Три щенка, рожденные в американской лаборатории, стали первыми представителями вида, считавшегося безвозвратно утерянным. Ученые уже готовят возрождение мамонтов.
Далласская биотехнологическая компания Colossal Biosciences шокировала научный мир заявлением о первом в истории успешном «возрождении» вымершего вида. Три щенка ужасного волка — хищника, исчезнувшего с лица Земли более 10 тысяч лет назад — сейчас живут в специальном заповеднике, питаются говядиной, олениной и кониной, и набирают вес быстрее своих современных сородичей.
«Это наш первый настоящий опыт возрождения вида, и это первый случай, когда вымершее животное вернулось на планету. Это очень здорово», — заявил Бен Ламм, соучредитель и генеральный директор Colossal.
Самцы, получившие имена Ромул и Рем в честь легендарных основателей Рима, родились 1 октября и весят около 36 килограммов каждый. Самка Кхалиси (имя из популярного сериала «Игра престолов», где ужасные волки играли заметную роль) примерно на шесть недель младше своих «братьев». Судя по наблюдениям специалистов, самцы уже сейчас на 20-25% крупнее обычных волков их возраста.
Чтобы вернуть к жизни доисторического хищника, ученые использовали технологию, которая звучит как сценарий фантастического фильма. Сначала они выделили ДНК из окаменелых фрагментов ужасных волков, хранящихся в музеях. Затем внесли изменения в геном современного серого волка, добавив мутации, которые должны придать животному характерные черты древнего «родственника» — больший размер, крупные зубы и челюсти, а также белую шерсть.
Полученные модифицированные клетки поместили в яйцеклетки домашних собак, которые затем выносили и родили этих необычных щенков. Сейчас животные обитают в экологическом заповеднике площадью более 8 квадратных километров, официально сертифицированном американскими природоохранными организациями.
Не совсем «Парк Юрского периода»: методы возрождения вымерших видов
Важно понимать, что, несмотря на громкие заявления, созданные щенки не являются точной копией вымерших ужасных волков. Представители Colossal Biosciences сами признают: новорожденные животные лишь несут некоторые характеристики своих древних прототипов.
«Это все равно что сказать: я добавил в молоко ложку какао, и теперь это шоколад», — объясняет ситуацию палеогенетик Бет Шапиро из Калифорнийского университета в Санта-Крузе. «Мы не создаем точные копии вымерших животных, а скорее современных животных с некоторыми чертами их древних родственников».
Сегодня ученые используют несколько основных подходов к «возрождению» вымерших видов, каждый со своими преимуществами и ограничениями:
Клонирование (ядерный трансфер)
Клонирование — самый прямой путь к возрождению вида, но и самый требовательный к исходному материалу. Метод предполагает извлечение неповрежденного ядра клетки вымершего животного, его пересадку в яйцеклетку современного вида с удаленным собственным ядром, а затем стимуляцию деления.
«До сих пор единственным документально подтвержденным успехом клонирования вымершего вида было ‘воскрешение’ пиренейского козерога в 2003 году», — рассказывает генетик Алехандро Капоне. «Козленок прожил всего несколько минут из-за дефекта легких, но анализ ДНК подтвердил, что это действительно был клон вымершего животного».
Главное ограничение этого метода — необходимость в хорошо сохранившейся ДНК, а такие образцы существуют только для видов, вымерших относительно недавно и в особых условиях, например, в вечной мерзлоте.
Генная инженерия и редактирование геномов
Именно этот подход использовала Colossal Biosciences для «возрождения» ужасных волков. С помощью технологий редактирования генома, таких как CRISPR-Cas9, ученые модифицируют ДНК ближайшего живущего родственника, чтобы воссоздать определенные черты вымершего вида.
«В случае с проектом по ‘возрождению’ мамонта гибридное животное будет содержать лишь около 2% ДНК оригинального вида», — отмечает молекулярный биолог Майкл Арктур. «Но даже эти 2% могут кардинально изменить фенотип, добавив шерстяной покров, увеличенные бивни и адаптации к холодному климату».
Преимущество этого метода в том, что он не требует целой неповрежденной ДНК, достаточно фрагментов, по которым можно восстановить последовательности ключевых генов.
Обратное скрещивание
Третий подход — обратное скрещивание — применяется, когда существуют близкие родственники вымершего вида с разными наборами его генетических черт.
«Представьте, что разные потомки сохранили разные черты общего предка. Скрещивая их между собой в определенной последовательности, можно постепенно восстановить генетический профиль, близкий к исходному», — объясняет Генри Уизерспун, специалист по сохранению видов.
Этот подход пытаются использовать для «возрождения» тура (дикого быка) — предка современных коров, а также для воссоздания квагги — подвида равнинной зебры, вымершего в конце XIX века.
Синтетическая биология
Самый футуристический метод — полный синтез генома вымершего вида с нуля и его внедрение в яйцеклетку современного животного. Технически это уже возможно, хотя пока в очень ограниченных масштабах.
«В 2010 году ученые создали первую бактерию с полностью синтетическим геномом. Теоретически, когда-нибудь мы сможем так же синтезировать геном вымершего животного, имея лишь его цифровую последовательность», — говорит Джордж Чёрч из Гарвардского университета.
Исследователи считают, что в будущем комбинация этих подходов даст наилучшие результаты. Например, клонирование с элементами редактирования генома позволит исправить генетические дефекты, которые могли привести к вымиранию вида изначально.
От волка до мамонта: кто следующий?
Успех с ужасными волками — только первый шаг для амбициозной компании. Их главная цель — воссоздать шерстистого мамонта, и в этом направлении уже есть прогресс. Colossal Biosciences планирует к 2028 году получить гибрид мамонта и азиатского слона, максимально приближенный к настоящему мамонту.
Недавнее открытие окаменевших древних хромосом мамонта возрастом 52 тысячи лет в Якутии может значительно ускорить этот процесс. Эти структуры намного крупнее известных ранее фрагментов древней ДНК и сохраняют информацию о том, какие гены были активны.
Помимо волков и мамонтов, в списке потенциальных «возрожденцев» фигурируют:
- Тасманийский (сумчатый) волк
- Странствующий голубь
- Птица додо
- Шерстистый носорог
- Саблезубые коты
- Птицы моа
А что насчет динозавров?
Если вы, как и многие, после прочтения книги «Парк Юрского периода» или просмотра одноименного фильма задавались вопросом, возможно ли воскресить динозавров — ответ, к сожалению, отрицательный.
В отличие от мамонтов или ужасных волков, динозавры вымерли 65 миллионов лет назад. За такой огромный промежуток времени их ДНК полностью разрушилась. Самые древние фрагменты генетического материала, изученные учеными, имеют возраст лишь до 1 миллиона лет и сохранились только благодаря особым условиям вечной мерзлоты.
«Искусственно воссоздать популяцию подлинных динозавров человеческими руками невозможно», — категорично заявляет палеонтолог Вадим Титов.
К тому же, у динозавров нет достаточно близких современных родственников, чьи яйцеклетки можно было бы использовать для клонирования, и нет подходящих суррогатных матерей, способных выносить их эмбрионы.
Этические вопросы: не только «можем ли», но и «должны ли»
Возрождение вымерших видов поднимает множество этических вопросов, которые требуют серьезного обсуждения. Давайте разберемся, какие ответы предлагают эксперты.
Благополучие «возрожденных» животных
Гуманно ли создавать животное, о биологии которого мало известно? Мы не можем быть уверены, что «возрожденные» существа не будут страдать от неизвестных нам особенностей их физиологии.
Джордж Чёрч, генетик и профессор Гарвардской медицинской школы, считает, что технологии де-экстинкции включают жесткие протоколы мониторинга здоровья создаваемых животных. «Эти существа находятся под более тщательным наблюдением, чем любые зоопарковые животные. Мы следим за каждым аспектом их физического и психологического состояния», — объясняет он.
Однако критики указывают, что мы можем просто не знать, на что обращать внимание. Возможно, у древних видов были уникальные потребности в питании, социальном взаимодействии или среде обитания, которые мы не сможем обеспечить.
Судьба новых-старых видов
Кто будет решать их судьбу? Нужно ли держать их в неволе или выпускать в дикую природу? И если выпускать, то где?
В случае с ужасными волками Colossal Biosciences выбрала стратегию полузамкнутого обитания — специального заповедника, где животные могут вести относительно естественный образ жизни под наблюдением ученых. Это компромисс между полной свободой и содержанием в неволе.
Эколог Стюарт Пимм из Университета Дьюка предлагает более радикальное решение: «Возможно, нам стоит создавать специальные резерваты, куда мы могли бы интегрировать возрожденные виды постепенно, наблюдая за их взаимодействием с современными экосистемами, но имея возможность вмешаться, если что-то пойдет не так».
Влияние на экосистемы
Какими будут последствия для современных экосистем? Введение «воскрешенных» видов может серьезно нарушить существующее экологическое равновесие.
«Экосистемы — это не статичные системы, а динамические и адаптивные сети, — говорит эколог Дэвид Эренфельд. — Тем не менее, внезапное введение крупного хищника или другого значимого вида может иметь каскадный эффект, последствия которого трудно предсказать».
Интересный подход предлагают ученые из программы Rewilding Europe. Они считают, что некоторые «возрожденные» виды могли бы заполнить экологические ниши, которые остались пустыми после массовых вымираний. Например, возвращение крупных травоядных может помочь в управлении растительностью и поддержании здоровья экосистем.
Приоритеты сохранения природы
И, наконец, самый острый вопрос: если мы не можем сохранить существующие виды, находящиеся на грани исчезновения, почему считаем, что сможем обеспечить существование искусственно созданных?
Бен Новак, ведущий ученый проекта Revive & Restore, отмечает, что это не вопрос «или-или»: «Технологии, разрабатываемые для де-экстинкции, могут напрямую применяться для сохранения существующих видов. Например, методы геномного редактирования, которые мы используем для воссоздания вымерших видов, также могут помочь увеличить генетическое разнообразие исчезающих популяций».
Кроме того, «возрожденные» виды могут стать мощными символами природоохранного движения. Когда люди видят, сколько усилий требуется для возвращения вымершего вида, они лучше осознают ценность сохранения тех, что еще существуют.
«Восхищение этими животными может изменить наше отношение к природе в целом, — считает биоэтик Грегор Ходжсон. — В конце концов, мы охраняем то, что ценим, а ценим то, что понимаем и чем восхищаемся».
Пока ученые ищут ответы на эти вопросы, технологии продолжают развиваться, и, возможно, в ближайшие годы мы увидим еще немало удивительных экспериментов по «возрождению» исчезнувших обитателей нашей планеты.
Подписывайтесь на телеграм-канал Digital Report https://t.me/DigitalRep, чтобы первыми узнавать о новых достижениях в мире науки и технологий!
