10 Of The Weirdest Experiments Ever Done With Animal Embryos

Embryoer er allerede lidt underlige. På et bestemt tidspunkt er de dækket af små nubs, som vil blive ben eller finner eller haler eller vinger. Men i et videnskabslaboratorium kan du fostre embryoner. Du kan smelte dem sammen. Du kan dyrke dem på de forkerte steder. Du kan endda tilføje stykker tilhørende forskellige arter.

10Quail-To-Chicken Brain Transplantations

Med en lille hjerneoperation kan du oprette en kylling, der opfører sig som en vagtel. I koncept er det nemt nok. Først skærer du et stykke fra hjernen af ​​et kyllingembryo og erstatter det med det tilsvarende stykke fra hjernen af ​​et vagtelfoster. Endelig forsegler du ægget og lad hjernebrikkerne vokse sammen.

Når ægget lukker, får du en ny væsen med et blandet sæt instinkter: del kylling og delvagtel. Hvordan vagtelignende som denne underlige lille væsen er (og på hvilken måde) vil afhænge af hvilke dele af hjernen du har overført. I et sæt rapporter udgivet over 13 år skabte forskere flere forskellige sorter. Disse omfattede kyllinger, der gjorde quail-lignende lyde, kyllinger, der bobede deres hoveder som vagtler, og kyllinger, der foretrak lyde af vagtler til lyden af ​​andre kyllinger.

Desværre er disse slags forsøg kortvarige. Quail-chicken hjerner er ustabile. Ikke længe efter ruge begynder kyllingens krop at genkende vagtelvævet som fremmed og afvise transplantationen.

Det er også meget svært at gøre det omvendte eksperiment. Quail hoveder er mindre end kylling hoveder. Hvis du forsøger at smække bit af kyllinghjerne ind i en vagtel, vil der bare ikke være plads, og dyret vil nok ikke gøre det.

9Panda-kaninembryoner i et kat-livmoder

Hvis du prøver at klone en kanin, skal du have mindst tre kaniner. Den første kanin vil give DNA, den anden vil give et æg, og den tredje vil tjene som surrogatmor, der bærer det klonede embryo i hendes uterus. I virkeligheden, da kloning sjældent virker på det første forsøg, har du sandsynligvis brug for mange flere kaniner.

Hvis du prøver at klone en truet art, som den kæmpe panda, bliver tingene endnu vanskeligere. Kaniner er billige og famously rigelige. Hvis et par af dem ikke gør det, eller hvis det drejer sig om at dræbe dem, er den nemmeste måde at høste deres æg på, vil folk sandsynligvis ikke begynde at oplyse på gaden. Men en truet art kan naturligvis ikke risikeres på samme måde. For at omgå dette problem kan du overveje at outsource nogle af arbejdet til en ikke-truet art. I dette nye scenario ville de truede arter kun levere DNA'et. I mellemtiden tager den ikke-truede anden art det vanskelige, farlige arbejde med at levere æg og livmoder.

Et forskningsdokument fra 2002 tog netop denne tilgang. Forskere høstede æg fra kaniner, fjernede deres DNA og smeltede dem derefter med celler taget fra en panda. Disse nye panda-kaninceller begyndte at opdele ligesom et normalt pandaembryo forventes at. Så langt så godt.

Så begyndte tingene at gå galt. Da forskerne forsøgte at overføre embryonerne til kaniner, havde de ingen succes. Så - og her er der ting, der begynder at blive usædvanlige - besluttede de at rekruttere en tredje art. Fra 21 kvindelige katte klarte de at imprægnere mindst en med to panda-kaninembryoner. Desværre døde katten af ​​lungebetændelse et par uger senere, længe før det kunne have født.

Til sidst var der ingen baby panda kloner. Forskerne lykkedes kun at skabe en kortlivet mash-up: panda DNA, gemt i kaninceller, gemt inde i livmoderen af ​​en kat.

8The Conjoined Frog-Tadpole

I naturen er conjoined tvillinger genetisk identiske. Men i laboratoriet, med bare en lille operation, kan du oprette ikke-identiske sammenhængende dyr.

For eksempel fusionerede forskere i et 1979-papir to frøembryoer tilhørende forskellige arter. De skar i embryonernes sider, parret dem og lader sårstederne vokse sammen. Voila: sammensatte embryoner. Rana esculenta til højre; Rana dalmatina til venstre.

En nøgleforskel mellem R. esculenta og R. dalmatina er at de udvikler sig til forskellige priser. Som regel, R. esculenta tager dobbelt så lang tid. Men med deres tilsluttede organer ændrede deres udviklingstider sig. R. esculenta sped op og R. dalmatina bremset. De mødtes næsten i midten - men ikke helt. Når R. dalmatina halvt blev en frø, R. esculenta slæbt bagud, stadig en tadpole. Dette frembragte et alvorligt problem. Tadpoles bruger hele deres tid i vand, men frøer skal trække vejret. Der var ikke noget miljø, hvor begge halvdele af det sammenkoblede par kunne overleve.

Til sidst døde nogle af de mismatchede par alene. Frøen halvt druknede, eller tadpole halvdelen døde for mangel på vand. Da det var indlysende, at situationen var håbløs, blev de resterende par euthaniseret af forskerne.

7Turtle-Duck

Du har måske aldrig tænkt på at kombinere en skildpadde og en and, men andre har. Nogle har endda antydet, at resultatet ville være yndigt. Forestil dig en firbenet and med en skildpaddeskal på ryggen, paddling lykkeligt gennem vandet.

I virkeligheden anses denne kombination for usandsynligt, da skildpadder og ænder er meget forskellige. Deres sidste fællesforfader levede for ca. 255 millioner år siden, selv før de første dinosaurer. Så du kan helt klart ikke opdrætte dem.

En mere fornuftig idé (selvom "rimelig" er relativ her) er at blande deres embryoner og håber, at de producerer noget delskildpadde og deland. Det er den fremgangsmåde, som et forskningsdokument fra 2013 tog alligevel. Forskerne involverede to slags forsøg. I det første tog de celler fra tidlige and-embryoner og overførte dem til skildpaddsembryoner.I det andet tog de celler fra tidlige skildpaddeembryoner og overførte dem til ænderembryoner.

I begyndelsen så det godt ud. Da embryonerne voksede, bevarede mange celler fra den anden art. Duckceller kunne observeres i skildpaddernes udviklingslande, og skildpaddeceller kunne observeres i ændernes voksende hjerter. Meget sejt. Ved udklækning var resultaterne mindre imponerende. Ingen af ​​hatchlingsne var en oplagt blanding - skildpadderne skete nøjagtigt som skildpadder og babyendene så nøjagtigt ud som babyendene.

Men ved nærmere eftersyn fandt forskerne meget små spor af and i nogle få skildpadder. For eksempel var der i leveren af ​​en skildpadde ca. tre ænderceller for hver 10.000 skildpaddeceller. De fandt lignende spor i mange andre organer. Så det var ikke et fuldstændigt fiasko. Forskerne skabte et par skildpadder, om end mere end 99,9 procent skildpadde og mindre end 0,1 procent and. Okay, de kiggede ikke mindst specielt, og ingen ville være interesseret i at betale meget for dem hos en dyrehandel. Men måske er det en start?

6Storing Sheep Embryos In Kaniner

Får er et besvær med at transportere. Så hvis du forsøger at flytte kun et fårfostre mellem kontinenter, vil du helst forlade sin mor. I et ideelt scenario vil du overføre embryoet til en billig, håndterbar fragtbeholder og placere den på et fly. Ingen blødning, ingen ståhej. I dag kan vi løse dette problem ved at fryse embryoet og sende det koldt. Men i 1960'erne havde videnskabsmændene ikke helt behersket det trick endnu.

Derfor fremsatte et 1962-papir en meget fremmed løsning: Brug af kaniner som opbevaringsbeholdere. I undersøgelsen blev fårfostre fjernet fra deres mødre og derefter overført til æggelederne af kaniner. Derefter blev de pludselig gravide kaniner fløjet fra England til Sydafrika til den lave pris på kun 8 pund pr. Indbygger.

Endelig, efter at have tilbragt mere end 100 timer i kaninerne, blev embryonerne fjernet og overført til et andet sæt får, der tjente som surrogatmødre. Måneder senere blev flere lam født. Desværre sluttede tingene meget for kaninerne (de gør normalt). Lige før embryonerne blev fjernet, blev surrogaterne dræbt. Derefter blev deres kroppe forbrændt som en betingelse for deres sydafrikanske importtilladelse.

5A musekylling (med tænder)

Der er mange forskelle mellem mus og høns. For det første har mus tænder og kyllinger ikke. For at danne disse tænder har musem embryoen to væv. Tissue 1 sender et "Form Tones!" Signal, mens væv 2 adlyder og bygger tænderne.

Kyllinger har også væv 1 og 2. Men de tabte flere tandbyggende gener i løbet af deres udvikling. Som et resultat er kyllingevæv 1 stadig i stand til at sende "Form Teeth!" Signalet, men kyllingevæv 2 kan ikke længere adlyde det.

Mix-and-match eksperimenter hjalp med at bevise dette. I et 1980-papir sætte forskere kyllingevæv 1 og musvæv 2 sammen i musernes øjne. I et papir fra 2003 tilføjede de musevæv 2 til kyllingembryoer. I begge tilfælde dannede disse mus-kyllingkombinationer tænder. Kyllingevæv 1 sendte ud af ordre- og musevæv 2 adlyd det.

Til kyllingevæv 1 skal disse eksperimenter have været en velkommen ændring af tempoet. I millioner af år havde det vildt sendt ud "Form Teeth!" Signalet i hvert kyllingembryo nogensinde. For endelig at arbejde med et væv, der fulgte, skal ordren have været en glæde.

4Goat-Ibex "Twins"

I naturen vokser et ibex-embryo i moderens livmode. Efter ca. 160 dage er den født. Hvis Ibex-embryoen er placeret i et nyt miljø - som en ged-livmoder - fungerer arrangementet mindre godt. Præcis hvorfor er uklart. Måske oplever livets livmoder, at noget er lidt væk fra ibexen. Eller måske har Ibex problemer med at blive afgjort. Uanset hvad er ibexen afbrudt.

I et papir fra 1999 fandt forskerne en løsning ved at bruge en ged, der allerede var gravid. For det første lader hun gedene opfatte en baby på den naturlige måde ved at parre med en mandlig ged. Derefter indførte de ibexembryoen. Denne gang overlevede ibexen og fortsatte med at udvikle sig i gedens livmoder sammen med sin lille gede "twin".

Hvorfor gjorde gedembryoen en forskel? Måske beroligede det gedens livmoder, hvilket gjorde det mere sandsynligt at acceptere et embryo, der ikke var en ged. Eller måske gjorde det ibex mere behageligt og tjente som bevis på, at gedens livmoder var embryo-venlig. Uanset hvad det fungerede. Nå, slags. I slutningen af ​​graviditeten var der et andet problem. Geder udvikle sig hurtigere end ibex, så når geder twin blev født, blev ibex twin tvunget ud tidligt også. Som følge heraf havde det svært ved at trække vejret og krævede speciel hjælp til at overleve.

3Growing en rotte bukspyttkjertel i en mus-rotte

Hvert år dør tusindvis af patienter, mens de venter på organer. En løsning kan være at dyrke menneskelige organer i andre arter. For at studere hvordan dette kunne gøres, forsøgte forskere at dyrke en rottepancreas inde i en mus.

Til at begynde med opdrættede de en særlig stamme af mutante mus, der manglede genet, der var nødvendigt for at danne en bugspytkirtlen. Normalt ville disse mus dør kort efter fødslen. Fra mutanterne tog forskerne tidlige embryoner, der endnu ikke havde dannet organer. Til disse embryoner tilføjede de celler fra en normal rotte. Efterhånden som embryoerne voksede, opbyggede rottecellerne en helt funktionel bugspytkirtlen, der var helt ud af rotteceller.

Det var med andre ord en succes! Det var desværre ikke en meget ren succes. Foruden bugspytkirtlen hjalp rottecellerne til at bygge mange andre dele af kroppen. De resulterende dyr kunne ikke længere kaldes mus mere. I stedet var de mus-rotter, der indeholdt sort mus pels grænser af hvid rotte pels.Deres insider var også patchworks, med nogle sektioner, der kommer fra mus og andre fra rotter.

Forestil dig at prøve den samme proces ved hjælp af humane celler og sige svinembryoner. De resulterende væsner vil ikke kun indeholde et bestemt menneskeorgan. De kan også have pletter af menneskelig hud, menneskelige øjne eller endda dele af en menneskelig hjerne. Det ville være ret etisk udfordrende. Så videnskaben er ikke der endnu, men de arbejder på det.

2A plantelignende fisk

At eje fisk kan være givende. Men fodring dem er kedelig. Hvis kun fisk var lidt mere som kageplanter, kunne vi simpelthen placere deres tanke i solrige hjørner og se dem svømme. Lys og kuldioxid ville trænge ind i vandet, der tjener i stedet for mad. Det er en bizar men dejlig drøm. En måde at opnå det på kan være at indføre kloroplaster i fiskceller. Kloroplaster er små krafthuse, der er til stede i planter og alger. De udfører en specialiseret proces kaldet fotosyntese, hvor lys energi bruges til at lave sukker.

Et eksperiment, der vedrørte dette mål, blev beskrevet i et 2011-papir. Heri injicerede forskere befrugtede zebrafiskæg med en art af bakterier, der hedder Synechococcus elongatus. Ligesom chloroplaster, S. elongatus celler udfører fotosyntese, og alt gik ret godt i 12 dage. Zebrafiskembryoen døde ikke, og mange af bakterierne døde ikke. Som zebrafiskembryoen opdelte, S. elongatus blev indarbejdet i mange dele af sin krop, herunder hjernen og linsen i øjet.

I løbet af denne periode var embryoets krop gennemsigtig, hvilket tillod S. elongatus for at få det lys, det havde brug for. Derefter begyndte embryoen efter 12 dage at producere hudpigmenter, hvilket ville have blokeret lyset, hvilket gav eksperimentet en ende. Resultatet er desværre, at der stadig er meget mere arbejde at gøre, før vi får vores soldrevne fisk. Men i det mindste har forskere taget i gang.

1Embryoer I Et Musøje

På forsiden af ​​det har øjet og livmoderen ikke noget til fælles. Øjet opfatter lys, mens livmoderen er et rum, hvor embryoner implanterer. Men det viser sig også, at øjet også kan rumme embryoner, i det mindste i et stykke tid. Dette underlige faktum blev første gang offentliggjort i et papir fra 1947, der skulle finde ud af om livmoderen var virkelig speciel - har embryoet virkelig brug for det, eller ville et andet varmt rum fungere lige så godt?

For at teste dette spørgsmål placerede forskerne tidligt musembryoner inde i musens øjne. Og nogle af embryoerne fortsatte med at vokse. Nogle af dem selv gravede ind i iris i stedet for livmoderen. Da øjet gør en bedre skærmen end livmoderen (især da musene var albinoer uden øjenpigment), kunne undersøgelsens forfatter faktisk se embryonerne udvikle sig i realtid.

Selvfølgelig, da embryonerne blev større, ophørte hele arrangementet med at virke. I et resultat brækkede øjet. I den anden begyndte embryoen at krympe og efterlod et ar.

En anden underlig kendsgerning: Musens køn gjorde ikke noget. Fostre voksede i hanmusens øjne og i hunmusens øjne. Uanset om det samme gælder for mennesker, er det ikke klart, men budskabet er potentielt hjertevarmende - mænd kan blive gravid. Selv om der er en god chance for at deres øjne vil eksplodere.