Земля переживает кризис биоразнообразия. За последние 50 лет мировая популяция животных сократилась почти на 70 %. Пришло время радикальных мер, одной из которых может стать криоконсервация. Расскажем, что это и как работает.
Замороженные клетки
Чтобы сохранить возможность иметь детей, люди все чаще прибегают к замораживанию яйцеклеток, сперматозоидов или эмбрионов. Подобный подход может быть применен и для сохранения образцов животных, которые впоследствии будут использованы для восстановления их популяции.
Человеческие эмбрионы замораживают для последующего экстракорпорального оплодотворения и хранят при температуре –196 Со. Теоретически срок содержания не ограничен, но все же врачи рекомендуют замораживать их не более чем на 10 лет.
Наука воскрешать: от Бахметьева до Оттингера
Криоконсервация как глубокая заморозка живого организма для того, чтобы его потом оживить, зародилась в начале прошлого века благодаря опытам русского биолога-экспериментатора Порфирия Бахметьева. Он первым вызвал анабиоз у млекопитающих (летучих мышей) и показал, что выход из такого состояния возможен, если тканевые жидкости остаются в переохлажденном, но жидком состоянии. Чтобы защитить ткани от повреждений, связанных с заморозкой, Бахметьев первым использовал глицерин.
Новый виток подобные опыты получили в середине века, когда вышла книга «Перспективы бессмертия» американского ученого Роберта Эттингера, которого называют основателем крионики. Позже он основал профильный институт.
В 1967 году был крионирован первый человек — американский профессор психологии Джеймс Бедфорд. Он умирал от рака и согласился на такой эксперимент. Вот уже более полувека его тело находится в глубокой заморозке. Первый россиянин, а точнее, его мозг был крионирован 20 лет назад. Личность мужчины не известна.
Главная проблема с крионикой на ее современном этапе развития в том, что нет методов разморозки тела человека с возможностью его реанимации. Ведь находящаяся в теле вода при охлаждении превращается в кристаллы льда, которые разрушают органы, сосуды и клетки вообще.
В ближайшие десятилетия более миллиона видов окажутся под угрозой исчезновения, и предпринимать меры нужно уже сейчас. Например создавать большие криобанки, где хранились бы образцы ДНК, эмбрионы, яйцеклетки, сперматозоиды и живые ткани. При помощи современных технологий биоинженерии все это можно использовать для генетического анализа и репродукции.
Так, например, появляется шанс у почти вымершего северного белого носорога. В живых сегодня остались всего две самки, но они оказались не способны выносить потомство, хотя в криобанке есть образцы спермы самцов этого вида. Тем не менее ученые допускают возможность осеменения самки южного белого носорога, поэтому не все еще потеряно, в отличие от китайского речного дельфина или нетопырей с острова Рождества: ныне живущих особей не осталось, а образцы в криобанк не были занесены вовремя.
Однако большинство видов, которые находятся на грани исчезновения, еще можно спасти. Отлавливать животных в дикой природе, как правило, непросто, а вот зоопарки и океанариумы дают возможность без особых проблем быстро собрать нужные данные.
Этот метод уже используется и в сельском хозяйстве. Например, в Калмыкии в прошлом году открыли криобанк животных для создания лучшего генофонда. Для этого замораживают эмбрионы из оплодотворенных яйцеклеток специально отобранных быков и коров. Центр оснащен самым современным оборудованием. С его помощью планируется создать геномную базу сельхозживотных на основе современных ДНК-технологий.
Самый большой криобанк
Большой потенциал криобанков демонстрируют результаты недавнего исследования, опубликованного в журнале Zoo Biology. Ученые проанализировали состав крупнейшей в мире коллекции генетических образцов Frozen Zoo, а также изучили данные из самой большой международной базы знаний о видах Species360.
Криобанк Frozen Zoo пополняется на протяжении 40 лет, и сегодня там почти тысяча видов, занесенных в Красный список Международного союза охраны природы из-за угрозы исчезновения. Кроме того, там собрана примерно половина видов, которых уже не встретишь в дикой природе.
Такой «замороженный зоопарк» дает большие перспективы в деле возрождения утраченных зверей. Подобных учреждений должно быть больше, а это возможно лишь при активном международном сотрудничестве.
Помимо общей оценки криобанка, исследователи обращают внимание на тех, кому сегодня в первую очередь нужна помощь. Например, на яванского носорога, почти полностью истребленного во время Второй мировой войны, и вакиту, которая становится жертвой прилова. Внесение их материалов в криобанк — единственный, судя по всему, способ обеспечить выживание этих животных.
Интересно? Сделали подборку материалов по теме:
