, aber sie könnte nur helfen. Zumindest kurzfristig wird es bei der Rettung von Arten vor dem Aussterben weiterhin auf die Bekämpfung von Raubtieren und die Wiederherstellung von Lebensräumen ankommen.
