Σε ένα υπόγειο εργαστήριο δίπλα σε ένα πάρκο άγριας ζωής 1.800 στρεμμάτων στο Σαν Ντιέγκο της Καλιφόρνια, η Marlys Houck σηκώνει το βλέμμα και βλέπει έναν άνδρα με στολή να κρατά μια μπλε, μονωμένη τσάντα γεύματος γεμάτη με μικρά κομμάτια ματιών, τραχεία, πόδια και φτερά.
«Α», λέει σιγανά. «Εδώ είναι τα σημερινά παραδείγματα».
Η εν λόγω τσάντα περιέχει μικρά κομμάτια μαλακού ιστού που ελήφθησαν από ζώα που πέθαναν από φυσικά αίτια στο ζωολογικό κήπο. Σήμερα τα δείγματα περιλαμβάνουν έναν δεντροβάτραχο και ένα ψαρόνι.
Ο άντρας που κρατά την τσάντα είναι ο James Boggeln, ένας εθελοντής ζωολογικού κήπου, ο οποίος την παραδίδει στον Houck, τον επιμελητή αυτού του εργαστηρίου που είναι γνωστό ως «Frozen Zoo». Αυτή και η ομάδα της θα αρχίσουν να μετατρέπουν αυτά τα κομμάτια ιστού σε τράπεζα έρευνας και συντήρησης για το μέλλον. Βάζουν τον ιστό σε μπουκάλια όπου τα ένζυμα τον αφομοιώνουν και μετά τον επωάζουν αργά για ένα μήνα. Αυτό δημιουργεί μια πληθώρα κυττάρων που μπορούν να καταψυχθούν και τελικά να αναζωογονηθούν για μελλοντική χρήση.
Σε ηλικία σχεδόν 50 ετών, ο Frozen Zoo φιλοξενεί την παλαιότερη, μεγαλύτερη και πιο ποικιλόμορφη συλλογή ζωντανών κυτταρικών καλλιεργειών στον κόσμο – περισσότερα από 11.000 δείγματα από 1.300 διαφορετικά είδη και υποείδη, συμπεριλαμβανομένων τριών εξαφανισμένων ειδών και άλλων που κινδυνεύουν με εξαφάνιση.
Σήμερα, ο Frozen Zoo διευθύνεται από μια ομάδα τεσσάρων ατόμων που φροντίζουν μια τεράστια συλλογή από φιαλίδια με ετικέτα με το χέρι με ετικέτες όπως “giraffe”, “rhino” και “armadillo”, όλα αποθηκευμένα σε γιγάντιες στρογγυλές δεξαμενές. υγρό άζωτο. Σε έναν κόσμο που υποφέρει από κρίση κλίματος και βιοποικιλότητας, η κατάψυξη ειδών προσφέρει έναν τρόπο να κοιτάξουμε το μέλλον με ελπίδα.
Η δουλειά που γίνεται εδώ είχε πάντα νόημα, αλλά μια επιδεινούμενη κρίση εξαφάνισης ασκεί μεγαλύτερη πίεση στη Χουκ και την ομάδα της. Είναι ένας αγώνας αγώνα ενάντια στον χρόνο για να πάρετε δείγματα στον Frozen Zoo πριν ξεφύγουν από τον κόσμο έξω από το εργαστήριο. Οι γυναίκες σε αυτά τα επαγγέλματα θεωρούν καθήκον τους να εξασφαλίσουν το μέλλον.
Η εργασία μπορεί να είναι επίπονη – τα δείγματα από πουλιά, θηλαστικά, αμφίβια και ψάρια, για παράδειγμα, απαιτούν διαφορετικές διαδικασίες. Αλλά με τόσα πολλά που διακυβεύονται, ο Χουκ το περιγράφει με ένα είδος ιερής ευλάβειας.
Νιώθει την πίεση του ρόλου – όταν ο προκάτοχός της ήταν επικεφαλής, ένα μηχανικό ελάττωμα οδήγησε στην απώλεια 300 δειγμάτων, δουλειάς ενός έτους. Γι’ αυτό έχει επικεντρωθεί στο να διατηρεί ασφαλή τα δείγματα που έχει παγώσει ο ζωολογικός κήπος, λέει ο Houck – «αλλά στη συνέχεια σε συνδυασμό με τον ενθουσιασμό και αυτή τη χαρά, γιατί είναι τιμή να το καταφέρω».
«Συλλέξτε πράγματα για λόγους που δεν καταλαβαίνετε ακόμη».
Ο ζωολογικός κήπος ιδρύθηκε το 1972 από έναν Γερμανο-Αμερικανό παθολόγο, τον Kurt Benirschke, ο οποίος άρχισε να συλλέγει δείγματα δέρματος ζώων στο εργαστήριό του στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο και τα μετέφερε στον ζωολογικό κήπο του Σαν Ντιέγκο λίγα χρόνια αργότερα. Εκείνη την εποχή δεν υπήρχε τεχνολογία για να το εκμεταλλευτεί πέρα από τη βασική έρευνα χρωμοσωμάτων, αλλά ο Benirschke συχνά ανέφερε τα λόγια του Αμερικανού ιστορικού Daniel Boorstin: «Πρέπει να συλλέγεις πράγματα για λόγους που δεν καταλαβαίνεις ακόμη».
Αυτό το απόφθεγμα εξακολουθεί να κρέμεται σε μια αφίσα στο Frozen Zoo, όπου ο Houck τραβάει φιαλίδια από δεξαμενές υγρού αζώτου που μοιάζουν με γιγάντια ασημένια θερμοσώματα σε μέγεθος ανθρώπου. Οι δεξαμενές υπόκεινται σε πίεση στους -320°F, μια θερμοκρασία που εμποδίζει τα κύτταρα να κινηθούν ή να αλλάξουν – διατηρώντας τα ζωντανά αλλά σε κατάσταση αναστολής. Σε αυτή τη θερμοκρασία, τα κύτταρα μπορούν να αναζωογονηθούν και να συνεχίσουν να ζουν σαν να μην έχουν περάσει δεκαετίες –ή αιώνες–.
Δεν υπάρχουν δύο είδη που να είναι ακριβώς ίδια και ορισμένες ομάδες είναι πιο δύσκολο να διατηρηθούν από άλλες. Ο Ζωολογικός Κήπος Frozen ξεκίνησε με θηλαστικά και στη συνέχεια επεκτάθηκε σε κρυοτραπεζικά πτηνά, ερπετά και αμφίβια. Το ποσοστό επιτυχίας στα θηλαστικά είναι σχεδόν 99%, λέει ο Houck. «Για τα αμφίβια ήταν κοντά στο 1% για μερικά χρόνια, και τώρα νομίζω ότι είμαστε ίσως στο 20 με 25%. Τα πουλιά είναι αρκετά ψηλά».
Τα ράφια στις δεξαμενές αζώτου χωρούν 100 φιαλίδια το καθένα και κάθε φιαλίδιο περιέχει 1 m έως 3 m ζωντανά κύτταρα. Αυτά τα κύτταρα – μια καμηλοπάρδαλη, ένας λεμούριος ή κάτι πιο απειλούμενο όπως μια βακίτα – έχουν πιθανές λύσεις σε μια σειρά από υπάρχοντα και μελλοντικά προβλήματα.
Τελικά, τα κύτταρα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να επαναφέρουν εντελώς εξαφανισμένα είδη – αλλά δεν είναι αυτός ο κύριος στόχος. Αντίθετα, το υλικό χρησιμοποιείται γενικά για τη διάσωση υπαρχόντων ειδών που αγωνίζονται. Το 2020, ο Ζωολογικός Κήπος Frozen χρησιμοποίησε κρυοσυντηρημένο DNA για να κλωνοποιήσει ένα κουνάβι με μαυροπόδι, το πρώτο απειλούμενο είδος στις Ηνωμένες Πολιτείες που κλωνοποιήθηκε. Πριν από σαράντα δύο χρόνια πέρυσι, κρυοσυντηρημένα κατεψυγμένα κύτταρα χρησιμοποιήθηκαν για την κλωνοποίηση δύο άγριων αλόγων του Przewalski που απειλούνται με εξαφάνιση, αποκαθιστώντας πολύτιμη γενετική ποικιλότητα στον ζωντανό πληθυσμό που τα κάνει πιο ανθεκτικά σε νέες ασθένειες ή περιβαλλοντικές απειλές. Ένα από τα πουλάρια ονομάστηκε Kurt, από τον ιδρυτή του ζωολογικού κήπου.
Το έργο του Frozen Zoo στο Σαν Ντιέγκο είναι μέρος ενός παγκόσμιου κινήματος για την κρυοτραπεζική κρυοτραπεζών όλων των τύπων ζώων και σπόρων. Σήμερα υπάρχουν περίπου δώδεκα κρυοτράπεζες άγριας ζωής σε όλο τον κόσμο, οι περισσότερες από αυτές στη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη.
Χάνουμε είδη πολύ γρήγορα για να μπορέσει η επιστήμη να συμβαδίσει. Το λιγότερο που μπορούμε να κάνουμε είναι να προσπαθήσουμε να αποθηκεύσουμε αυτό το υλικό
Sue Walker, Nature’s Safe
Η δουλειά που έγινε στο Σαν Ντιέγκο ήταν ιδιαίτερα πρωτοποριακή, λέει η Sue Walker, επικεφαλής επιστήμης στο Chester Zoo και συνιδρυτής και συμπρόεδρος της βρετανικής μη κερδοσκοπικής Nature’s Safe, μιας κρυοτράπεζας που συλλέγει ζωντανά κύτταρα, καθώς και σπέρμα και ωάρια. Λέει ότι σε μερικές ακόμη δεκαετίες μπορεί να είναι δυνατή η μετατροπή αυτών των κυττάρων σε πολυδύναμα βλαστοκύτταρα που μπορούν να επαναπρογραμματιστούν για να παράγουν σπέρμα και ωάρια.
Σε έναν ιδανικό κόσμο, τα είδη θα μπορούσαν να διατηρηθούν στη φύση – αλλά στην πραγματικότητα αυτό δεν συμβαίνει. «Χάνουμε είδη πολύ γρήγορα για να μπορέσει η επιστήμη να συμβαδίσει», λέει. «Το λιγότερο που μπορούμε να κάνουμε είναι να διατηρήσουμε το υλικό».
Είναι δύσκολο να αποκτηθούν άδειες για την εισαγωγή ιστού από ζώα σε άλλες χώρες. Ως εκ τούτου, η ελπίδα είναι να αυξηθεί η ικανότητα κρυοτραπεζών σε άλλες τοπικές τοποθεσίες, ιδιαίτερα κοντά σε κέντρα διατήρησης στην Αφρική, τη Νότια Αμερική και τη Νοτιοανατολική Ασία. Αλλά αυτό σημαίνει οικοδόμηση της ικανότητας επεξεργασίας και διατήρησης του κυτταρικού πληθυσμού με συνεπή τρόπο. Είναι δαπανηρή και πολύπλοκη δουλειά – αλλά και απαραίτητη, λέει ο Walker.
«Νομίζω ότι πρέπει να κάνουμε ό,τι μπορούμε για να σώσουμε μερικά από αυτά τα είδη που κινδυνεύουν με εξαφάνιση», λέει. «Πρόκειται για την ελπίδα των τραπεζών».
Μηχανές χρόνου για το παρελθόν και το μέλλον
Η εργασία σε κυτταροκαλλιέργειες μπορεί να είναι σαν να λειτουργείς μια χρονομηχανή. Η Houck εξέτασε κάποτε τα χρωμοσώματα των ρινόκερων και άνοιξε ένα φιαλίδιο με το χειρόγραφο της προκατόχου της, Arlene Kumamoto, πάνω. Ο Κουμαμότο είχε παγώσει τα κελιά τον ίδιο μήνα που ο Χουκ αποφοίτησε από το γυμνάσιο. «Μόλις σκέφτηκα, Θεέ μου… πάγωσε κύτταρα που χρησιμοποιώ τώρα για τις σπουδές μου. Αν δεν το είχε κάνει αυτό, δεν θα έκανα αυτό που κάνω», είπε ο Χουκ. «Τι κάνουμε σήμερα που θα χρησιμοποιηθεί στο μέλλον;»
Η Julie Fronczek, η οποία εργάζεται στον ζωολογικό κήπο για 24 χρόνια, κοιτάζει από το μικροσκόπιό της για να αναπτύξει μια θεωρία σχετικά με το γιατί μια ομάδα γυναικών ηγείται αυτής της δουλειάς στον Frozen Zoo. «Φροντίζουμε τα κύτταρα. Είναι ζωντανά πλάσματα και χρειάζονται τροφή και φροντίδα. Τότε πρέπει να ξέρεις τι θέλουν, όταν το θέλουν», λέει. «Είναι λίγο σαν μωρά».
Η ομάδα προσθέτει περίπου 250 με 350 δείγματα στο ζωολογικό κήπο κάθε χρόνο. Ο δεντροβάτραχος που έφτασε σήμερα είναι κορυφαία προτεραιότητα, λέει ο Houck. Το αστέρι που έφτασε επίσης; Λιγότερο επικριτικό. Τέτοιες αποφάσεις τη βαραίνουν πολύ. Δεδομένου ότι κάθε νέο ζώο που έρχεται χρειάζεται να καλλιεργηθεί και να συντηρηθεί και καταλαμβάνει χώρο στα τεράστια δοχεία, πρέπει να σκεφτεί πόσα από αυτά τα είδη εκπροσωπούνται ήδη και πόσες ευκαιρίες υπάρχουν για να αποκτήσει περισσότερα από αυτά. «Δεν θέλω να χρειαστεί να αποτρέψω τίποτα. Θα ήταν καλύτερα αν μπορούσαμε να δεχτούμε κάθε δείγμα που έρχεται γιατί είναι όλα σημαντικά».
Η συλλογή περιλαμβάνει τρία εξαφανισμένα είδη: το po’ouli ή χαβανέζικο μελιτοφόρο, τον δεντροβάτραχο Rabbs και τη σαουδαραβική γαζέλα. Κρατούν συλλογικά την αναπνοή τους καθώς περιμένουν να εξαφανιστούν περισσότερα είδη της συλλογής τους. «Οι επόμενοι θα είναι πιθανώς ο λευκός ρινόκερος και η βακίτα», λέει ο Χουκ.
Το δωμάτιο με τις δεξαμενές είναι γεμάτο – αλλά οι δεξαμενές δεν είναι ακόμη γεμάτες, έτσι η ομάδα συνεχίζει τη δουλειά της καλλιεργώντας και διατηρώντας τα κύτταρα που θα μπορούσαν να κάνουν τη διαφορά μεταξύ ζωής και θανάτου για τα απειλούμενα ζώα στο μέλλον.
Στο μέλλον, το εργαστήριο θα χρειαστεί να ενημερώσει τις μεθόδους του – αυτά τα χειρόγραφα φιαλίδια θα είναι τελικά γραμμικοί κώδικες με δυνατότητα σάρωσης. Χρειάζονται επίσης νέοι επιστήμονες για να παρακολουθούν στενά τον αναπτυσσόμενο ζωολογικό κήπο στον πάγο.
«Νομίζω ότι είμαστε όλοι πολύ προστατευτικοί με τον Frozen Zoo και την κληρονομιά και την κληρονομιά του Dr. Benirschke», λέει ο Houck. «Και ελπίζω ότι μπορούμε να μεγαλώσουμε μια γενιά που θα το συνεχίσει από εμάς».