ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์สามารถยืมร่างของปลาชนิดหนึ่งเพื่อผลิตปลาอีกชนิดหนึ่งได้ แม้ว่าจะเป็นคำถามเปิด
เช้าวันหนึ่งของฤดูใบไม้ผลิในห้องแล็บที่เต็มไปด้วยตู้ปลาไหลคละคลุ้ง Goro Yoshizaki กำลังออกรอบ ซึ่งเป็นพิธีกรรมสัปดาห์ละสองครั้ง แท็งก์ที่เรียงซ้อนกันบนชั้นวางอย่างเป็นระเบียบเต็มไปด้วยปลาที่โยชิซากิกำลังเลี้ยง เขาเฝ้ามองอย่างคาดหวังถึงปลาชนิดหนึ่งที่มีดอกพุดซ้อนสีชมพู และเห็นจุดเริ่มต้นของการเปลี่ยนแปลง ปลาตัวผู้ซึ่งมักจะเป็นสีเงินเริ่มเปลี่ยนสีเป็นสีส้มและสีเขียว และตัวเมียบางตัวก็งอกอวัยวะที่บางคล้ายหลอดออกมาจาก ท้องของพวกเขา พวกเขาจะใช้มันเพื่อวางไข่
“นั่นเป็นสัญญาณที่ดี” โยชิซากิพูดอย่างสดใส เขารอมาเกือบสองเดือนเพื่อให้ปลาโตเต็มวัย ภายในไม่กี่สัปดาห์ เขาหวังว่าพวกมันจะวางไข่และผลิตไข่และสเปิร์มของสายพันธุ์ที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง
ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา Yoshizaki ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาศาสตร์ทางทะเลแห่งมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทางทะเลโตเกียวในญี่ปุ่นได้พัฒนาวิธีการยืมร่างกายของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งเพื่อผลิตสเปิร์มและไข่ของอีกสายพันธุ์หนึ่ง เช่นเดียวกับที่แพทย์อาจขอยืมมดลูกของแม่ที่ตั้งครรภ์แทนเพื่อเลี้ยงดูตัวอ่อนของมนุษย์ โยชิซากิก็ยืมอวัยวะสืบพันธุ์ของปลาที่ตั้งครรภ์แทนเพื่อเพาะเลี้ยงไข่และสเปิร์ม หรือสร้างน้ำนม
การขมของดอกกุหลาบจีนเป็นหนึ่งในการทดลองล่าสุดของเขา สปีชีส์นี้รุกรานในญี่ปุ่น เหนือกว่าสัตว์ที่มีรสขมตามธรรมชาติ เมื่อ Bitterling ที่รุกรานวางไข่ในห้องทดลองของ Yoshizaki พวกเขาจะผลิตสเปิร์มและไข่ของ Tokyo Bitterling ซึ่งเป็นสัตว์ใกล้สูญพันธุ์ที่ถือว่าเป็น “อนุสรณ์สถานแห่งชาติ” ซึ่งเป็นชื่อของรัฐบาลกลางที่ให้การคุ้มครองเป็นพิเศษ “มันเป็นสถานการณ์ที่น่าขัน” เขากล่าว เชื้อขมที่รุกรานจะขยายพันธุ์สายพันธุ์ที่พวกมันกำลังจะสูญพันธุ์ในป่า
ปลาเหล่านี้จะไม่ใช่คนแรกที่สร้าง gametes—ไข่และสเปิร์ม—ที่ไม่ใช่ของตัวเอง ในปี 2004 Yoshizaki สามารถหาปลาแซลมอนเพื่อวางไข่ปลาเทราต์ได้ เขาและเพื่อนร่วมงานของเขาใช้การอุ้มท้องแทนเพื่อประสบความสำเร็จในการเพาะพันธุ์สายพันธุ์อื่น ๆ รวมถึงปลาปักเป้าและปลาหางเหลืองญี่ปุ่น และนักวิจัยจากสถาบันอื่น ๆ ได้สำรวจการใช้ปลาสเตอร์เจียน ปลาคาร์พ และปลาเทราต์
อนาคตที่ใช้ตัวแทนเพื่อช่วยในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำหรือการอนุรักษ์อาจมีนัยสำคัญ ตัวแทนอาจอนุญาตให้เกษตรกรเพาะพันธุ์ปลาขนาดใหญ่ในลำตัวที่เล็กลง ซึ่งช่วยลดต้นทุนในการผลิตปลาเพื่อการบริโภคของมนุษย์ นักชีววิทยาด้านการอนุรักษ์สามารถใช้สายพันธุ์ทั่วไปเพื่อวางไข่สัตว์ใกล้สูญพันธุ์ นอกเหนือจากการเพาะพันธุ์ปลาด้วยวิธีที่คาดไม่ถึงแล้ว เซลล์ที่นักวิจัยปลูกฝังในพ่อแม่ตัวแทนสามารถเก็บไว้ได้ด้วยความเย็น ซึ่งหมายความว่านักวิทยาศาสตร์สามารถเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมของสายพันธุ์และใช้มันเพื่อวางไข่ของปลาชนิดเดียวกันนี้ได้มากขึ้นในอนาคต ซึ่งเป็นเป้าหมายที่เข้าใจยากที่พวกเขาได้รับ ติดตามมานานหลายทศวรรษ การตั้งครรภ์แทนสามารถช่วยรักษาเผ่าพันธุ์ได้ ไม่ว่านักวิทยาศาสตร์ควรใช้มันเพื่อทำเช่นนั้นหรือไม่มีความชัดเจนน้อยกว่า
แนวคิดของการแช่แข็งเซลล์เพื่อช่วยชีวิตพวกมันมีมาหลายศตวรรษแล้ว แต่ความสำเร็จครั้งสำคัญครั้งแรกในการเก็บรักษาด้วยความเย็นนั้นย้อนไปถึงช่วงกลางทศวรรษ 1900 ในปี 1949 นักวิจัยในลอนดอนแช่แข็งน้ำเชื้อไก่ และหลังจากละลายแล้ว สเปิร์มก็ยังคงว่ายต่อไปได้ ไม่นานหลังจากนั้น วัวตัวหนึ่งได้ให้กำเนิดลูกวัวตัวแรกจากสเปิร์มที่แช่แข็งและละลาย นักวิจัยตั้งชื่อให้มันว่า Frosty
การเก็บรักษาด้วยการแช่แข็งจะทำให้ตัวอย่างเซลล์หรือเนื้อเยื่อเย็นลงถึง -196 °C ในสภาวะที่หนาวเหน็บนี้ กระบวนการทางชีววิทยาทั้งหมดจะหยุดทำงาน และนักวิจัยสามารถเก็บเซลล์ไว้ได้นานหลายปี “พวกมันอยู่ในอนิเมชั่นที่ถูกระงับ” แมรี ฮาเกดอร์น นักชีววิทยาทางทะเลแห่งสถาบันสมิธโซเนียนเพื่อการอนุรักษ์ชีววิทยาในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. กล่าว เมื่อนักวิทยาศาสตร์ต้องการนำชุดยีนที่ต้องการกลับมาหรือเพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตที่เสี่ยงต่อการผสมพันธุ์ พวกเขาสามารถละลายตัวอย่างเฉพาะแล้วกิจกรรมทางชีวภาพของเซลล์จะเริ่มทำงานใหม่ โดยเลือกจากจุดที่ค้างไว้
แม้ว่าในช่วงแรกการเก็บรักษาด้วยความเย็นจะถูกนำมาใช้เพื่อเก็บเซลล์จากมนุษย์และสัตว์เลี้ยง แต่หลังจากนั้นก็ถูกนำมาใช้กับสัตว์ป่า ในปี พ.ศ. 2518 สวนสัตว์ซานดิเอโกในแคลิฟอร์เนียได้เริ่มธนาคารเซลล์สำหรับ Frozen Zoo ซึ่งเป็นห้องสมุดที่เก็บตัวอย่างด้วยการแช่แข็ง ตอนนี้เก็บเซลล์และเนื้อเยื่อจากกว่า 1,000 สายพันธุ์และสายพันธุ์ย่อย รวมถึงเสือชีตาห์ กอริลล่า และช้างแอฟริกา สวนสัตว์แช่แข็งอีกแห่งคือโครงการ Frozen Ark ซึ่งตั้งอยู่ในสหราชอาณาจักร จัดเก็บสารพันธุกรรมของสัตว์ใกล้สูญพันธุ์ ตั้งแต่เสือดาวหิมะไปจนถึงลิงแมงมุม สเปิร์มแข็งตัวง่าย ส่วนหนึ่งเป็นเพราะพวกมันมีขนาดเล็กมาก การเก็บไข่หรือตัวอ่อนด้วยการแช่แข็งนั้นหายากกว่า แต่เป็นไปได้สำหรับบางสายพันธุ์ เช่นมนุษย์ และ แรดขาวเหนือที่เกือบสูญพันธุ์เป็นต้น
อย่างไรก็ตาม สำหรับปลา การแช่แข็งและละลายไข่หรือตัวอ่อนนั้นค่อนข้างยาก ประการแรก พวกมันใหญ่กว่าสเปิร์มมาก แม้ว่าไข่มนุษย์จะมีขนาดประมาณเม็ดทราย แต่ไข่ปลานั้นใหญ่พอๆ กับเมล็ดข้าวโพดคั่ว ซึ่งเป็นปัญหาในการเก็บรักษาด้วยความเย็น “เมื่อเซลล์มีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ คุณอาจเริ่มมีผลึกน้ำแข็งก่อตัวขึ้นภายใน” ฮาเกดอร์นกล่าว คริสตัลจะทำลายเซลล์
Ákos Horváth ศาสตราจารย์ด้านการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแห่งมหาวิทยาลัยเกษตรและวิทยาศาสตร์สิ่งมีชีวิตแห่งฮังการีกล่าวว่าการแช่แข็งไข่ปลายังให้ค่า catch-22 ก่อนแช่แข็งตัวอย่าง นักวิจัยต้องเอาน้ำออกจากตัวอย่าง พวกเขาแทนที่ด้วยส่วนผสมของสารเคมีที่ปกป้องไข่ในขณะที่แช่แข็ง อย่างไรก็ตาม ในไข่ปลา สารเคมีเหล่านั้นกระตุ้นกระบวนการทางชีวภาพที่ทำให้ไม่สามารถปฏิสนธิได้ในภายหลัง นักวิจัยบางคนพยายามแช่แข็งตัวอ่อนของปลา ซึ่งมีชุดยีนที่สมบูรณ์จากพ่อและแม่ทั้งคู่ ซึ่งไม่เหมือนกับเซลล์เพศ แต่นั่นก็พิสูจน์ได้ยากเช่นกัน ผลึกน้ำแข็งยังก่อตัวเป็นตัวอ่อนละลายกลายเป็นข้าวต้ม เป็นผลให้ที่เก็บแช่แข็งสำหรับปลาโดยทั่วไปเก็บเฉพาะน้ำนมและยีนตัวเมียหายไป Horváth กล่าวว่า “คุณมีเพียงครึ่งเดียวของสายพันธุ์”
