Биотехнологическая компания Colossal Biosciences вновь прогремела на весь мир, объявив о воскрешении ужасного волка. На поверку оно оказалось созданием генетически модифицированного серого волка, но, как и предсказывали ученые, стало мощнейшим стимулом для открытий и разработок.
«Древняя ДНК печально известна своей хрупкостью и деградацией, но за последние 20 лет палеогеномика совершила огромный скачок вперед, что привело к недавнему прорыву — первому в мире успешному возрождению вымершего вида с рождением ужасных волков Colossal», — заявила главная научная сотрудница Colossal Бет Шапиро, которая, работая ранее профессором Калифорнийского университета в Санта-Крузе (UC Santa Cruz), написала книгу о возрождении вымерших видов.
Для «воскрешения лютоволка» применялся метод реконструкции древних геномов с использованием инструментов Minigraph-Cactus и Giraffe, разработанный институтом геномики UC Santa Cruz. Описанный в статье на сервере препринтов bioRxiv, он позволил определить неожиданное происхождение ужасных волков.
Из ископаемых останков ученые знали, что ужасные волки были крупнее современных серых волков и обладали более мощными челюстями, что, вероятно, помогало им охотиться на крупных млекопитающих ледникового периода. Новое исследование показывает, что эти отличительные черты возникли в результате смешения двух древних групп псовых. Около двух третей генома ужасного волка, по-видимому, происходят от предка волков и койотов, а оставшаяся треть — от древней линии, связанной с южноамериканскими собаками. Это открытие предполагает, что ужасный волк появился в результате скрещивания между отдаленно родственными линиями примерно 4–5 миллионов лет назад.
Образование нового вида в результате межвидового скрещивания называется «гибридным видообразованием» и считается крайне редким явлением. Новые данные о происхождении ужасного волка вкупе с более ранними исследованиями UC Santa Cruz о происхождении колумбийского мамонта дают основания предположить, что гибридное видообразование могло встречаться чаще, чем мы думали ученые.
Понимание эволюционной истории ужасного волка помогает выяснить факторы, которые могли привести к его вымиранию, что может быть полезно для сохранения современных видов. По утверждению Colossal, технологии, разрабатываемые в процессе «возрождения» вымерших видов, помогут спасти исчезающие растения и животных от глобального кризиса вымирания, который угрожает уничтожить 30–50% видов в ближайшие 25 лет. Усовершенствованные палеогеномные методы, использованные в этом исследовании, также открывают путь для будущих исследований других вымерших видов, что позволит глубже понять эволюционные процессы на Земле.
«Наша новая работа опирается на десятилетия исследований древней ДНК и представляет улучшенный метод реконструкции древних геномов, который позволил нам раскрыть неожиданную эволюционную историю, скрытую в ДНК ужасного волка, — сказала Шапиро. — Я с нетерпением жду новых открытий, которые станут возможными благодаря этому методу, и того, как эти знания помогут нам сохранить удивительное биоразнообразие Земли».
Всю кропотливую подготовительную работу для исследования, включая обработку древнего клыка и черепа ужасного волка, извлечение ДНК, создание геномных библиотек и контроль качества секвенирования, провела созданная Шапиро лаборатория палеогеномики UC Santa Cruz.
«Потрясающе видеть, как Colossal использовала инструменты, разработанные Бет Шапиро и другими учеными UC Santa Cruz для изучения древней ДНК, чтобы совершить поистине удивительный прорыв в генной инженерии. Учитывая скорость развития этой области, я уверена, что ужасные волки Colossal — только начало», — заявила исполнительный директор Института геномики Лорен Линтон.
Остекленевшие древние хромосомы позволят собрать геномы вымерших видов