Pták dodo, symbol lidského zásahu do přírody, by se mohl dočkat nečekaného návratu. Vědci díky špičkovým biotechnologiím pracují na jeho genetické rekonstrukci a možném znovuzrození po více než 300 letech.
Od příchodu prvních evropských objevitelů na Mauricius v 16. století se pták dodo (Raphus cucullatus, v češtině známý také jako dronte mauricijský či hanlivěji blboun nejapný) stal univerzálním symbolem vymírání způsobeného člověkem. Tento nelétavý pták zmizel z povrchu zemského koncem 17. století po kombinaci nevybíravého lovu, ztráty životního prostředí a zavlečení invazních živočichů do jeho prostředí. Nyní, o více než 300 let později, jsou vědci a biotechnologové blíže než kdy jindy k tomu, aby tuto historii zvrátili.
Myšlenka „vzkříšení“ vyhynulých druhů zněla před několika desetiletími jako science fiction. Rozvoj sekvenování DNA, přesné editace genů a technik asistované reprodukce však proměnil tuto oblast ve skutečný směr výzkumu, na němž pracují laboratoře, finanční prostředky a multidisciplinární týmy. Dodo, který po staletí existoval pouze na obrazech, v příbězích námořníků a několika kosterních pozůstatcích, se nyní stal jedním z protagonistů této nové vědecké hranice: deextinkce.
Od ikony vymírání k projektu oživení
Dodo byl dlouho paradigmatickým příkladem toho, jak rychle mohou druhy zmizet, jakmile člověk změní jejich životní prostředí. Jeho kulatá, drobnokřídlá, zdánlivě neohrabaná podoba sloužila jako připomínka křehkosti života i důsledků lidských zásahů.
Ve skutečnosti nebyl Dodo „blbounem“, jak se někdy karikuje. Vyvinul se na ostrově bez velkých suchozemských predátorů, což způsobilo, že let nebyl nutný, a dalo přednost robustnímu tělu, silným nohám a důvěřivému chování vůči ostatním zvířatům včetně člověka. Stejná důvěra se jim stala osudnou, když se objevili námořníci, krysy, prasata a další introdukovaná zvířata, která lovila vejce a mláďata, zatímco lov a ničení lesů rychle snižovaly jejich populace. Odhaduje se, že necelé století po prvních spolehlivých záznamech dodo již vymizel.
Dnes americká biotechnologická společnost Colossal Biosciences zahájila jeden z nejambicióznějších projektů v dějinách vědy: pokusit se dodo znovu vysadit na svět pomocí moderních nástrojů editace genů a manipulace s DNA. Společnost, která pracuje na podobných projektech také s mamutem srstnatým a tyranosaurem (tasmánským tygrem), vytvořila zvláštní divizi zaměřenou na ptáky a najala přední výzkumníky v oblasti paleogenomiky a vývojové biologie.
Rekonstrukce genomu ptáka dodo: Molekulární hádanka
Než se začne uvažovat o živém dodovi, je třeba vyřešit základní úkol: co nejpřesněji rekonstruovat jeho genom. Na rozdíl od druhů, které vyhynuly před tisíci lety, jako jsou mamuti, dodo zmizel teprve před třemi stoletími, což umožnilo najít v muzejních sbírkách poměrně dobře zachovalé pozůstatky. DNA z dávných kostí a tkání je však často fragmentovaná a degradovaná.
V roce 2022 tým vedený genetičkou Beth Shapiro z Kalifornské univerzity v Santa Cruz oznámil, že se mu poprvé podařilo sekvenovat kompletní genom doda z muzejních pozůstatků. Tato práce, která se opírá o starobylé techniky DNA vyvinuté v posledních dvou desetiletích, poskytuje genetickou mapu potřebnou k porovnání dodo s jeho žijícími příbuznými a k odhalení toho, co jej činilo jedinečným.
Sekvenování genomu neznamená, že dodo může být „vytištěn“ à la carte, ale poskytuje podrobný návod na klíčové rozdíly od ostatních ptáků. Na základě toho mohou vědci identifikovat geny související se znaky, jako je velikost těla, tvar zobáku, ztráta schopnosti letu nebo specifické adaptace na život na Mauriciu.
Po stopách nejbližšího žijícího příbuzného
Jak to chcete udělat? Výchozím bodem plánu je práce s nejbližším žijícím příbuzným doda: holubem nikobarským (Caloenas nicobarica). Tento druh, který obývá ostrovy v jihovýchodní Asii a Indickém oceánu, má společného předka s dodem a dalšími vyhynulými ostrovními holuby. Ačkoli si na první pohled nejsou příliš podobní, jejich genetická příbuznost je natolik blízká, že může sloužit jako „model“, na jehož základě lze provádět změny.
Porovnáním známých genomů ptáka dodo s genomy tohoto příbuzného druhu mohou vědci určit, které segmenty DNA je třeba upravit, aby se obnovily vlastnosti vyhynulého ptáka. Nejde o to zkopírovat a vložit celý genom dodo, což je dnes technicky nemožné, ale upravit genom holuba nikobarského tak, aby vyjadřoval soubor znaků co nejbližších původnímu dodo.
V praxi to znamená najít stovky či tisíce drobných genetických rozdílů a rozhodnout, které z nich jsou pro biologii zvířete skutečně důležité. Mnohé odchylky mohou být neutrální, zatímco jiné ovlivní viditelné znaky (morfologii) nebo vnitřní funkce (metabolismus, imunitní systém, embryonální vývoj). Tato práce na výběru a stanovení priorit je jednou z hlavních vědeckých výzev projektu.
Klíčová role primordiálních zárodečných buněk
Klíčovým krokem, kterého již bylo dosaženo, je kultivace primordiálních zárodečných buněk (PGC), prekurzorů spermií a vaječných buněk, z moderních holubů. Tyto buňky jsou zvláštní tím, že dávají vzniknout zárodečné linii, tj. genetickému materiálu, který bude předán potomkům. Pokud se podaří jejich DNA stabilně upravit, budou se změny dědit z generace na generaci.
Tato technika, která umožňuje udržet tyto buňky při životě v kultuře, je nezbytná pro zavedení genetických modifikací a vytvoření životaschopných biologických linií, které odrážejí genetický profil dodo. Vědci mohou pomocí nástrojů, jako je CRISPR-Cas9 – jakési programovatelné „molekulární nůžky“ – stříhat DNA na konkrétních místech a nahrazovat sekvence z holuba odpovídajícími verzemi z ptáka dodo.
Po úpravě mohou být tyto PGC znovu zavedeny do dárcovských ptačích embryí, takže se u výsledného zvířete vyvinou varlata nebo vaječníky, které produkují gamety (spermie nebo vajíčka) s upraveným genomem. Vzájemným křížením těchto jedinců by postupně vznikl organismus se stále podobnějším souborem znaků, než má dodo.
Nová éra environmentálních biotechnologií
Navzdory těmto obavám mnozí považují snahu o navrácení ptáka dodo za potenciální milník, který by mohl zahájit novou éru environmentálních biotechnologií. Projekt spojuje obory, které donedávna pracovaly odděleně: paleontologii, genetiku, vývojovou biologii, ekologii ochrany přírody, etiku a právo životního prostředí.
Pokud se očekávání vědců naplní, za několik desetiletí bychom mohli o dodovi nejen číst v učebnicích dějepisu, ale také ho znovu vidět chodit v mauricijských lesích. Kromě mediálního dopadu by skutečným dědictvím mohlo být něco jiného: mít soubor biotechnologických nástrojů schopných posílit odolnost ekosystémů na rychle se měnící planetě.
Do té doby bude dodo plnit stejnou symbolickou roli, jakou má od svého zmizení: připomínat nám, jak snadné je ztratit druh a jak složité je, i s využitím všech našich technologií, pokusit se ho obnovit.