Kunnen we de natuur redden door haar te veranderen? ‘De mens speelt als het ware voor God’

Al tientallen miljoenen jaren is Australië een speeltuin op het vlak van evolutie. Sommige van de meest bijzondere wezens op aarde komen alleen daar voor. Australië is de bakermat van zangvogels, het land van eierleggende zoogdieren en de wereldhoofdstad van de buideldieren, een klasse van zoogdieren die veel verder reikt dan koala’s en kangoeroes. (Denk aan de langoorbuideldas en de borstelstaartkangoeroerat.) Bijna de helft van de vogels op het continent en ­ongeveer 90 procent van de zoogdieren, ­reptielen en kikkers komen nergens anders op de ­planeet voor.

Australië vormt ook zowat een case­studie van wat er gebeurt als mensen de biodiversiteit onder druk zetten. Habitatverlies, ­invasieve soorten, besmettelijke ziektes en de klimaatverandering hakken zwaar in op de inheemse soorten.

In bepaalde gevallen zijn de bedreigingen zo groot dat de enige manier om de unieke zoogdieren van Australië te beschermen erin bestaat ze te wijzigen. Met technieken zoals kruisingen en genen­manipulatie grijpen weten­schappers in op het genoom van ­kwetsbare soorten, in de hoop ze op die ­manier te wapenen met kenmerken die ze nodig hebben om te overleven.

“We bestuderen manieren om de evolutie te sturen”, zegt Anthony Waddle, bioloog aan de Macquarie University in Sydney. Het is een gewaagd concept, dat afbreuk lijkt te doen aan een van de fundamentele beschermingsprincipes: diersoorten behouden zoals ze zijn. Maar in dit door mensen gedomineerde tijdperk volstaat de traditionele aanpak volgens sommige wetenschappers niet langer. “We zoeken naar oplossingen in een veranderde wereld”, zegt Dan ­Harley, ecoloog aan Zoos Victoria. “We moeten risico’s nemen. We moeten doortastender zijn.”

Moerasvogel

De lichenostomus melanops cassidix (helmeted honeyeater) is een vogel die erom vraagt gezien te worden, met zijn felgele kuif en zijn gewoonte om luidkeels door de dichte moerasbossen van de staat Victoria te scheuren. Maar in de loop van de voorbije eeuwen hebben de mens en branden de bossen beschadigd of vernietigd. In 1989 waren er nog amper 50 gehelmde honing­eters over, in een klein reepje moeras in het natuurpark Yellingbo Nature Conservation ­Reserve.

Dankzij intensieve plaatselijke beschermingsinspanningen, zoals een kweek­programma met vogels in gevangenschap in het Healesville Sanctuary van Zoos Victoria, kon de soort zich redden. Maar de resterende vogels vertoonden bijzonder weinig genetische variatie – een typisch probleem bij ­bedreigde dierpopulaties – en vogels kweken betekende onvermijdelijk inteelt. “Ze hebben weinig opties om de juiste paringsbeslissingen te nemen”, zegt Paul Sunnucks, een ­geneticus gespecialiseerd in wilde dieren­soorten aan Monash University in Melbourne.

In kleine, besloten paargemeenschappen kunnen schadelijke genetische mutaties zich in de loop van de tijd opstapelen en de ­gezondheid en reproductieve vermogens van dieren aantasten. Inteelt versnelt dat proces alleen maar. De gehelmde honing­eter was op dat vlak een extreem geval. Sunnucks en zijn collega’s kwamen erachter dat de vogels met de hoogste graad van inteelt tien keer minder nakomelingen voortbrachten dan de vogels met de kleinste graad van inteelt. De levensverwachting van de vrouwtjes was met de helft geslonken.

Als niet op een of andere manier ingegrepen wordt, kan de gehelmde honing­eter terechtkomen in een extinctie­spiraal, zegt ­Alexandra Pavlova, evolutionair ecoloog aan Monash University. “Het werd duidelijk dat er iets moest gebeuren.”

Een tiental jaren geleden stelden Pavlova, Sunnucks en verscheidene andere experts voor over te gaan tot ‘genetische redding’, en een paar geel­pluim­honging­eters (lichen­ostomus melanops gipps­landicus) en hun verse DNA toe te voegen aan de paargemeenschap.

De gehelmde en de Gippsland-­geelpluim behoren tot dezelfde soort, maar vormen twee genetisch onderscheiden ondersoorten die onafhankelijk van elkaar geëvolueerd zijn in ruwweg de voorbije 56.000 jaar. De Gippsland-­vogels leven in drogere, meer open bossen en vertonen niet de prominente verenkuif waaraan de gehelmde honing­eters hun naam ontlenen.

Genetische redding is niet nieuw. In een succesverhaal dat vaak wordt aangehaald deden wetenschappers de kleine, door inteelt geteisterde populatie van panters in Florida heropleven door wilde panters uit Texas te ­importeren.

Toch is het een benadering die breekt met de traditionele natuurbehoudsgedachte dat unieke biologische populaties het hoogste goed zijn, die koste wat het kost van elkaar gescheiden moeten worden om ze genetisch puur te houden. “Het is een paradigma­verschuiving”, zegt Sarah Fitzpatrick, een evolutie-­ecoloog aan Michigan State University die vindt dat genetische redding onvoldoende wordt toegepast in de Verenigde ­Staten.

Hybride soorten

Door de twee honingeters te kruisen loop je het risico dat je de grens tussen twee unieke ondersoorten flou maakt en hybrides ­creëert die tot geen van beide behoren. Door dieren van verschillende populaties samen te zetten loop je bovendien het gevaar dat ze ziektes doorgeven, nieuwe invasieve populaties voortbrengen en ecosystemen op onvoorspelbare wijzen destabiliseren.

Genetische redding is ook een vorm van menselijk ingrijpen die botst met wat sommige wetenschappen de ‘terughoudings-ethos’ van de natuurbescherming noemen. De mens speelt als het ware voor God.

“Bij overheidsinstanties heerste veel angst om het te doen”, zegt Andrew Weeks, een ecologisch geneticus aan de University of ­Melbourne, die in 2010 een genetische reddings­operatie voor de bedreigde dwergbergbuidelmuis op touw zette. “Enkel omdat de vrees bestond dat de populatie zou uitsterven, gaven de autoriteiten hun toestemming”, zegt hij.

Sunnucks en zijn collega’s maakten dezelfde inschatting, en voerden aan dat de risico’s van genetische redding redelijk klein waren en hoe dan ook verwaarloosbaar waren vergeleken met de keuze om niets te doen. En dus maken Gippsland-­honing­eters sinds 2017 deel uit van het kweekprogramma voor gehelmde honingeters in het Healesville Sanctuary. In gevangenschap leverde dat concrete voordelen op, zoals veel gemengde paren met meer onafhankelijke kuikens per nest dan bij paren van uitsluitend gehelmde exemplaren het geval was. Tientallen hybride honing­eters zijn al losgelaten in het wild. Ze lijken het goed te doen, maar het is nog te vroeg om te zeggen of ze een grotere overlevingskans hebben.

Experts van Monash en Zoos Victoria hebben ook genetische reddingsprogramma’s ­lopen voor andere soorten, zoals de sterk ­bedreigde Leadbeater-­buidelmuis, een klein buideldier dat in bomen leeft en ook weleens boself wordt genoemd. De laaglandpopulatie van die buidelmuizen deelt de biotoop van de Yellingbo-­moerassen met de gehelmde honing­­eter. In 2023 was de populatie geslonken tot amper 34 dieren. Het eerste jong dat het resultaat was van genetische redding werd recent geboren in het Healesville Sanctuary.

De wetenschappers hopen dat een toename van de genetische diversiteit ertoe zal ­leiden dat de populaties beter bestand zijn tegen nu nog onbekende gevaren en bij dieren kenmerken teweegbrengt die ze nodig hebben om te overleven. “Genetische diversiteit levert de blauwdruk om gewapend te zijn voor de toekomst”, zegt Dan Harley van Zoos Victoria.

Risico’s in kaart brengen

Voor de dwergbuidelmarter arriveerde de existentiële dreiging bijna een eeuw geleden in de vorm van de invasieve, giftige reuzenpad in het oosten van Australië. De giftige padden zijn sindsdien alsmaar meer in westelijke ­richting opgetrokken – waarbij hele populaties marters, die de amfibieën eten, uitgeroeid werden.

Maar sommige overlevende marter­populaties in Oost-Australië lijken een afkeer van padden ontwikkeld te hebben. Toen ­wetenschappers de padden mijdende marters begonnen te kruisen met padden etende marters, bleken ook de jongen een aversie voor de amfibieën te hebben.

Wat als wetenschappers sommige pad-­averse marters naar het westen zouden verhuizen, om daar hun genen te verspreiden voor de padden arriveren? “In se gebruik je natuurlijke selectie en evolutie om je doelen te bereiken, wat betekent dat het probleem ­redelijk grondig en permanent opgelost wordt”, zegt Ben Phillips, een populatiebioloog aan Curtin University in Perth die het onderzoek leidde.

Een praktijktest toonde echter aan hoe onvoorspelbaar de natuur kan zijn. In 2017 lieten Phillips en zijn collega’s een gemengde populatie marters vrij op een klein, door padden geteisterd eiland. Sommige marters paarden met leden van de andere groep, en er was vroeg bewijs van natuurlijke selectie van ‘padden-­alerte’ genen. Maar de populatie als geheel was nog niet volledig aangepast aan padden, en sommige marters aten de amfibieën en stierven, zegt Phillips. Er brak ook een grote brand uit op het eiland. Wat later werd het getroffen door een cycloon.

“Al die dingen leidden ertoe dat onze ­experimentele populatie uitgeroeid werd”, zegt Phillips. De wetenschappers hadden te weinig financiële middelen om hun project voort te zetten, “maar de wetenschap boekte wel vooruitgang”.

Door progressie in het onderzoek kunnen toepassingen in de toekomst gerichter gebeuren. In 2015 creëerden wetenschappers koralen die beter tegen de warmte bestand waren door kolonies van verschillende dieptes met elkaar te kruisen. In een studie uit 2020 ­gebruikten onderzoekers de genmanipulatietechniek crispr om rechtstreeks in te grijpen op het gen dat verband houdt met hitte­tolerantie.

Het is nog niet meteen voor morgen dat crispr een praktische, reële oplossing zal ­bieden, zegt Line Bay, een bioloog aan het Australian Institute of Marine Science en een van de auteurs van beide studies. “Het is heel complex om alle voordelen en risico’s precies in kaart te brengen”, zegt ze. “En het idee dat je ingrijpt in de natuur vinden heel wat mensen moeilijk te behappen.”

Toch is er een groeiende interesse voor de biotechnologische benadering. Waddle hoopt de instrumenten van de synthetische biologie in te zetten, waaronder ook crispr, om kikkers zo aan te passen dat ze resistent zijn tegen de schimmel batrachochytrium dendrobatidis, die dodelijke ziektes veroorzaakt die bijdragen tot de uitroeiing van minstens 90 amfibie­soorten.

De schimmel is zo moeilijk te bestrijden dat het voor sommige kwetsbare diersoorten onmogelijk is geworden nog in het wild te leven. “En dus moeten ze ofwel voor eeuwig en altijd in een glazen doos leven,” zegt Waddle, “ofwel bedenken we oplossingen zodat ze opnieuw de natuur in kunnen en floreren.”

Onbedoelde gevolgen

Maar hoe geavanceerd de technologie ook wordt, organismen en ecosystemen zullen altijd complex blijven. “Genetische ingrepen zullen hoe dan ook onbedoelde gevolgen genereren”, zegt Tiffany Kosch, een conservatie-geneticus aan de University of Melbourne die ook hoopt schimmelresistente kikkers te creëren. Een genetische variant die kikkers bestand maakt tegen de bewuste schimmel kan hen misschien vatbaarder maken voor andere gezondheidsproblemen, zegt ze.

En er zijn genoeg afschrikwekkende voorbeelden, pogingen om de natuur naar mensenhand te zetten die spectaculair uit de klauwen liepen. De giftige reuzenpadden, bijvoorbeeld, werden zelf uitgezet in Australië in wat al snel een totaal mislukte maatregel bleek om pestkevers te bestrijden.

Er zijn ook milieuverenigingen en experts die zich om andere redenen ongemakkelijk voelen bij de genetische benadering. “Die ­focus op intensieve interventie bij specifieke soorten kan misleidend werken”, zegt Cam Walker, woordvoerder van Friends of the Earth Australia. Als je iets wilt doen aan de aspecten die leiden tot de uitroeiingscrisis, dan moet je bredere oplossingen zoeken die ingrijpen op het land om het habitatverlies tegen te gaan, zegt hij.

Bovendien zijn dieren autonome wezens, en elke ingreep in hun leven of hun genoom moet gepaard gaan met “heel sterke ethische en morele argumenten” – een lat waar zelfs veel traditionele conservatieprojecten niet over gaan, zegt Adam Cardilini, een milieu­wetenschapper aan Deakin University in ­Victoria.

Chris Lean, biologiefilosoof aan Macquarie University, gelooft in het fundamentele natuurbeschermingsdoel om “de wereld te bewaren zoals hij is vanwege de erfelijke waarde, het vermogen om het verhaal van het leven op aarde te vertellen”. Toch steunt hij een voorzichtig, beperkt gebruik van nieuwe genetische methoden, die misschien wel inhouden dat we bepaalde oude ecologische waarden moeten herbekijken.

Op bepaalde manieren is gestuurde evolutie een argument – of misschien de bevestiging – dat aangeeft dat er geen weg terug is, geen toekomst waarin mensen niet diepgaand ingrijpen in het leven en het lot van wezens in het wild.

Voor Harley is het duidelijk dat meer menselijk ingrijpen en meer menselijke innovatie nodig is om te vermijden dat meer soorten uitsterven. “We moeten dat omarmen, in plaats van ervoor terug te deinzen”, zegt hij. “Anders zullen biologen en natuurbeschermers over vijftig jaar terugkijken en zich afvragen: ‘Waarom hebben ze geen maatregelen genomen en kansen gegrepen toen ze nog de mogelijkheid hadden?’”

© The New York Times