Воскрешение мамонта 2018: Научный стартап обещает воскресить шерстистого мамонта в ближайшие годы |

Содержание

Научный стартап обещает воскресить шерстистого мамонта в ближайшие годы

14 сентября 2021
12:52

Ольга Мурая

Идея о клонировании шерстистого мамонта занимает умы учёных уже не первый год.

Вести.Экономика

Исследователи используют последние достижения генной инженерии, чтобы воссоздать геном легендарного хозяина Арктики.

Тысячи видов животных и растений полностью исчезли с лица земли за время существования на ней человека. О некоторых мы могли никогда не слышать, а некоторые были основой экосистемы, в которой обитали.

Одним из них был шерстистый мамонт, который даже спустя тысячелетия после своего вымирания, будоражит умы людей. Считается, что эти гиганты, жившие в последнюю ледниковую эпоху, полностью вымерли около четырёх тысяч лет назад. Однако учёные по-прежнему находят и изучают остатки этих удивительных древних животных.

Сегодня появилась возможность с помощью генной инженерии «воскресить» некогда вымершую популяцию гигантов, и генетическая компания Colossal объявила о намерении вернуть к жизни именно шерстистого мамонта.

Основатели компании стремятся разработать способ «оживить» мамонтов, используя технологию редактирования геномов CRISPR. Colossal уже вложила 15 миллионов долларов США, которые пойдут на спонсирование соответствующих исследований в Медицинской школе Гарвардского университета.

Сразу же отметим, что в случае успеха создание, которое появится на свет в результате деятельности учёных, не будет настоящим мамонтом. Это будет генетически модифицированный слон, эдакий гибрид слона и мамонта. Исследователи планируют использовать в качестве основы геном индийского слона, так как он разделяет с шерстистым мамонтом 99,6% генов.

Оставшиеся 0,4% генов будут отредактированы с помощью технологии CRISPR. Учёные наделят полученное животное характерными чертами мамонта, такими, например, как способность выживать в холодном климате. Ожидается, что у «мамонта» появится тёплая шкура, запас жира, характерные большие бивни, которые помогут в добыче пропитания из замерзшей земли, и небольшие уши, которые защитят животное от потери тепла.

Эмбрион-гибрид будет вынашивать самка индийского слона: она справится с этой задачей, ведь её размеры позволят произвести на свет столь крупное животное.

Добавим, что учёные стремятся восстановить популяцию шерстистых мамонтов вовсе не на потеху публике: они надеются, что мамонты помогут восстановить уникальную экосистему Арктики.

Объясним: когда мамонты бродили по просторам арктической тундры, они удобряли и «вспахивали» землю, создавая благоприятные условия для появления в этой местности других видов животных: бизонов, лошадей, северных оленей и овцебыков. Разнообразие растительного мира при этом также повышалось, превращая негостеприимную местность в плодородную степь.

Эта арктическая степь постепенно ушла в небытие вместе с исчезновением с лица земли мамонтов.

Исследователи считают, что возвращение мамонтов в Арктику сделает местную экосистему более устойчивой, что поможет бороться с изменением климата, таянием вечной мерзлоты и сопутствующим ему высвобождением парниковых газов из почвы.

К слову, к этой цели также стремятся создатели Плейстоценового парка, расположенного в Якутии. Сергей и Никита Зимовы создают современный аналог «мамонтовой степи», в которой уже обитают якутские лошади, бизоны, яки, северные олени и многие другие представители животного мира эпохи плейстоцена.

Чего в этом проекте очевидно не хватает, так это мамонтов. Руководство Плейстоценового парка выражало готовность принять на своей территории первых живых мамонтов, однако Colossal пока не сообщала о подобных планах. По всей видимости, пока основной задачей компании остаётся само по себе воссоздание вымершего вида.

Когда эта цель будет достигнута, авторы проекта смогут задуматься и о том, где поселится первый мамонт современности.

Подобные смелые начинания, конечно же, вызывают множество споров и противоречий. Некоторые учёные сомневаются в том, что современному миру необходимы виды, вымершие несколько тысяч лет назад. Ведь за это время многое в природе успело измениться, и восстановленные виды рискуют остаться без комфортной для них экологической ниши (или навредить существующим).

Так или иначе, возврат шерстистого мамонта к жизни будет важным научным достижением. Это будет своего рода «проба пера», которая ознаменует новый этап генетических исследований, которые потенциально смогут спасти вымирающие сегодня виды.

К слову, ранее мы писали о том, что учёным удалось воскресить мутантные гены последних мамонтов. Мы также сообщали об успешном воскрешении древней финиковой пальмы и сохранившегося в вечной мерзлоте крохотного животного.

Предлагаем также почитать о том, зачем российские учёные хотят воскресить древние вирусы.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».

наука
генетика
ледниковый период
CRISPR
мамонт
новости
геном

Как в России пытаются воскресить мамонта — Будущее на vc.ru

8992
просмотров

Российские ученые, отец и сын, на севере Сибири уже несколько десятков лет пытаются возродить пастбища ледникового периода. В идеале — с выращенными в лаборатории шерстистыми мамонтами (происходящими от слонов).

У этого процесса есть множество неизвестных. Сколько для этого потребуется генов? (лучше пытаться высечь скульптуру из камня, или слепить ее из существующих материалов?) Сколько врачей потребуется для создания одного животного? (то есть выращивания этих 200-килограммовых младенцев в искусственной утробе). И какие реальные плюсы от возвращения мамонтов может получить человечество?

Плейстоценовый парк находится в Восточной Сибири, к северу от Полярного круга, в 150 км от побережья Северного Ледовитого океана. Ближайший населенный пункт — поселок Черский с 2500 жителей (до него 32 км). Вокруг — сплошная лесотундра, которая все чаще в последнее время перемежается с болотами. Территория парка — 144 км². По равнинам бродят бизоны, овцебыки, дикие лошади, яки и зубры.

Хотя название вызывает ассоциации с Парком Юрского периода, Никита, директор заповедника, в интервью The Atlantic три года назад объяснял, что это не туристическая достопримечательность и даже не проект по возрождению видов. А радикальный геоинженерный эксперимент:

Будет мило, если здесь будут бегать мамонты. Но мы не какие-то там сумасшедшие ученые, которые просто хотят сделать мир зеленым. Я пытаюсь решить более серьезную проблему изменения климата. Я делаю это для людей. У меня три дочери. Я делаю это для них.
Никита Зимов, Директор Плейстоценового парка

Эпоха плейстоцена

Плейстоценовый парк назван в честь геологической эпохи, которая закончилась всего 12 тысяч лет назад, а началась на 2,6 миллиона лет раньше. Это время обычно называют ледниковым периодом, хотя с тем же успехом плейстоцен можно было бы назвать травяным периодом. Даже во время сильнейшего холода, когда ледники доходили до Средиземного моря, огромные участки планеты были покрыты лугами. В том числе — часть Берингии, территории на востоке России между Чукотским и Беринговым морем. В то время здесь проходили широкие зеленые и золотистые равнины. Холодная версия африканской саванны, в итоге названная Мамонтовой степью.

Численность зверей на Сибири до последних двадцати тысяч лет была очень велика. Одних мамонтов, по подсчетам, на крайнем северо-востоке было 40-60 тысяч. По свидетельству Санникова, верхний слой почвы на некоторых островах Северного Ледовитого океана полностью был сложен из костей древних животных.

Но когда ледниковый период закончился, зеленые луга исчезли — вместе с животными, которые их населяли. Причем вполне вероятно, что крупные травоядные пропали раньше травы. Скажем, из-за влияния каких-то приматов, которым очень понравилось их мясо.

Кстати, это массовое вымирание фауны, получившее название голоценовое вымирание, полным ходом продолжается и по сей день. Просто началось оно с наиболее крупных животных.

Крупные мамонты всё еще жили на острове Святого Павла, маленькой точке в Беринговом море, примерно до 3600 года до нашей эры. А последние мамонты исчезли с острова Врангеля, чуть севернее текущей территории парка, около 2000 лет до нашей эры — правда, к тому времени из-за инбридинга это уже была карликовая разновидность.

История человечества как раз началась в плейстоцене. Как и слоны, мы вышли из Африки, и начали распространяться по планете похожими траекториями. Развиваясь, адаптируясь под условия своего проживания.

Меньше шести тысяч лет назад, во времена Древнего Египта, мы делили Землю с гигантскими мохнатыми животными. И, есть большая вероятность, не в последний раз.

Современный проект

Метановые пузыри. Российский север сейчас

Никита Зимов со своим отцом Сергеем пытаются вернуть луга и степи на север Якутии. Они хотят возродить экосистему Мамонтовой степи — вместе с вымершими существами, которые когда-то ее поддерживали.

Журнал Science в 2005 году опубликовал статью Сергея Зимова об исчезновении травоядных на севере и критических опасностях потепления в Берингии. Отчасти благодаря ему мы теперь знаем, что в арктической вечной мерзлоте хранится больше углерода, чем во всех лесах планеты, вместе взятых. Эту древнюю органику внутри земли, в отсутствии кислорода, микробы могут перерабатывать и в куда более опасный для планеты метан.

По оценкам Зимовых, если огромные стада мегафауны снова заселят Арктику, они тоже будут выбрасывать метан, но в куда меньшей степени, чем тающая мерзлота, и более постепенно. Сейчас за появление метана в атмосфере отвечают в основном такие травоядные, как коровы, олени и козы. У лошадей, свиней, мамонтов эмиссии в 4 раза меньше.

Сергей и Никита Зимовы. Кстати, сравните длину статей о Сергее Зимове в русской и английской Википедии

Парк плейстоцена был основан в 1996 году и сейчас уже в несколько раз превысил свои первоначальные масштабы, захватывая окружающие тундровые заросли и небольшие леса. Если экологи добьются своего, через несколько поколений плейстоценовый парк может распространиться по всей арктической Сибири и даже Северной Америке, что поможет замедлить таяние вечной мерзлоты в Арктике. Как мы теперь знаем, если этот замороженный подземный слой нагреется слишком быстро, он выбросит в атмосферу самые опасные в мире ускорители изменения климата, нанеся непоправимый ущерб людям и экосистеме планеты.

Плейстоценовый парк — практически единственный проект, как-то пытающийся бороться с этой угрозой. Только на бескрайних пустых просторах Сибири эксперимент такого масштаба может увенчаться успехом. И только если люди смогут поддерживать его на протяжении нескольких столетий. Эстафетная палочка между поколениями уже началась. Отец Никиты, Сергей, первым разработал идею Плейстоценового парка, прежде чем передать контроль над ним Никите. Сергей Зимов говорит, что, если у них получится, парк будет «крупнейшим проектом в истории человечества».

Десятилетиями Зимовы и их животные убирают деревья и кустарники в регионе, чтобы освободить место для возвращения лугов. Проводя эксперименты по уплотнению почвы, проверяя причины возникновения болот в местности и добавляя в парк новых животных.

Исследования показывают, что луга будут отражать больше солнечного света, чем леса и кустарники, в результате чего Арктика будет поглощать меньше тепла. А зимой невысокая трава и вытоптанный животными снег будут обеспечивать отличную изоляцию, позволяя сезонным морозам проникать глубже в земную кору, охлаждая замерзшую почву под ней и запирая самые опасные залежи углекислого газа в мире глубже в их хранилище.

Российская мерзлота постепенно превращается в грязь

Помимо экологического, у проекта Плейстоценового парка есть еще и большой экономический потенциал. Россия — страна с экстремальным климатом, большая часть которой непригодна для ведения сельского хозяйства (60% территории России — вечная мерзлота). Как показывает опыт африканских заповедников, африканская саванна (единственная сохранившаяся сегодня на Земле полноценная экосистема «плейстоценового» типа) имеет во много раз более высокую биологическую продуктивность, чем скотоводческие хозяйства, размещенные на той же площади.

Если заполнить парк крупными травоядными, способными держать под контролем кустарники и деревья, можно создать ландшафты, характерные для мамонтовых тундростепей. Что должно привести к возрождению былого продуктивного травяного покрова.

Но найти современных достаточно крупных травоядных, способных менять под себя ландшафты, — сложная задача. Просто потому, что их осталось так мало. Когда современные гомо-сапиенс вышли из Африки около 70 000 лет назад, мы делили эту планету с 30 видами наземных млекопитающих, которые весили более тонны. Из этих животных сейчас остались только слоны, бегемоты, жирафы и носороги.

Зимовы уже начали импортировать в свой парк больших травоядных, минимум по два, как в ковчеге. Сейчас на территории парка живут якутские лошади, северные олени, лоси, овцы, овцебыки, яки, зубры и маралы. Их держат в форме росомахи, лисицы, песцы, бурые медведи и рыси. Планируют завезти устойчивых к холоду канадских кугуаров.

В 2006 году, после долгих переговоров, в Якутию привезли стадо из 30 молодых лесных бизонов, подаренных правительством Канады. Но по решению правительства Якутии их поселили не в плейстоценовом парке, куда они первоначально должны были быть направлены, а в парке «Усть-Бутома», расположенном южнее.

Поэтому вместо американских лесных бизонов весной 2011 года плейстоценовый парк пополнился европейскими зубрами. Из 5 животных первую зиму пережил только один самец. Он успешно живет там по сей день.

В июне 2017 года в Плейстоценовый парк завезли 10 домашних яков из Иркутской области. В июне 2019 года — 12 степных бизонов с датской фермы.

Предполагается добавить мамонтов, способных наиболее эффективно менять под себя ландшафт, и шерстистых носорогов, которые смогут сдержать натиск деревьев и вернуть традиционную тундру. А потом, в идеале — завезти в парк пещерных медведей, амурских тигров и пещерных львов, которые будут держать популяцию травоядных под контролем и заставлять их переходить с места на место, не задерживаясь подолгу на одном пастбище и не истощая ресурсы почвы.

Хотелось бы как-то так

Как воскресить мамонта

На самом деле, задача может показаться простой. Достаточно посадить ДНК мамонта в яйцеклетку слонихи! Искусственное оплодотворение делают уже десятки лет. Первому человеку, зачатому в пробирке, недавно исполнилось 43, и эта женщина прекрасно живет в Манчестере. А мамонты — это всего лишь волосатые слоны, только в два раза более крупные и способные жить при температуре -20 ºС.

При этом шерстистый мамонт вымер не так давно. Люди в Сибири до сих пор периодически натыкаются на замороженные останки мамонтов с неповрежденными плотью и мехом. Некоторые ученые надеялись, что одна из этих туш может содержать неповрежденную клетку, пригодную для клонирования.

Но, в отличие от идей из Парка Юрского периода, реальное ДНК умершего животного быстро распадается. Даже если вечная мерзлота избавит клетку от хищных микробов, космические лучи за несколько тысяч лет превратят генетический код в нагромождение нечитаемых фрагментов.

Для создания из ископаемой ДНК генетического материала, пригодного для клонирования, нужно будет сначала реконструировать полную последовательность по сохранившимся отдельным обрывкам цепочек нуклеотидов, потом — восстановить последовательности нуклеотидов на повреждённых участках, а затем на основе полученной последовательности собрать «рабочую» молекулу ДНК. Современным технологиям до такого очень далеко.

Можно разрыть всю Землю, и не найти мамонтовую клетку с хорошо сохранившимся ядром, которое можно было бы прочитать и использовать. Может, счастью, это и не понадобится.

Миллион лет назад шерстистых мамонтов еще не существовало. Генетические материалы слона и мамонта различаются очень незначительно. И сравнительно небольшие изменения слоновой ДНК (с помощью сохранившейся ДНК мамонта) могли бы воскресить крупнейшее животное плейстоцена.

Было замечено, что азиатские (индийские) слоны в зоопарках не боятся снега, и даже любят делать своим хоботом снежки. Если немного изменить геном таких слонов, как природа изменила их предков за сотни тысяч лет, можно создавать своих собственных мамонтов.

Именно этим занимаются генетик Джордж Черч и группа ученых из его гарвардской лаборатории. В 2013-м он повстречался с Сергеем Зимовым на конференции по борьбе с вымиранием в Вашингтоне. А в начале 2014 года, используя crispr, технологию редактирования генома, они начали работать с ДНК азиатского слона, превращая ее в ДНК мамонта. Для этого им, в числе прочего, нужно:

обеспечить выработку холодостойкого гемоглобина;
добавить слой изоляционного жира на все тело;
уменьшить выразительные уши слона, чтобы они не замерзли на арктическом ветру;
попытаться покрыть все тело животного толстым мехом.

К октябрю 2014 года Черчу и его команде удалось отредактировать 15 генов азиатского слона. К 2018-му — они настроили еще 30. И говорят, что в сумме потребуется изменить только 50, чтобы закончить работу.

Конечно, даже если он изменит сотни генов, у Черча не получится сделать идеального мамонта. Это будет только «азиатский слон 2.0», способный выжить зимой в Сибири. Но это сможет снова запустить процессы естественного отбора, которые дальше отшлифуют детали.

Например, шерсть мамонта была длиной до тридцати сантиметров. Но для целей Черча и Зимовых подойдет и более короткий мех. В свое время якутским диким лошадям потребовалось меньше 800 лет, чтобы отрастить длинную шерсть после того, как они вернулись в Арктику. На севере Якутии сегодня могут быть идеальные условия для холодоустойчивых слонов: минимум хищников, полное отсутствие людей, и бескрайние просторы, на которых можно питаться чем угодно.

Черч говорит, что редактирование генов — это простая часть. Куда сложнее — собрать отредактированные клетки в эмбрион, который доживет до срока рождения. В основном потому, что о суррогатном материнстве здесь не может быть и речи. Азиатские слоны — вымирающий вид. Мало кто из ученых хочет рисковать экспериментами с ними. А утроба никакого другого животного не годится. Поэтому эмбрионы должны будут выращиваться в специально созданной среде. Скорее всего, сначала в крошечном мешочке из маточных клеток, а потом в резервуаре размером со шкаф, где плод может вырасти в полностью сформированного мамонтёнка.

Вес новорожденных слонят сегодня — 90–120 кг. У мамонтёнка он может быть до 200 кг.

Никто пока не смог довести млекопитающее до срока рождения в искусственной среде. Воспроизведение связи между матерью и ребенком, с точно рассчитанным высвобождением нужных гормонов в течение всего периода, находится за пределами досягаемости современных биотехнологий. Но некоторые успехи в этом направлении есть. В марте этого года ученые впервые смогли успешно выращивать и развивать мышей в искусственной среде на протяжении 11-12 дней — больше половины 20-дневного срока беременности. Для этого ученым потребовалась машина, состоящая из инкубатора и системы подачи кислорода, которую они разрабатывали семь лет.

Правда, для доведения эмбрионов до полного срока машина должна быть еще сложнее. На определенном этапе им требуется доступ к запасу крови. Обычного питательного раствора уже не хватает. Это следующая техническая задача, которую команда планирует решить. Один из вариантов — искусственное кровоснабжение, которое может подключаться к плаценте мышат. А брать кровь можно у мамы или у взрослых мышей, обладающих нужными характеристиками. Например, у них, как и у нас, 4 группы крови (у собак их 10, у кошек 3, у свиней 17, у кур 14, у слонов — предположительно, тоже четыре).

Черч надеется, что через три года он сможет выращивать мышей в лаборатории. Хотя у слона беременность длится 22 месяца — самый длинный период среди всех млекопитающих. И это будет дополнительный огромный скачок в сложности.

Но по сравнению с проектами по распылению химических веществ в атмосфере или в океане, выращивание мамонтов в пробирке для замедления глобального потепления — это еще один из самых естественных, и даже довольно простых вариантов. Никита и Сергей Зимовы говорят: они всего лишь хотят поместить животных там, где они всегда были. И легко существовали бы сейчас, если бы мы не вмешались.

В конце концов, в самый знаменитый парк США, Йеллоустоун, с его огромной популяцией гризли, волков и бизонов, тоже регулярно завозят животных, которых там не было много лет. Они не считают это манипуляцией с природой. А наоборот — возвращением всего к своему естественному состоянию, которое требуется для нормальной жизни всех других организмов.

Подробнее

История путешествия по парку от The Atlantic
Об экологии и животных мегафауны парка — статья в Википедии.
Большое видео о жизни парка (на английском).

P. S. Хотите найти работу в топовой компании? Подключайте телеграм-бот g-mate. Задаете свои преференции, вилку зарплаты, и к вам приходят лучшие предложения. Не нужно ни резюме, ни портфолио, а настройка занимает меньше 30 секунд.

Ученые хотят воскресить шерстистого мамонта. Они только что получили 15 миллионов долларов, чтобы это произошло

Подпишитесь на информационный бюллетень CNN по теории чудес. Исследуйте вселенную, получая новости об удивительных открытиях, научных достижениях и многом другом .

Си-Эн-Эн
—

Возвращать к жизни вымерших существ — основа научной фантастики. Самое заманчивое — это «Парк Юрского периода» и его стойло динозавров.

Однако достижения в области генетики делают воскрешение потерянных животных реальной перспективой. Ученые уже клонировали животных, находящихся под угрозой исчезновения, и могут секвенировать ДНК, извлеченную из костей и туш давно умерших вымерших животных.

Генетики во главе с Джорджем Черчем из Гарвардской медицинской школы ( ) стремятся вернуть шерстистого мамонта, исчезнувшего 4000 лет назад, к жизни, воображая будущее, в котором клыкастый гигант ледникового периода вернется в свою естественную среду обитания.

Усилия получили значительный импульс в понедельник с объявлением об инвестициях в размере 15 миллионов долларов.

Сторонники говорят, что возвращение мамонта в измененной форме может помочь восстановить хрупкую экосистему арктической тундры , бороться с климатическим кризисом, и сохранить находящегося под угрозой исчезновения азиатского слона, с которым шерстистый мамонт наиболее тесно связан. Однако это смелый план, чреватый этическими проблемами.

Цель состоит не в том, чтобы клонировать мамонта — ДНК, которую ученым удалось извлечь из останков шерстистого мамонта, замороженных в вечной мерзлоте, слишком фрагментирована и деградировала, — а в том, чтобы создать с помощью генной инженерии живой, ходячий гибрид слона и мамонта, который бы быть визуально неотличимым от своего вымершего предшественника.

«Наша цель — получить первых телят в ближайшие четыре-шесть лет», — сказал технический предприниматель Бен Ламм, который вместе с Черчем стал соучредителем бионаучной и генетической компании Colossal для поддержки проекта.

Джордж Черч, профессор генетики Гарвардской медицинской школы, выступил на сцене во время The New Yorker TechFest 2016 в Нью-Йорке.

Крейг Барритт / Getty Images

По словам профессора генетики Роберта Уинтропа Гарвардской медицинской школы Черча, новые инвестиции и внимание, привнесенные Ламмом и его инвесторами, знаменуют собой важный шаг вперед.

«Честно говоря, до 2021 года это был своего рода второстепенный проект. … но теперь мы действительно можем это сделать», — сказал Черч.

«Это все изменит».

Черч был на переднем крае геномики, включая использование CRISPR, революционного инструмента редактирования генов, который был описан как переписывающий код жизни, чтобы изменить характеристики живых видов. Его работа по созданию свиней, чьи органы совместимы с человеческим телом, означает, что почка для пациента, отчаянно нуждающегося в трансплантации, может однажды быть получена от свиньи.

«Нам пришлось внести множество (генетических) изменений, пока их 42, чтобы сделать их совместимыми с людьми. И в этом случае у нас есть очень здоровые свиньи, которые размножаются и отдают органы для доклинических испытаний в больнице общего профиля Массачусетса», — сказал он.

«Со слоном это другая цель, но это такое же количество изменений».

Коловратка

Михаэль Плевка

Это животное прожило 24 000 лет в вечной мерзлоте Сибири.

По словам Черча, исследовательская группа проанализировала геномы 23 современных видов слонов и вымерших мамонтов. Ученые полагают, что им потребуется одновременно запрограммировать «более 50 изменений» в генетическом коде азиатского слона, чтобы придать ему черты, необходимые для выживания и процветания в Арктике.

Эти черты, по словам Черча, включают 10-сантиметровый слой изолирующего жира, пять различных видов лохматых волос, в том числе до метра в длину, и меньшие уши, которые помогут гибриду переносить холод. Команда также планирует попытаться спроектировать животное без бивней, чтобы оно не стало мишенью для браконьеров.

Как только клетка с этими и другими характеристиками будет успешно запрограммирована, Черч планирует использовать искусственную матку, чтобы сделать шаг от эмбриона к ребенку, что у живых слонов занимает 22 месяца. Однако эта технология далека от совершенства, и Черч сказал, что они не исключают использования живых слонов в качестве суррогатов.

«Редактирование, я думаю, пройдет гладко. У нас большой опыт в этом, думаю, изготовление искусственных маток не гарантируется. Это одна из немногих вещей, которые не являются чистой инженерией, возможно, там также есть небольшая доля науки, которая всегда увеличивает неопределенность и время доставки», — сказал он.

Лав Дален, профессор эволюционной генетики в Центре палеогенетики в Стокгольме, занимающаяся эволюцией мамонтов, считает, что работа, проводимая Черчем и его командой, имеет научную ценность, особенно когда речь идет о сохранении исчезающих видов, страдающих генетическими заболеваниями или отсутствие генетической изменчивости в результате инбридинга.

«Если вымирающие виды утратили важные для них гены… способность вернуть их обратно в вымирающие виды, это может оказаться очень важным», — сказал Дален, не участвующий в проекте.

«Мне все еще интересно, что было бы важнее. Во-первых, вы не получите мамонта. Это волосатый слон с жировыми отложениями.

«Мы, конечно, очень мало знаем о том, какие гены делают мамонта мамонтом. Мы знаем немного, немного, но мы, конечно, не знаем достаточно».

Замороженному пещерному льву, найденному в Сибири с неповрежденными усами, более 28 000 лет

Любовь Дален

Прекрасно сохранившемуся детенышу пещерного льва, найденному замороженным в Сибири, 28 000 лет. Даже его усы целы.

Другие говорят, что неэтично использовать живых слонов в качестве суррогатов для рождения генетически модифицированных животных. Дален описал мамонтов и азиатских слонов так же, как людей и шимпанзе.

«Допустим, это работает, и нет никаких ужасных последствий. Никакие суррогатные матери-слоны не умирают», — сказала Тори Херридж, биолог-эволюционист и специалист по мамонтам из Музея естественной истории в Лондоне, которая не участвует в проекте.

«Идея о том, что, вернув мамонтов и поместив их в Арктику, вы спроектируете Арктику, чтобы она стала лучшим местом для хранения углерода. С этим аспектом у меня есть ряд проблем».

Некоторые полагают, что до своего исчезновения пастбищные животные, такие как мамонты, лошади и бизоны, поддерживали пастбища в северных пределах нашей планеты и сохраняли землю под ними замороженной, вытаптывая траву, сбивая деревья и уплотняя снег. Возвращение мамонтов и других крупных млекопитающих в эти места поможет оживить эту среду и замедлить таяние вечной мерзлоты и выброс углерода.

Изображение взрослого самца шерстистого мамонта, проплывающего через горный перевал в арктической части Аляски 17 100 лет назад. Изображение создано с оригинальной картины палеохудожника Джеймса Хейвенса в натуральную величину, которая хранится в Музее Севера Университета Аляски.

JR Ancheta/Университет Аляски в Фэрбенксе

Мамонты были первыми «ледяными дальнобойщиками», путешествующими на огромные расстояния по Арктике.

Однако и Дален, и Херридидж заявили, что нет никаких доказательств, подтверждающих эту гипотезу, и трудно представить, чтобы стада адаптированных к холоду слонов оказывали какое-либо влияние на окружающую среду, которая борется с лесными пожарами, пронизана болотами и нагревается быстрее, чем где-либо еще. в мире.

«Абсолютно ничего не говорит о том, что размещение мамонтов окажет какое-либо влияние на изменение климата», — сказал Дален.

В конечном счете, заявленная конечная цель стада бродячих мамонтов как инженеров экосистемы может не иметь значения, и ни Херридж, ни Дален не выбивают Черча и Ламма из-за того, что они приступили к проекту. Многие люди были бы рады заплатить, чтобы приблизиться к прокси-мамонту.

«Может быть, забавно показать их в зоопарке. У меня нет большой проблемы с этим, если они захотят разместить их где-нибудь в парке и, знаете ли, заинтересовать детей прошлым», — сказал Дален.

По словам Ламм, на проект не оказывается никакого давления, чтобы он зарабатывал деньги. Он делает ставку на усилия, приводящие к инновациям, которые находят применение в биотехнологии и здравоохранении. Он сравнил это с тем, как проект «Аполлон» заставил людей заботиться об исследовании космоса, но также привел к появлению множества невероятных технологий, включая GPS.

«Я абсолютно очарован этим. Меня привлекают технологически предприимчивые люди, и, возможно, это будет иметь положительное значение», — сказал Херридж, эксперт по мамонтам.

Проект возрождения шерстистого мамонта Revive & Restore

В 2015 году компания Revive & Restore запустила проект возрождения шерстистого мамонта с целью реконструировать существо с генами шерстистого мамонта и вернуть его обратно в тундры для борьбы с изменением климата. Revive & Restore — это некоммерческая организация в Калифорнии, которая использует технологии редактирования генома для усиления усилий по сохранению, иногда спорными способами. Чтобы возродить шерстистого мамонта, исследователи предполагают, что они могут манипулировать геномом азиатского слона, который является ближайшим из ныне живущих эволюционных родственников мамонта, чтобы сделать его похожим на геном вымершего шерстистого мамонта. В то время как их цель состоит в том, чтобы создать новый вид гибрида слона и мамонта или мамонта, который выглядит и функционирует как вымерший шерстистый мамонт, критики предположили, что исследователи, участвующие в проекте, ввели в заблуждение и преувеличили процесс. По состоянию на 2021 год исследователи еще не добились успеха в своих усилиях по возрождению шерстистого мамонта, но заявили, что это может стать реальностью в течение десятилетия.

Исследователи широко определяют вымирание как метод реинтродукции вымерших видов. Однако методы вымирания, которые используют исследователи, участвующие в проекте «Возрождение шерстистого мамонта», не приведут к созданию идеальной биологической копии мамонта. Единственный шанс точно воссоздать вымершее животное — это клонирование — процесс создания генетически идентичного организма с использованием ДНК хозяина. ДНК — это генетическая информация, содержащаяся в каждом живом организме, которая несет в себе инструкции, необходимые организму для развития, жизни и размножения. Однако исследователи не могут клонировать мамонтов, потому что для клонирования требуются живые клетки, тогда как другие методы редактирования генома этого не делают. Поскольку один из последних видов мамонтов вымер около 4000 лет назад, ученые не могут получить какие-либо живые клетки, необходимые для клонирования самого животного.

Поскольку клонирование шерстистого мамонта невозможно, исследователи Revive & Restore пытаются использовать редактирование генома и инженерию для создания мамонтоподобных видов вместо идеальных копий мамонтов. Геномная инженерия — это метод, который позволяет исследователям вносить изменения в геном организма, представляющий собой набор ДНК. Существует множество технологий, которые позволяют ученым редактировать геном организма и изменять то, как он будет развиваться и функционировать. Исследователи из проекта «Возрождение шерстистого мамонта» экспериментируют с CRISPR-cas9. , инструмент редактирования генома, полученный из бактерий, который включает вырезание определенных последовательностей ДНК и замену их другими последовательностями. В случае вымирания шерстистого мамонта ученые отредактируют геном азиатского слона, чтобы сделать его более похожим на геном шерстистого мамонта.

Как ближайший из ныне живущих родственников шерстистого мамонта, азиатский слон на девяносто девять процентов генетически идентичен мамонту без каких-либо вмешательств генетического редактирования. Генные инженеры могут использовать CRISPR-cas9чтобы вырезать и удалить точные последовательности ДНК слона и заменить их последовательностями ДНК, которые составляют определенные гены в геноме шерстистого мамонта. Гены, которые они добавляют в геном слона, кодируют особенности, которые могут сделать слона более похожим на мамонта, например, способствуют развитию более толстых слоев жира и более длинных волос. Исследователи не смогут создать биологического шерстистого мамонта, как только разовьется организм с таким геномом. Однако теоретически это было бы существо, похожее на мамонта, которого некоторые исследователи назвали мамонтофантом. Они предполагают, что организм сможет выжить в Арктике, где когда-то жили шерстистые мамонты, способствуя биоразнообразию в этом районе. Исследователи из Revive & Restore ожидают, что введение их гибридных видов может помочь предотвратить таяние вечной мерзлоты, толстого слоя почвы и коренных пород, которые круглый год остаются замороженными в Арктике, тем самым предотвращая выброс парниковых газов.

Стюарт Брэнд и Райан Фелан основали Revive & Restore в 2012 году, запустив проект, направленный на возрождение странствующего голубя, вида птиц, который вымер в начале двадцатого века из-за чрезмерной охоты. Исчезновение странствующего голубя стало одним из катализаторов природоохранного движения в США, потому что оно продемонстрировало, как только человеческая деятельность может полностью уничтожить вид, который когда-то был чрезвычайно многочисленным. Для Revive & Restore странствующий голубь был образцом кандидата на вымирание не только из-за его известности в природоохранном движении, но и потому, что странствующий голубь был важным видом в лесах востока США. Его модели кормодобывания и миграции помогли создать участки в лесах, которые позволили заселить другие виды.

Следующим объектом внимания Revive & Restore стал шерстистый мамонт, который был важным видом в Арктике, где мамонт вытаптывал растения и деревья, что позволяло арктической вечной мерзлоте оставаться замороженной, подвергая ее воздействию холодного воздуха. В 2012 году Бранд и Фелан организовали встречу международных ученых, заинтересованных в проекте, чтобы обсудить возможность реинтродукции шерстистого мамонта или очень похожего вида. На этой встрече встретились две ключевые фигуры проекта, ученые Джордж Черч и Сергей Зимов, которые обсудили его практичность. Черч, профессор генетики Гарвардской медицинской школы в Бостоне, штат Массачусетс, обладал научными знаниями, необходимыми для создания маммофанта. Зимов, исследователь экологии из России, мог предоставить место, где могли бы жить мамофанты, и предположил потенциальную роль мамонтофантов в борьбе с глобальным потеплением.

В 1996 году Зимов основал Плейстоценовый парк, природный заповедник шириной пятьдесят квадратных миль в отдаленной сибирской Арктике, где со временем могут бродить мамонты. Некоторые из целей Плейстоценового парка включают восстановление экосистемы района, защиту вечной мерзлоты и предотвращение дальнейшего глобального потепления. Зимов уже повторно ввел в парк крупных пастбищных животных, чтобы заменить дикую природу, которая существовала в этом регионе в эпоху позднего плейстоцена, который был периодом в истории Земли, закончившимся около 12 000 лет назад. Зимов считает, что реинтродукция крупных видов, таких как маммофанты, может смягчить последствия глобального потепления в Арктике, помогая предотвратить таяние арктической вечной мерзлоты.

В эпоху позднего плейстоцена мамонты и другие крупные животные вытаптывали и счищали снег с земли, подвергая вечную мерзлоту воздействию холодного зимнего воздуха, который мог проникать в землю и сохранять глубокие слои вечной мерзлоты замороженными. Без активности крупных животных ничто не потревожит снег, покрывающий землю, а это означает, что более холодный воздух не может достичь и заморозить вечную мерзлоту зимой. Это означает, что вечная мерзлота может легче таять с приходом сезонной теплой погоды, особенно когда глобальные температуры повышаются из-за глобального потепления. Когда арктическая вечная мерзлота оттаивает, из нее могут высвобождаться парниковые газы, которые удерживались в ней веками. Эти парниковые газы могут задерживать тепло внутри земной атмосферы, и исследователи прогнозируют, что их воздействие будет сильнее, чем любой другой фактор, способствующий глобальному потеплению. Однако, по словам Зимова, реинтродукция крупных пастбищных животных в плейстоценовом парке, похоже, уже помогла сохранить более глубокие слои вечной мерзлоты замороженными. После того, как Черч сам посетил Плейстоценовый парк в 2015 году, Черч и Зимов запустили проект возрождения шерстистого мамонта с Revive & Restore.

Прежде чем инженеры-генетики смогут начать добавлять гены мамонта в геном слона, они сначала должны определить, какие гены наиболее важны для функций, которые они надеются имитировать. Геном мамонта был впервые секвенирован в 2008 году группой биологов из Университета штата Пенсильвания в Государственном колледже штата Пенсильвания. Команда использовала образцы шерсти мамонта, найденные в двух экземплярах мамонта, захороненных в вечной мерзлоте Сибири, возраст одного из которых составляет 20 000 лет, а другого — 60 000 лет. Хотя большинство старых образцов ДНК слишком повреждены, чтобы их можно было секвенировать, мамонты были заморожены и сохранены в вечной мерзлоте Сибири. Однако последовательность ДНК мамонта не связывает специфически связанные гены. Чтобы определить эти гены, исследователи проверили и сравнили последовательности шерстистого мамонта с последовательностями азиатского слона.

Ученые могут перепрограммировать клетки, которые они редактируют, чтобы они становились различными типами клеток тела, такими как эритроциты, волосковые клетки или клетки тканей. Подталкивая отредактированные перепрограммированные клетки к развитию, команда затем может увидеть, каков будет результат внесенных ими изменений в геном. Например, если исследователи вживят ген, предназначенный для того, чтобы дать слону более длинные, как у мамонта, волосы, они смогут затем превратить группу клеток, которые они отредактировали, в настоящие волосковые клетки с помощью генной инженерии, даже не создавая реальный организм. Затем они могут увидеть, как на самом деле будут выглядеть волосы существа, как долго они будут расти и насколько густыми они будут, среди многих других вещей. Тогда исследователи смогут увидеть, действительно ли сделанные ими изменения сделают слона более устойчивым к холоду или нет. После тестирования, чтобы подтвердить, что редактирование генов дало желаемый результат, исследователи могут затем объединить все свои успешные изменения в одну последовательность генома, которую они будут использовать для создания животного.

По состоянию на 2020 год Черч продолжал возглавлять одну из групп, работающих над идентификацией важных генов в геноме шерстистого мамонта с использованием CRISPR-cas9. В одном из последних обновлений лаборатории Черча в 2017 году было объявлено, что они успешно обнаружили сорок пять генов, которые кодируют признаки, делающие гибрид более устойчивым к холоду. Хотя существует несколько тысяч генетических различий между геномом мамонта и азиатского слона, Черч в некоторых интервью выдвинул гипотезу, что его команде может потребоваться всего лишь сращивание пятидесяти генов мамонта, чтобы создать мамонта, способного выжить в Арктике.

Заботясь о благополучии животных, Черч и его команда заявили, что планируют не заставлять азиатских слонов выступать в качестве суррогата мамофанта, вместо этого выращивая эмбрион мамофанта в искусственной утробе вне тела. Кроме того, команда может протестировать физические эффекты изменения и объединения геномов без необходимости создавать настоящее животное. Азиатские слоны находятся под угрозой исчезновения с 2020 года, поэтому ученые использовали технологии редактирования генома для ранних исследований, чтобы доказать осуществимость концепции. Кроме того, такие критики, как Мэтью Кобб, профессор зоологии Манчестерского университета в Манчестере, Англия, сомневаются, что ученые смогут создать функциональную искусственную матку в течение следующего десятилетия. Кобб объяснил, что искусственная матка лишит плод многих важных дородовых взаимодействий с его гестационным носителем, которые помогают плоду правильно развиваться. Однако Черч и его лаборатория провели ранние эксперименты, пытаясь вырастить эмбрионы мышей 9.0133 ex vivo или вне матки, а не in vivo , то есть в матке, и предположили, что технология станет возможной в течение следующего десятилетия.

Даже если технология вскоре станет возможной, многие критики задаются вопросом, должны ли мы вообще пытаться вымереть мамонта. Например, Дэвид Эренфельд, профессор биологии Университета Рутгерса в Камдене, штат Нью-Джерси, выразил обеспокоенность тем, что мамонты не смогут выжить в Арктике, поскольку они генетически отличаются от вымерших мамонтов и не смогут учиться. навыки выживания без стада. Он предполагает, что эти факторы также могут привести к тому, что маммофанты будут вести себя непредсказуемо в своей среде и, возможно, даже принесут больше разрушений, чем помощи. Чтобы избежать этой проблемы, Revive & Restore заявила о планах выращивать мамонтов вместе с содержащимися в неволе семьями азиатских слонов в зоопарках, которые могут научить их выживанию и пастушьему поведению, чтобы однажды мамофанты могли сформировать собственные стада.

Кроме того, многие специалисты по этике выражают обеспокоенность тем, что возрождение вымирания является аморальным занятием. Прекращение вымирания, в случае успеха, может в конечном итоге подорвать движение за охрану природы, сделав вымирание менее серьезной проблемой. Если вымирание вдруг покажется обратимым, общественность может почувствовать себя менее ответственной за поведение и действия, которые способствуют глобальному потеплению и утрате биоразнообразия. Например, Бен Минтир, профессор экологической этики в Аризонском государственном университете в Темпе, штат Аризона, отметил, что идея возрождения вымирания может научить людей тому, что только технология может укрепить идею о том, что люди останутся безответственными за изменение своего поведения для предотвращения такой ущерб от возникновения в первую очередь. Другие защитники природы, такие как Стюарт Пимм, профессор природоохранной экологии в Университете Дьюка в Дареме, Северная Каролина, обеспокоены тем, что время, деньги и усилия, затраченные на усилия по борьбе с вымиранием, такие как Проект возрождения шерстистого мамонта, могут отвлечь важные средства, предназначенные для защиты многих видов. виды и экосистемы, находящиеся под угрозой исчезновения, все еще существуют сегодня. Кроме того, журналисты предположили, что понятие темы полностью манипулировали с помощью преувеличенных и сенсационных заголовков без учета ограничений и препятствий, которые ученым необходимо будет преодолеть, прежде чем воплотить ее в жизнь.

По состоянию на 2021 год Проект возрождения шерстистого мамонта все еще находился в процессе пересмотра генома слона. Независимо от того, будет ли проект в конечном итоге успешным, научное и общественное обсуждение возрождения вымирания вызвало вопросы, которые учитывают, насколько человеку следует позволять вмешиваться в природу. Хотя люди могут нести ответственность за поведение, которое привело к глобальному потеплению, риски и неопределенность, связанные с вымиранием, могут перевесить преимущества исправления таких ошибок.

Андерсен, Росс. «Добро пожаловать в Плейстоценовый парк». The Atlantic , 2017 г. https://www.theatlantic.com/magazine/archive/2017/04/pleistocene-park/517779/ (по состоянию на 26 июля 2020 г.).
Беннетт, Джозеф, Ричард Мэлони, Тэмми Стивс, Джеймс Бразилл-Боаст, Хью Поссингэм и Филип Седдон. «Расход ограниченных ресурсов на борьбу с вымиранием может привести к чистой утрате биоразнообразия». Nature Ecology & Evolution 1 (2017): 53. https://www.researchgate.net/publication/314162210_Spending_limited_resources_on_de-extinction_could_lead_to_net_biodiversity_loss (по состоянию на 26 июля 2020 г.).
Кампанья, Клаудио, Даниэль Гевара и Бернар Ле Бёф. «Вымирание без запаха: обещание вымирания может ускорить продолжающееся вымирание». Отчет Гастингс-центра 47 (2017): 48–53. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/hast.752 (по состоянию на 26 июля 2020 г.).
Клейтон, Сьюзен. «Сохранение вещей, которые мы ценим». Center for Humans & Nature , 2015. https://www.humansandnature.org/conservation-extinction-susan-clayton (по состоянию на 26 июля 2020 г.).
Девлин, Ханна. «Шерстный мамонт на грани возрождения, говорят ученые». The Guardian , 2017 г. https://www.theguardian.com/science/2017/feb/16/woolly-mammoth-resurrection-scientists (по состоянию на 26 июля 2020 г.).
Эренфельд, Дэвид. «Воскресшие мамонты и дронты? Не рассчитывайте на это». The Guardian , 2013 г. https://www.theguardian.com/commentisfree/2013/mar/23/de-extinction-efforts-are-waste-of-time-money (по состоянию на 26 июля 2020 г.).
Хоукс, Джон. «Как клонирование мамонта стало фейковой новостью: Джордж Черч, искусственные матки, эмбрионы слона и доверчивость, научные СМИ». Medium Science , 2017 г. https://medium.com/@johnhawks/how-mammoth-cloning-became-fake-news-1e3a80e54d42 (по состоянию на 26 июля 2020 г. ).
Хисолли, Эриона. «Американо-российское сотрудничество по заселению Сибири шерстистыми мамонтами… или что-то подобное». Medium , 2018. https://medium.com/@eriona.hysolli/an-american-russian-collaboration-to-repopulate-siberia-with-woolly-mammoths-or-something-similar-9cbac4e985cb (по состоянию на 26 июля , 2020).
Минтир, Бен, Падение дикой природы: вымирание, вымирание и этика сохранения . Нью-Йорк, Нью-Йорк: издательство Колумбийского университета, 2019.

Нейхуис, Мишель. «Не думай о маммофантах». Последнее слово ни о чем , 2017 г. https://www.lastwordonnothing.com/2017/03/07/dont-think-of-a-mammophant/ (по состоянию на 26 июля 2020 г.).
Новак, Бен Джейкоб. «Вымирание». Genes 9 (2018): 548. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6265789/ (по состоянию на 26 июля 2020 г.).
Пелли, Скотт. «Плейстоценовый парк Сибири: возвращение кусочков ледникового периода для борьбы с изменением климата». CBS News , 2019. https://www.cbsnews.com/news/siberia-pleistocene-park-bringing-back-pieces-of-the-ice-age-to-combat-climate-change-60-minutes / (По состоянию на 26 июля 2020 г.).
Университет штата Пенсильвания. «Секвенирование генома шерстистого мамонта». ScienceDaily , 2008 г. www.sciencedaily.com/releases/2008/11/081119140712.htm (по состоянию на 26 июля 2020 г.).
Пимм, Стюарт. «Мнение: дело против возрождения видов». National Geographic News , 2013. https://www.nationalgeographic.com/news/2013/3/130312—deextinction-conservation-animals-science-extinction-biodiversity-habitat-environment/ (по состоянию на 26 июля 2020 г.) .
Плейстоценовый парк. «Парк.» Фонд плейстоценового парка. https://pleistocenepark.org/park/ (по состоянию на 26 июля 2020 г.).
Ридерер, Рэйчел. «Шерстный мамонт возвращается в поле зрения». Житель Нью-Йорка , 2018. https://www.newyorker.com/science/elements/the-wooly-mammoth-lumbers-back-into-view (по состоянию на 26 июля 2020 г. ).
Шапиро, Бет. Как клонировать мамонта: наука возрождения . Принстон: Издательство Принстонского университета, 2015.

«Великий странствующий голубь». Возродить и восстановить. https://reviverestore.org/about-the-passenger-pigeon/ (по состоянию на 26 июля 2020 г.).
«Что мы делаем». Возродить и восстановить. https://reviverestore.org/what-we-do/ (по состоянию на 26 июля 2020 г.).
Вуд, Чарли. «Мы можем клонировать мамонта, но стоит ли?» Christian Science Monitor , 2017 г. https://www.csmonitor.com/Science/2017/0216/We-can-clone-a-woolly-mammoth.-But-should-we (по состоянию на 26 июля 2020 г.).
«Возрождение шерстистого мамонта». Возродить и восстановить. https://reviverestore.org/projects/woolly-mammoth/ (по состоянию на 26 июля 2020 г.).
Йомен, Барри. «Почему странствующий голубь вымер». The Audubon Society , 2014. https://www.audubon.org/magazine/may-june-2014/why-passenger-pigeon-went-extinct (по состоянию на 26 июля 2020 г.