Menschen haben eine schlechte Angewohnheit: Seit biblischen Zeiten haben wir Apokalypsen herbeigeführt, nur um in letzter Minute Pläne zu schmieden, um den Planeten vor der Zerstörung zu retten.
Inhalt
- Ursprünge
- Gründe dafür
- Herausforderungen
- Zu welchem Ende
Nun, der Zorn Gottes ist uns zwar erspart geblieben, die Folgen des Klimawandels jedoch noch nicht. Angesichts des Anstiegs des Meeresspiegels und der globalen Temperaturen haben sich eine Handvoll moderner Noahs zur Aufgabe gemacht, das Leben für künftige Generationen zu bewahren. Anstelle einer Arche haben sie sich der Technologie als Gefäß zur Bewahrung zugewandt.
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„Wir mussten buchstäblich Hunderte von Fragen stellen, um die Geheimnisse des Lebens kennenzulernen.“
Auf einer abgelegenen Insel im arktischen Norwegen Svalbard Global Seed Vault bietet ein befestigtes Lagerhaus für die rund 1.700 anderen Samenbanken auf der ganzen Welt. Das Ziel der Organisation besteht darin, die genetische Vielfalt zu bewahren und die Landwirtschaft vor einem katastrophalen Scheitern aufgrund einer gnadenlosen Umwelt zu bewahren.
Das interdisziplinäre Team dahinter Digitales Leben, andererseits, verwendet hochauflösende Kameras, um 3D-Bilder von Tieren aufzunehmen, mit Schwerpunkt auf gefährdeten Arten. Durch die kostenlose Online-Veröffentlichung dieser 3D-Modelle trägt das Projekt dazu bei, wissenschaftliche Daten auf der ganzen Welt zu teilen und gleichzeitig Proben – wenn auch digital – für zukünftige Generationen zu bewahren.
Jetzt hat sich ein Team von Genomikern das ehrgeizige Ziel gesetzt, das Genom aller Pflanzen und Tiere auf der Erde zu sequenzieren. Genannt Earth BioGenome ProjectSie hoffen, die Geheimnisse der Evolution zu entschlüsseln, die Erhaltungsbemühungen zu unterstützen und dazu beizutragen, den Bauplan der Arten für die Ewigkeit zu bewahren.
Ursprünge
Das Projekt wurde auf angemessene Weise zum Leben erweckt – auf der Rückseite einer Serviette, während ein paar Wissenschaftler über die Geheimnisse des Lebens grübelten. In ihrer Diskussion Harris Lewin, Gene Robinson, Und John Kress in eine Sackgasse geraten. Ihre wissenschaftlichen Aktivitäten waren unterschiedlich – Lewin erforscht die Evolution des Genoms, Robinson den Ursprung des Sozialverhaltens Insekten und Kress die Koevolution von Pflanzen und Vögeln – aber alle waren sich einig, dass sie viel mehr Daten benötigen würden, um sie zu knacken bestimmte Codes.
„Wir mussten buchstäblich Hunderte von Fragen stellen, um die Geheimnisse des Lebens auf dem Planeten zu erfahren“, sagte Lewin, Professor an der University of California in Davis, gegenüber Digital Trends.
Als Genomiker waren viele der Informationen, die sie brauchten, in DNA verpackt, also kritzelte Lewin ein paar davon Um zu sehen, was nötig wäre, um eine vollständige Durchsuchung und Sequenzierung der Genome aller durchzuführen, führten wir vorläufige Berechnungen durch Pflanzen- und Tierleben. Es scheine machbar zu sein, sagte er, und so begannen sie über die Konsequenzen nachzudenken, die eine so umfangreiche genomische Karte des Lebens auf der Erde mit sich bringen würde.
„Uns wurde klar, dass wir sozusagen die Infrastruktur für eine neue Biologie hätten“, sagte er, „eine wissenschaftliche.“ Struktur, um wirklich zu verstehen, wie sich das Leben auf dem Planeten entwickelt hat und natürlich, was man daraus ableiten kann Wissen."
Später entwickelten die Forscher einen Zeitplan und führten einige weitere formale Berechnungen durch, um einen 10-Jahres-Plan mit geschätzten Kosten von 4,7 Milliarden US-Dollar zu erstellen.
Gründe dafür
Das Earth BioGenome Project verfolgt zwei Hauptziele. Erstens würde eine solche Ressource Genomikern einen beispiellosen Zugang zu den Bedienungsanleitungen des Lebens ermöglichen. Wenn Sie sich Gene als Zutaten und Organismen als Mahlzeit vorstellen, sind Genome wie Rezepte in einem evolutionären Kochbuch. Das Durchlesen eines Genoms verrät Ihnen vielleicht nicht genau, warum ein Organismus so ist, wie er ist, aber es gibt Ihnen einen ziemlich klaren Rahmen, um zu untersuchen, wie er entstanden ist.
„Wie hat sich das Leben organisiert?“ Sagt Lewin und beginnt, die Geheimnisse der Evolution aufzuzählen. „Welche Beziehungen bestehen zwischen den Organismen auf dem Planeten? Dies geht nicht aus der Art und Weise hervor, wie die traditionelle Taxonomie durchgeführt wird … sondern aus dem Vergleich der DNA-Sequenzen miteinander Andere können Sie die Zusammenhänge verstehen und mit der Zeit Dinge herausfinden, beispielsweise wo die Vorfahren waren konvergierte.“
Das andere Ziel des Projekts ist die Kartierung der DNA zum Zweck der Erhaltung und Konservierung.
„Für viele Arten auf der Welt gibt es nur eine einzige Person, die diese Art identifizieren kann.“
„Sobald Sie diese genetischen Informationen kennen, können Sie Programme entwerfen, die es Naturschutzbiologen ermöglichen, auf der Grundlage dieser Informationen Pläne für die Erhaltung und Erhaltung zu entwickeln“, sagte Lewin. Das mag einfach klingen, erfordert aber individuelle Pläne für jede Art.
In der ersten Phase des Projekts werden die Forscher versuchen, etwa 9.300 Arten zu sequenzieren, sagte Lewin, mindestens eine aus jeder eukaryotischen Familie. Von den 500 Millionen US-Dollar, die Lewin zur Finanzierung der ersten Phase benötigt, hat das Team 100 Millionen US-Dollar aufgebracht.
Sie werden ihr Netz in späteren Phasen erweitern, um die 23.000 als gefährdet eingestuften Arten einzubeziehen Die Internationale Union für Naturschutz und schließlich hoffen sie, alles Bekannte zu sequenzieren Leben.
Dies alles alleine zu schaffen, wäre nicht machbar, deshalb haben Lewin und seine Kollegen Hilfe in Anspruch genommen. Forscherkollegen, Institutionen und sogar ganze Länder haben Interesse daran gezeigt, einen Beitrag zum Earth BioGenome Project zu leisten, indem sie einen Teil der Arbeitslast übernehmen und dabei helfen, die Kosten zu decken.
„Länder auf der ganzen Welt möchten sich auf sinnvolle Weise beteiligen“, sagte Lewin, „nicht nur durch die Bereitstellung von Proben für das Projekt, sondern auch.“ außerdem … die Entwicklung eigener interner Kapazitäten und Infrastruktur für die Sequenzierung, Interpretation und Informatik.“ Er zeigte darauf Brasilien, das dank des Amazonasbeckens etwa zehn Prozent der gesamten globalen Artenvielfalt repräsentiert, ist ein Land, das daran interessiert ist Machen Sie mit.
Herausforderungen
Das Projekt wird von ein paar Fragen begleitet, darunter nicht zuletzt: Ist das machbar und lohnt es sich überhaupt?
„Mir kommt es so vor, als sei man weit von den großen Herausforderungen entfernt.“
Etwa 1,5 Millionen Arten wurden entdeckt, aber Experten gehen davon aus, dass dies lediglich zehn Prozent der Gesamtzahl der existierenden Pflanzen und Tiere ausmacht. Bisher haben wir knapp 15.000 Arten sequenziert.
Aber die Sequenzierungstechnologie hat seit dem Human Genome Project, einer 3-Milliarden-Dollar-Initiative, deren Fertigstellung 13 Jahre dauerte, erhebliche Fortschritte gemacht. Vor einigen Jahren prahlten Unternehmen damit, dass sie für weniger als 1.000 US-Dollar ein gesamtes menschliches Genom sequenzieren könnten. Letztes Jahr behaupteten sie, sie könnten es für 100 Dollar schaffen. Lewin macht sich also keine Sorgen um die Sequenzierung – er konzentriert sich in erster Linie darauf, an Proben zu kommen.
„Die Beschaffung von Proben ist der schwierigste Teil“, sagte er. „Sequenzierung ist nicht die schwierigste. Wir haben die Technologie dafür. Es geht darum, Belege zu erstellen, zu sammeln und sicherzustellen, dass die Gültigkeit einer bestimmten Art korrekt ist [das wird die größte Herausforderung sein]. Für viele Arten auf der Welt gibt es nur eine einzige Person, die diese Art identifizieren kann. Es gibt so wenige Experten auf der Welt, die diese Art von Arbeit leisten können.“
Nicht jeder hält das Projekt für sinnvoll, wenn es um den Artenschutz geht. An einem Ort wie dem brasilianischen Amazonas, der verliert Tausende Quadratmeilen Regenwald pro Jahr und welches Die Regierung scheint in ihrem Schutzversprechen unentschlossen zu sein, eine Kampagne zur Sequenzierung von Arten könnte den Sinn verfehlen.
„Die grundsätzliche Frage an einem Ort wie dem Amazonas ist, was wir tun können, um zu verhindern, dass er in den nächsten dreißig oder vierzig Jahren in Rauch aufgeht.“ Stuart Pimm, ein Naturschutzökologe und Experte für Aussterbestudien, sagte. „Wenn es in Rauch aufgeht, egal ob wir die Genome kennen oder nicht, wird uns das nichts nützen.“
„Jegliches Wissen, das aus diesem Projekt resultiert, oder die daraus resultierenden Vorteile können zurückgegeben werden, oder ein Teil dieser Vorteile kann geteilt werden …“
Pimm gab zu, dass er sich „nicht für Genomen interessiert“, sagte aber: „Mir kommt es so vor, als wäre das weit von den großen Herausforderungen entfernt … Ich glaube nicht, dass das so ist.“ Angesichts des Ausmaßes der Herausforderungen für die biologische Vielfalt, die mit dem Schutz des Amazonasgebiets und der umliegenden Artenvielfalt einhergehen, ist dies ein sehr nützliches Projekt Welt."
Zu welchem Ende
Abgesehen von der Artenerhaltung wird es möglicherweise nicht ein Jahrzehnt dauern, bis sich das Earth BioGenome Project auf andere Weise auszuzahlen beginnt. In einer kürzlichen Partnerschaft schloss sich das Projekt mit der Erdbank der Codes, eine digitale Plattform, die biologische Daten auf einer öffentlichen Blockchain aufzeichnet und registriert. Indem die „biologischen Vermögenswerte“ eines Landes, einschließlich des genetischen Codes, offengelegt und geschützt werden BioprospektionZiel der Partnerschaft ist es, Innovatoren bei der Entwicklung bioinspirierter Arzneimittel und Technologien zu unterstützen, die unsere Zukunft bestimmen könnten. Zu den ehrgeizigen Ideen der Organisation gehört der Einsatz von Ameisen zur Beeinflussung selbstfahrender Autos und der Einsatz giftiger Frösche zur Entwicklung antimikrobieller Medikamente.
„Der Zweck [dieser Partnerschaft] besteht darin, einen Nutzenausgleich aus allen Erfindungen, Innovationen und neuen Technologien sicherzustellen „entwickelt sich als Ergebnis der Sequenzierung der Biodiversität, wobei die Biodiversität aus einem bestimmten Land stammt“, sagte Lewin sagte. „Jegliches Wissen, das aus diesem Projekt gewonnen wird, oder die erzielten Vorteile können zurückgegeben werden, oder ein Teil dieser Vorteile kann mit diesen Ländern geteilt werden.“
Eine solche Partnerschaft könnte ein neues Wirtschaftsmodell für Orte wie das Amazonasbecken anstoßen, wo die Die Bioökonomie könnte auf der Inspiration biologischer Organismen statt auf der Ausbeutung natürlicher Organismen basieren Ressourcen.
Aber zuerst müssen sie mit der Sequenzierung beginnen. Nur noch wenige Millionen Arten müssen verschwinden.
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