Существует несколько проектов, цель которых — возродить мамонтов и другие виды, исчезнувшие с лица Земли. Причём то, что это технически невозможно, не имеет значения.
Для учёных, исследующих вымершие виды в амбициозном стремлении вернуть их к жизни, публикация, вышедшая в марте в журнале Current Biology, стала отрезвляющим столкновением с реальностью. Группа исследователей под руководством Томаса Гилберта, специалиста по геномике и профессора Копенгагенского университета, проверила возможность воскрешения видов. Для этого учёные секвенировали геном тушканчиковой мыши Маклеара с острова Рождества (Австралия) — вида, вымершего в конце XIX или начале XX века.
«Казалось, это идеальный план», — делится Гилберт. Образцы ДНК вымершего вида — сравнительно свежие и хорошо сохранились. Кроме того, грызуны с острова Рождества (Rattus macleari) генетически очень близки серой крысе (известна также как Rattus norvegicus, норвежская крыса). А ДНК серой крысы отлично изучена. Это совсем не то же самое, что пытаться восстановить последовательность ДНК какой-нибудь древней кошки из джунглей плейстоцена. Не говоря уже о динозавре. С реконструкцией генома недавно вымершей близкой родственницы обыкновенной крысы не должно было возникнуть особенных трудностей.
Однако на деле всё вышло не так гладко. Несмотря на все усилия, учёным не удалось восстановить около 5% генома тушканчиковой мыши с острова Рождества. Многие гены, которые не удалось прочесть, были связаны с обонянием и иммунной системой — двумя безумно важными функциями для животных. «Это не какие-то малозначимые вещи, которые необязательно восстанавливать, — объясняет Гилберт. — Без них вы получите вид, непохожий на тот, что вымер».
Да, результаты команды Гилберта новы. Но во многом они лишь подтверждают то, о чём многие учёные давно догадывались. По словам Бет Шапиро, профессора экологии и эволюционной биологии из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, «самое большое заблуждение о возрождении видов заключается в том, что это возрождение возможно».
Бен Новак, ведущий научный сотрудник из Revive & Restore, одного из основных некоммерческих проектов по возрождению видов, с готовностью признаёт это. «Вы никогда не сможете вернуть то, что вымерло», — говорит он. Но для него, как и для большинства других учёных, занимающихся возрождением видов, получить не реальных вымерших животных, а лишь похожих на них — не проблема, а цель.
Большинство исследователей, которые занимаются возрождением видов, не пытаются воскресить харизматичных древних зверушек, чтобы поместить тех в ближайший зоопарк на радость публике. Учёные скорее стремятся создать что-то приблизительно похожее для образовательных и природоохранных целей. Например, чтобы заполнить в экосистемах «пустоту», оставленную вымершими видами. Или чтобы увеличить численность современных исчезающих видов.
Сборка генома по кусочкам
Проблемы, стоящие перед проектами возрождения видов, начинаются с ДНК — молекулы, которая вроде бы как раз и даёт надежду на то, что вымершие животные вновь будут ходить по Земле. В романе «Парк Юрского периода» и одноимённой серии фильмов ДНК динозавра возрастом более 65 млн лет извлекают из комара, сохранившегося в янтаре. Но в реальности ДНК — слишком хрупкая молекула, чтобы сохраняться столь долго. Период полураспада ДНК составляет всего около 521 года.
Даже в хорошо сохранившихся тканях, которые остались от недавно вымерших видов, ДНК часто фрагментирована. «И из-за того, что эти фрагменты слишком мелкие, их невозможно собрать [в электронном виде], словно кусочки паззла, в целостную картину, которой они были раньше», — комментирует Новак.
В частности, не всегда ясно, в каком порядке гены должны стоять в реконструированных молекулах ДНК. Такие детали важны — потому что исследования на живущих видах показали: небольшие изменения в последовательности генов могут значительно влиять на поведение и другие характеристики организмов. Да, исследователи, которые занимаются возрождением видов, обычно в качестве ориентира используют близких родственников исчезнувших животных. Однако у такого подхода есть ограничения.
«Даже если бы у нас было 100% генов организма, мы всё равно создали бы его с тем же порядком генов и количеством хромосом, что и у его живого родственника», — делится Новак. И, как ясно показывает новая работа Гилберта, подобраться ко всей генетической последовательности зачастую просто невозможно. […]
Таким образом, даже если усилия генных инженеров и селекционеров увенчаются успехом, они получат не собственно вымерший вид, а своего рода гибрид.
Если же мы хотим создать максимально точную копию вымершего вида, нам нужно вырастить клон из живой или специально законсервированной клетки этого самого вида. У учёных нет пригодных для использования клеток шерстистых мамонтов, дронтов, тасманийского волка и большинства других «распиаренных» вымерших видов. Однако есть клетки других животных — вымерших недавно. Так, в 2003 году специалисты использовали клонирование в попытке возродить букардо — вымерший вид или, по другой классификации, подвид пиренейского козла. Суррогатной матерью и донором яйцеклетки стала современная коза. К сожалению, козлёнок букардо — представитель единственного вымершего вида, который когда-либо был клонирован — скончался всего через семь минут после рождения из-за порока развития лёгких.
Да, в области возрождения видов есть проблемы. Однако учёные, работающие в этой сфере, не отступают. Для них удачный «почти двойник», промежуточный вариант между живым и вымершим видами или функциональный эквивалент исчезнувшего вида — это успех. […] Практическая цель проекта по возрождению шерстистого мамонта — помочь вымирающим азиатским слонам адаптироваться к холодным условиям арктической тундры.
«Будьте уверены: учёные не думают, что получат мамонта. Потому что они его не получат», — добавляет Гилберт. Учёные получат «шерстистого слона», который сможет жить на холоде.
Гибрид слона и мамонта можно «заселить» в такие места как плейстоценовый парк — огромную тундровую территорию в России, где учёные пытаются восстановить чрезвычайно биоразнообразную и благоприятную для климата пастбищную экосистему, которую когда-то населяли крупные травоядные, в том числе мамонты. Вытаптывая почву, слономамонты позволяли бы просачиваться в её толщу холодному воздуху — тем самым, в теории, замедляя таяние многолетней мерзлоты. Предполагается, что в результате замедлился бы и выброс парниковых газов. Учёные, которые работают над созданием гибридов, надеются, что бонусом ещё и спасут слонов от полного исчезновения — ведь генноинженерные гибриды будут жить на просторной территории, свободной от человеческих конфликтов.
Таким же образом Новак сейчас работает над возрождением странствующего голубя и верескового тетерева — генетически модифицируя современные виды. Он надеется, что генноинженерные гибриды помогут восстановить пострадавшие экосистемы и вдохновят человечество прилагать больше усилий в этом направлении.
Автор — Ясемин Саплакоглу (Yasemin Saplakoglu).
Перевод — Екатерина Шутова, XX2 ВЕК.
Источники: https://www.quantamagazine.org/why-de-extinction-is-impossible-but-could-work-anyway-20220509.
#генетика #палеогенетика #мамонты #вымираниевидов #клонирование