Датские специалисты опубликовали исследование, в котором обосновали невозможность девымирания — воссоздания вымерших видов животных. Тем не менее многие ученые продолжают работать над «воскрешением» мамонтов или туров — и говорят, что их цель не точное воссоздание этих животных, а повышение биологического разнообразия и восстановление экосистем.
Фото: Евгения Яблонская, Коммерсантъ
Фото: Евгения Яблонская, Коммерсантъ
Невосстанавливаемые виды
В апреле в научном журнале Current Biology вышла статья под названием «Исследование геномных ограничений для девымирания на примере тушканчиковой мыши Маклеара». Несмотря на скучное название, исследование практически революционно. Ведь оно ставит крест на принципиальной возможности так называемого девымирания. Возможность такого «оживления» мамонтов, птиц додо или менее древних и экзотических животных уже давно интересует ученых.
Авторы статьи — группа биологов и генетиков из Дании, Китая, Германии и США — изучали вопрос на примере тушканчиковой мыши Маклеара.
Эта мышь была эндемиком острова Рождества в Индийском океане, обнаружили ее британские моряки в 1880-е годы. Тогда на остров Рождества стали приезжать первые переселенцы — а вместе с ними сюда прибывали и обычные черные крысы. Крысы принесли на остров новые для мышей Маклеара заболевания — и к 1903 году эндемичный вид полностью вымер.
Авторы исследования решили провести секвенирование генома такой мыши, то есть восстановить последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК. Большинство методов девымирания предусматривают восстановление ДНК.
Мышь Маклеара для своих исследований ученые выбрали неслучайно. Вид вымер относительно недавно — а значит, сохранность его ДНК достаточно высока. Кроме того, он довольно близок к ныне живущим видам, например к вовсе не вымершей, а, наоборот, максимально распространенной и прекрасно себя чувствующей серой крысе. Все это делает процесс восстановления последовательности ДНК куда более простым, чем в случае, скажем, мамонтов или динозавров.
Тушканчиковая мышь Маклеара
Фото: Йосеф Смит
Тушканчиковая мышь Маклеара
Фото: Йосеф Смит
Однако ученые не смогли восстановить почти 5% генома мыши Маклеара. Из статьи следует, что многие части генома, которые не удалось восстановить, связаны с такими важными функциями, как иммунитет и обоняние.
«Это не какие-то ненужные вещи, которые вам и не надо восстанавливать. И поэтому в конце концов у вас получится совсем не то же самое (животное.— “Ъ”), которое вымерло»,— комментирует результаты исследования его руководитель, профессор генетики Копенгагенского университета Том Гилберт.
Воскрешение мамонтов
Различные проекты по воскрешению вымерших видов возникают уже не первое десятилетие. В 2014 году при Международном союзе охраны природы была даже создана рабочая группа, которая сформулировала основные принципы, на которых должно проводиться девымирание. Есть несколько основных вариантов, по которым, по замыслу ученых, можно провести такое восстановление. Большинство из них связано с генной инженерией.
Один из самых известных проектов — исследования генетика Гарвардского университета Джорджа Черча. Его цель — воссоздание мамонта.
Доктор Черч вместе с коллегами уже проводил эксперименты по внедрению элементов генома, полученных из замороженных останков мамонтов, в ДНК современного слона. При этом он признает, что само по себе это не имеет большого смысла и очень далеко от реального воссоздания мамонта.
Доктор Черч стал также основателем стартапа Colossal, цель которого — воссоздание различных вымерших животных. Colossal в марте привлек инвестиции на $75 млн, теперь его стоимость оценивается в $400 млн.
Еще один вариант — клонирование. Для создания клона используется живая или замороженная клетка животного нужного вида. Именно это существенно ограничивает возможности метода — в случае с давно вымершими животными ни тех, ни других клеток быть не может. Значит, таким образом можно воссоздать только недавно вымершие виды.
Один из примеров — клонирование пиренейского горного козла. Этот вид вымер в 2000 году, а в 2003-м животное было клонировано учеными с применением замороженных клеток. Однако козел умер через несколько минут после появления на свет.
В 2012 году в Калифорнии была создана неправительственная организация Revive & Restore. Ее цель — сохранение вымирающих и воссоздание вымерших видов с помощью генетических исследований.
Создатели Revive & Restore говорят, что хотят привнести методы биотехнологий в классическую биологию. Самый большой успех компании — клонирование в 2020 году черноногого хорька.
Это исчезающий вид. Ученые клонировали самку такого хорька — ее назвали Элизабет Энн — с использованием клеток, замороженных в 1980-е. Также среди планов Revive & Restore — девымирание странствующего голубя, верескового тетерева и мамонта.
При том, что большинство проектов в этой области основано на генных технологиях, есть и другие варианты. Это прежде всего обратное разведение: ученые проводят скрещивание тщательно отобранных особей ныне живущих видов, в которых сохраняются гены вымерших родственных видов.
Этим занимается, например, проект Tauros Program. Его цель — выведение вымершего в XVII веке огромного быка-тура путем обратного скрещивания особей крупного рогатого скота.
Еще один пример — южноафриканский Quagga Project, в рамках которого с помощью скрещивания зебр хотят вывести кваггу (подвид зебры, вымерший в XIX веке).
Похожая копия
При этом большинство ученых согласны с тем, что девымирание — это не воссоздание вымершего вида в строгом смысле, а скорее попытка создать близкую копию.
«Главное недоразумение в отношении девымирания заключается в том, что считается, что оно возможно»,— говорит профессор экологии и эволюционной биологии Калифорнийского университета в Санта-Крузе Бет Шапиро. Ведущий исследователь Revive & Restore Бен Новак также признает, что цель — не возвращение к жизни вида, который вымер, а создание его копии.
Все перечисленные выше ограничения делают практически невозможным восстановление генома вымерших видов — период полураспада ДНК составляет всего лишь 521 год. Даже от недавно вымерших видов остаются скорее фрагменты ДНК — а значит, восстановить ДНК полностью невозможно.
В частности, невозможно восстановить порядок генов. Это важно, потому что даже незначительные изменения в ДНК существенно влияют на поведение и другие характеристики существа.
Для восстановления обычно используют геном близкородственных видов, которые живут сейчас,— но это дает те самые существенные различия.
«Даже если вы (таким способом.— “Ъ”) получите 100% генетического кода, у вас все еще будет организм с последовательностью генов и количеством хромосом, как у их ныне живущего родственника»,— отмечает господин Новак.
В случае обратного разведения речь тем более не идет о точном воссоздании — скорее о выведении животных, чуть более похожих на свои вымершие родственные виды. По словам доктора Черча, надо понимать, что цель его проекта — не восстановление мамонта таким, каким он был тысячелетия назад. Цель состоит в приспосабливании азиатских слонов к морозам — то есть, по сути, нужно создать слона, покрытого шерстью.
Да и в целом большинство проектов такого рода в конечном счете направлено не на воссоздание реальных вымерших видов, а на повышение биологического разнообразия и восстановление пострадавших от влияния человека экосистем.