自1970 年以來，全球動物數量下降了69%，這突顯了嚴峻的生物多樣性危機，在這種情況下，專家們正在轉向一種創新的解決方案，以幫助避免物種滅絕。與冷凍卵子為人類提供推遲生育的選擇類似，低溫冷凍動物基因樣本的技術也可能成為阻止各種物種減少的關鍵。

研究人員強調了低溫庫在保護全球日益減少的動物種群方面的巨大潛力，低溫庫可以在超低溫下儲存動物的各種遺傳物質。這項研究得到了多家全球保護機構的支持，研究人員建議，今後應優先對物種進行採樣，並建立一個全球低溫庫數據庫，以促進合作保護工作，並有可能將受威脅物種重新引入其自然棲息地。

最近發表在《動物園生物學》（Zoo Biology）雜誌上的一篇論文強調了冷凍庫或活細胞庫在應對全球保護挑戰方面的深遠前景。

這些活細胞庫在超低溫下保存動物的遺傳物質，如DNA、胚胎、精液和活體組織。這些細胞經培養後可用於各種用途，包括遺傳分析、輔助生殖技術、確保動物種群的遺傳多樣性，甚至有可能將物種重新引入其自然棲息地。

在這項研究中，研究人員分析了聖地亞哥野生動物聯盟（SDZWA）冰凍動物園的內容，該動物園是世界上規模最大、種類最豐富的活體基因樣本庫，研究人員以此為基礎制定了一個框架，用於確定未來採樣物種的優先順序。研究人員還利用世界上最大的物種知識數據庫–Species360 動物學信息管理系統（ZIMS）–中的匯總數據來確定未來基因樣本採集的機會。

研究結果表明，SDZWA 冷凍動物園目前儲存了965 種不同的物種，其中包括5%的兩棲類、鳥類、哺乳類和爬行類動物，而進一步從動物園和水族館採集樣本可將這一比例大幅提高到16.6%，從而獲得另外707 種瀕危物種。

此外，SDZWA冷凍動物園中已經保存了50%目前被列為野外滅絕物種的基因樣本，但從動物園採樣可以將這一數字提高到91%，從而有可能為這些瀕臨滅絕的物種提供重要的生命線。

這項研究的主要作者、都柏林動物園和都柏林聖三一學院自然科學學院的安德魯-穆尼（Andrew Mooney）博士強調了這項研究的重要意義，他說：”這項研究不僅凸顯了都柏林動物園和都柏林聖三一學院自然科學學院在保護瀕臨滅絕的物種方面所做的努力，而且也為都柏林動物園和都柏林聖三一學院自然科學學院提供了寶貴的經驗。”

“這項研究不僅彰顯了聖地亞哥動物園野生動物聯盟迄今為止所做的令人難以置信的工作，還體現了全球動物園和水族館界在進一步推動全球低溫銀行計劃和保護優先事項方面的集體潛力。隨著全球野生動物數量的不斷減少，現在是收集和保存瀕危物種基因樣本的最關鍵時刻。冷凍樣本提供了無與倫比的保護機會，但是，我們必須齊心協力，現在就收集樣本，以免為時已晚” 。”

三一學院自然科學系動物學教授伊馮娜-巴克利（Yvonne Buckley）說：

“我們正處於生物多樣性滅絕的危機之中，在未來幾十年中，可能有超過一百萬個物種面臨滅絕的威脅。雖然我們的首要任務是防止物種在野外減少，但低溫保存提供了一種手段來保護關鍵的遺傳多樣性，並將其重新引入種群，以提高它們的適應性和復原力。”

這項研究的共同作者、物種360保護科學聯盟的約翰娜-斯塔克（Johanna Staerk）說：

“這項研究強調了低溫保存在保護瀕危物種方面的巨大潛力，以及動物園和水族館在保護方面的作用。鑑於從野生物種中獲取基因樣本的難度很大，動物園和水族館提供了理想的資源來收集基因樣本，以確保物種未來的生存”。

聖地亞哥動物園野生動物聯盟保護遺傳學克萊伯格捐贈主任奧利弗-萊德（Oliver A. Ryder）說：

“冷凍動物園四十多年來對有活力細胞的冷凍保存為基於基因組學的生物多樣性發現提供了大量有影響力的資源，並展示了基於細胞的基因拯救的可能性。全球各國亟需擴大努力，建立分佈式生物庫網絡，以公平的方式提供基於細胞的遺傳資源，並為子孫後代提供保護選擇。”

聖地亞哥動物園野生動物聯盟冰凍動物園館長、該研究的共同作者馬里斯-霍克（Marlys Houck）說：

“庫爾特-貝尼斯克博士於1975 年創建了冰凍動物園，每年都有數以百計的樣本加入其中。由於他的遠見卓識，我們擁有了幾十年前儲存的物種和個體的細胞系，其中一些還沒有繁殖過。它們的遺傳多樣性在目前的種群中沒有體現，但可以通過冰凍動物園中的樣本進行未來的遺傳拯救。”

除了建議哪些物種需要優先進行基因採樣的框架外，研究報告的作者還鼓勵建立一個全球冷凍樣本庫數據庫，以促進在保護基因多樣性方面的合作。

這項研究是世界自然保護聯盟（IUCN）保護規劃專家組（CPSG）2016年會議期間舉行的一次研討會的成果，由物種360保護科學聯盟與冰凍動物園的奧利弗-萊德（Oliver Ryder）合作舉辦。

低溫基因銀行在拯救物種免於滅絕中的作用

冷凍庫在保護方面的強大作用體現在拯救現已功能性滅絕的北方白犀牛的努力中。由於僅有兩頭雌性白犀牛存活，科學家們正在利用來自冰凍動物園的樣本，通過輔助繁殖技術拯救這一亞種，以免其永遠消失。

雖然北方白犀牛的例子是拯救該亞種的最後嘗試，但研究報告的作者強調，積極主動地確定物種的優先次序並建立全球冷凍數據庫以確保能更快地採取保護行動非常重要。

低溫保存可能是拯救瀕臨滅絕的物種（如北方白犀牛和虎鯨）的唯一救命稻草，因為這些物種可以獲得活細胞培養物。遺憾的是，最近滅絕的長江江豚和聖誕島琵琶蜥將永遠無法實現這些可能性，因為它們沒有活體生物樣本。

不過，大多數物種仍有採樣機會。考慮到在世界自然保護聯盟（IUCN）瀕危物种红色名錄上被列為”最不受關注”的物種中，有71% 的物種因氣候變化的影響而瀕臨滅絕，現在儲存基因樣本有助於將來保護這些物種。