Новости всё Наука - iCity.life Уфа

Возвращение вымерших видов к жизни больше не является научной фантастикой, даже если технологии не совсем готовы к этому. По большей части шумиха на эту тему была поднята возобновлением постоянных попыток по возвращению на землю шерстистых мамонтов. И не только. Не так давно гарвардский генетик Джордж Черч заявил, что его команда через два года сможет представить гибридный эмбрион. Генетически созданным будет азиатский слон, и некоторые черты мамонта будут переданы этому новому виду.

Идея вернуть на нашу планету вымершие по нашей и не только вине далеко не нова. Первая попытка вернуть потерянный вид, дикого горного козла букардо, была предпринята в 2003 году, через три года после исчезновения этого вида. Клонированный эмбрион букардо (пиренейский козерог) был выращен в лаборатории и затем введен в чрево козы, чтобы она его выносила. Прожить ему удалось всего несколько минут из-за дефекта легких.

Попытки возродить шерстистого мамонта — или его генетически модифицированную версию — предпринимались еще чаще.

Японские ученые пытались клонировать шерстистого мамонта более 15 лет. Им до сих пор не удалось это сделать. Ученые вроде Черча считают, что необходимо создать гибрид, а не идеальный клон, используя метод редактирования генов под названием CRISPR/Cas9.

Правильный инструмент для работы

CRISPR/Cas9 позволяет редактировать геном любого живого организма. Он получил известность в 2012 году и стал рекламироваться как возможное средство от рака и ряда генетических заболеваний, среди прочих изумительных применений. В основе этой техники лежал механизм защиты бактерий от вирусов.

Фактически инструмент редактирования гена позволяет ученым переписывать «историю» генетического состава организма. Его простота и точность в разрезании и склеивании генетического материала делает его чрезвычайно универсальным, позволяя заменять небольшие фрагменты ДНК.

С 2015 года ученые под руководством Черча внесли 45 «исправлений» в геном азиатского слона. По большей части их интересовали характеристики шерстистого мамонта — такие как подкожный жир и длинная шерсть — которые сделали их особенно хорошо приспособленными к холоду, прежде чем они окончательно вымерли около 4000 лет назад.

Нужен правильный генетический материал

Оказалось, что не всякая ДНК шерстистых мамонтов подойдет для воскрешения вида. В исследовании, опубликованном в этом месяце в PLOS Genetics, говорится, что незадолго до вымирания одна из последних групп шерстистых мамонтов пережила «генетический кризис», в результате чего в ее геноме проявилось множество неприятных генетических мутаций.

В рамках исследования сравнивали геном материкового шерстистого мамонта, жившего 45 000 лет назад, когда животных был много, с геномом мамонта на изолированном острове в Северном Ледовитом океане, где порядка 4300 лет назад жило около 300 животных. Согласно данным работы, небольшая островная популяция потеряла множество обонятельных рецепторов, а также белки мочи, которые могут влиять на социальный статус и выбор партнера.

По данным исследователей, эта работа дает ценную информацию о том, что происходит генетически с популяцией, когда она снижается.

«Мы полагаем, что геномы, затронутые геномным кризисом, приведут к длительным последствиям, которые будут препятствовать восстановлению популяции», пишут исследователи. Другими словами, усилия по сохранению малых и изолированных популяций могут быть недостаточными, запоздалыми из-за вредных мутаций. Авторы также говорят, что заинтересованные в «воскрешении» животных должны ожидать, что геномы некоторых мамонтов могут быть с негативными, иногда ужасными мутациями.

Усилия по реанимации, которые прикладывает Черч и другие ученые, базируются на ДНК, извлеченной из гигантских волосяных шаров, найденных замороженными в Сибири. Считается, что эти материковые виды вымерли около 10 000 лет назад из-за потепления климата и деятельности человека.

Воскрешение и цена сохранения

Биоэтики могут долго спорить на тему этических последствий реанимации вымерших видов. Новое исследование, опубликованное в Nature Ecology and Evolution, может поддержать аргумент против. В своей работе ученые утверждают, что попытки воскресить мамонтов могут привести к дальнейшей потере биоразнообразия, поскольку стоимость реанимации мертвых видов куда выше, чем попытка сохранить существующий.

Ученые подсчитали, что для каждого вымершего вида, который может быть возрожден в Новой Зеландии, такие усилия приведут к жертвованию спасением целых трех существующих или живых видов. Это соотношение еще хуже в Новом Южном Уэльсе и Австралии, где ресурсы, необходимые для возвращения пяти исчезнувших видов, можно было бы использовать для сохранения 42 ныне живущих.

«Учитывая значительный потенциал упущенных возможностей и риски, связанные с тем, что возрожденный вид может заполнить свою нишу в экосистеме, едва ли процедуру воскрешения можно оправдать текущим сохранением биоразнообразия», говорит Хью Поссингем, профессор Университета Квинсленда.

«Реанимация может быть полезной для воодушевления новой науки и для сохранения, если мы убедимся, что она не сократит ресурсы, которые отпускаются на сохранение имеющейся природы», добавляет он. «Однако, в общем, будет лучше, если мы сосредоточимся на многих видах, которые нуждаются в нашей помощи сейчас».

Очередь на воскрешение

Шерстистый мамонт — не единственный кандидат на возвращение.

Группа под названием Revise and Restore ведет работу над несколькими проектами по ликвидации последствий исчезновения, а также инициативами по спасению исчезающих видов. Ее флагманский проект — восстановление странствующего голубя, который вымер в начале 20-го века вследствие неуемной охоты и разрушения среды обитания силами людей.

Группа разработала контрольный список критериев для определения того, будет ли вид хорошим кандидатом на возвращение. Критерии подразделяются примерно на три категории: возможно ли воскрешение вида с научной точки зрения вообще? Сможет ли возрожденный вид выживать и процветать в дикой природе? Каковы преимущества возвращения вида к жизни?

В случае странствующего голубя, цель состоит в восстановлении циклов регенерации в лесах Восточной Америки, чтобы сделать их более разнообразными и продуктивными. Восстановление леса требует периодических нарушений, таких как лесные пожары. Исторически странствующие голуби были главным игроком в беспорядках природных лесов.

«Восстановив экологическую роль странствующих голубей, мы можем естественным образом восстановить и увековечить циклы лесовосстановления», говорится в заявлении группы.

Среди других кандидатов на воскрешение — букардо, тилацин (сумчатый волк), лягушки-реобатрахусы, пещерный лев, атлантический серый кит и, конечно, шерстистый мамонт.

Похоже, просто ответа на вопрос, какие виды стоит вернуть из мертвых, нет. Мир теплеет, места обитания исчезают, среда становится грязнее, а кризис биоразнообразия углубляется. Возвращение видов к жизни, несмотря на сложность этой задачи, могла бы помочь нам восстановить больные экосистемы.