Kosmiczny plan B. Lodówka na Księżycu ma ocalić zagrożone gatunki

Zimny, pozbawiony atmosfery Księżyc może stać się najlepszą nadzieją na zachowanie wielu zagrożonych gatunków. Nowe badanie wskazuje, że panujące tam warunki doskonale nadają się do stworzenia wielkiego magazynu, w którym DNA zagrożonych gatunków czekałoby na czas, kiedy ludzkość będzie w stanie przywrócić je naturze. 

Badacze wskazują, że naturalnie występujące na Księżycu jaskinie, w których panują temperatury bliskie zera absolutnego i które nie widziały światła słonecznego od miliardów lat, idealnie nadają się do tego, by stworzyć w nich największą genetyczną bibliotekę świata. 

Ostatnie badania wykazały, że na Ziemi istnieje aż 8 milionów gatunków zwierząt i roślin. Aż ponad milion z nich jest zagrożonych wyginięciem. Ta ogromna liczba jest jednak zapewne jedynie wierzchołkiem góry lodowej, ponieważ wiele gatunków może wyginąć, zanim zostaną zidentyfikowane przez naukowców. ONZ szacuje, że każdego dnia z Ziemi bezpowrotnie znika 150 gatunków.

Jeśli nie możemy uratować gatunku od razu, możemy przynajmniej uratować próbki zawierające jego materiał genetyczny poprzez tzw. krioprezerwację — utrzymywanie ich w niezwykle niskiej temperaturze, która zapobiega degradacji DNA i komórek. Tak zachowany materiał genetyczny potencjalnie mogłaby zostać w przyszłości wykorzystany do klonowania przedstawicieli danego gatunku i przywrócenia ich do życia. Mamy już możliwość krioprezerwacji próbek biologicznych tutaj na Ziemi, ale w praktyce to trudne, kosztowne - i niepewne. 

Jest  tak, ponieważ na Ziemi nie ma naturalnie występujących miejsc wystarczająco zimnych, by próbki zachowały się w nich bez dodatkowego chłodzenia. Utrzymywanie ich w stanie zdatnym do późniejszego wykorzystania wymaga więc technologii, energii i pieniędzy. 

"Aby klonowanie mogło być realistyczną opcją, potrzebne są nam żywe komórki" — powiedziała “Guardianowi" dr Beth Shapiro, profesor ekologii i biologii ewolucyjnej na UC Santa Cruz i dyrektor naukowy firmy Colossal Biosciences. “Oznacza to, że nie można sklonować mamuta z fragmentów DNA, ale wskrzeszenie jest możliwe, jeśli próbki tkanek zostaną zebrane i przechowywane w sposób, który zapewni, że komórki pozostaną żywe.

Nowa koncepcja opracowana przez zespół naukowców pod przewodnictwem Mary Hagedorn z Smithsonian National Zoo and Conservation Biology Institute proponuje więc stworzenie podobnej biblioteki na Księżycu. Wielka, księżycowa lodówka pozwoliłaby na bezterminowe zachowanie próbek skóry zagrożonych gatunków zwierząt. Biorepozytorium zachowanych komórek i DNA w nich zawartego mogłoby zostać wykorzystane do zwiększenia różnorodności genetycznej w małych populacjach gatunków krytycznie zagrożonych lub do klonowania i tworzenia nowych osobników gatunków, które już wyginęły. 

Oprócz gatunków zagrożonych wyginięciem, proponowane repozytorium miałoby priorytetowo traktować gatunki o ważnych funkcjach w swoim środowisku i sieciach pokarmowych. 

Kluczowe są tutaj księżycowe kratery, groty i tunele, do których nigdy nie dociera światło słoneczne. Temperatury w tych regionach stale utrzymują się poniżej minus 196 stopni, co oznacza, że zachowanie próbek nie wymagałoby tam żadnego zasilania czy stosowania dodatkowej aparatury chłodzącej. Proponowane księżycowe biorepozytorium, opisane w czasopiśmie BioScience, byłoby poza zasięgiem zmian klimatycznych, naturalnych katastrof czy niszczycielskiej działalności człowieka. 

Oczywiście zadanie, jakie postawili przed sobą badacze jest niezwykle skomplikowane, a stworzenie księżycowej biblioteki będzie wymagało pokonania szeregu problemów logistycznych, technicznych, i przede wszystkim finansowych. 

Próbki nie tylko muszą być odpowiednio zapakowane do transportu kosmicznego, ale również będą musiały być przechowywane w sposób, który ochroni je przed podwyższonym poziomem promieniowania na Księżycu. Konieczne będzie także zbudowanie wokół projektu szerokiej, międzynarodowej koalicji, która dałaby niezbędne wsparcie techniczne i finansowe dla realizacji projektu, pomogłaby także stworzyć katalog próbek pochodzących ze wszystkich kluczowych ekosystemów planety. 

Pierwsze testy są już jednak prowadzone. Zespół pod kierunkiem Hagedorn zademonstrował już wykorzystanie kriokonserwacji do zabezpieczenia komórek babki gwiaździstej - ryby, która co prawda nie jest zagrożona wyginięciem, ale odgrywa istotną rolę w utrzymaniu dobrej kondycji raf koralowych. Aktywność biologiczna w zamrożonych komórkach całkowicie ustała, choć one same pozostały przy życiu. 

“Wiemy, jak to zrobić, możemy to zrobić i zrobimy to, ale osiągnięcie celu może zająć dziesięciolecia" podkreśla badaczka. 

Biblioteka, w której przechowywane są na wypadek katastrofy próbki biologiczne istotnych gatunków nie jest nowym pomysłem. Na mroźnym archipelagu Svalbard funkcjonuje już “globalny skarbiec nasion", w którym magazynowane są zamrożone nasiona kluczowych dla rolnictwa gatunków. W razie ekologicznej katastrofy takiej jak choroba czy susza nasiona mogą być w przyszłości wykorzystane do odtworzenia ważnych gospodarczo gatunków. Ostatnie lata pokazały jednak, że nawet arktyczny i stosunkowo bezludny archipelag nie daje stuprocentowego bezpieczeństwa. Wywołane topnieniem lodowców powodzie doprowadziły do zalania przedsionka skarbca. Nasiona pozostały nienaruszone, ale wypadek pokazał, że trudno dziś znaleźć miejsce na Ziemi, które nie odczuwałoby katastrofalnych skutków zmian klimatu. 

"Gdyby nie było tam ludzi, powodzie mogłyby uszkodzić biorepozytorium" mówi dr Hagedorn podkreślając, że innym, poważnym zagrożeniem dla podobnych repozytoriów są wojny. Ukraiński skarbiec nasion został zniszczony w 2022 r. “W związku z tym pomysł posiadania naprawdę bezpiecznego, pasywnego biorepozytorium w celu ochrony bioróżnorodności Ziemi wydaje się naprawdę dobrym pomysłem" podkreśla badaczka.