Содержание
Мамонтов не воскресить – Hi-Tech – Коммерсантъ
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.
Яна Рождественская
«Это не овечка Долли» Американцы решили клонировать мамонтов и заселить ими Якутию. Что может пойти не так?: Экология: 69-я параллель: Lenta.ru
Американская биотех-компания Colossal Biosciences намерена клонировать и вырастить мамонта (одновременно со странствующим голубем, которого истребили в начале XX века). Опытами руководит известный американский ученый, профессор генетики в Гарвардской медицинской школе Джордж Черч. Генетик убежден, что возвращение исчезнувших видов поможет восстановить леса и оживить арктические луга.
Первую особь американцы собираются вывести за четыре-шесть лет, а власти Якутии хотят поселить клонов вымерших животных в местном Плейстоценовом парке. Увидим ли мы бегающих по якутской тундре мамонтов, «Лента.ру» спросила российского ученого, профессора Сколковского института науки и технологий, профессора Ратгерского университета (Нью-Джерси), заведующего лабораториями в Институте молекулярной генетики Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» Константина Северинова.
«Лента.ру»: Воскрешение мамонтов — миф или реальность?
Северинов: С бюджетом в 15 миллионов долларов приблизиться к решению заявленной задачи за четыре года невозможно. Это несерьезная сумма, на которую почти ничего не сделать. На мой взгляд, инициатива Colossal Biosciences — чистая пиар-акция.
Но за ней кроются и позитивные вещи. Пиар у этого крупного млекопитающего достаточный. Например, в Советском Союзе был мультфильм «Мама для мамонтенка», а в США выпущен «Ледниковый период»: мы все «видели» мамонтов, они часть нашего коллективного бессознательного.
Развитие технологий, необходимых для скорее всего нерешаемой, но захватывающей задачи клонирования мамонта, позволит реализовать целый ряд других, более насущных задач. Джордж Черч — прекрасный ученый и антрепренер, он много раз показывал, что может делать конфетку из самого неподходящего материала.
Почему проект будет сложно реализовать в оглашенные сроки?
Потому что с использованием существующих технологий задача нерешаема. Это не означает, что стартап не будет успешным. Стиль работы американских стартапов не предполагает решения задач. Скорее — создание некоторой волны с последующей перепродажей стартапа кому-то еще за большие деньги. Это если есть результаты. В противном случае стартап просто уходит в небытие, а его организаторы берутся за что-то еще.
Тело замерзшего мамонтенка, жившего 37 тысяч лет назад. Япония
Фото: РИА Новости
Насколько все это вообще законно?
Клонировать животных в научных целях никто не запрещает. Если дело дойдет до практической реализации, работа будет вестись с культивируемыми в лаборатории клетками слонов, которых пока, насколько я понимаю, нет.
Есть лабораторные линии клеток людей, мух, мышей и так далее. С культурами слоновьих клеток никто и никогда не работал по причине очевидного отсутствия надобности. Их надо будет получить. Можно решить такую задачу, а затем заняться модификацией клеток. В США исследовательская работа подобного рода находится вне поля деятельности законодателей.
Российские законодатели пока что до этого не дошли. Хотя, подозреваю, у нас такая работа прошла бы на ура, учитывая, что в представлении части электората мамонты — это тотемные животные, на которых ездили древние русские
Почему взялись именно за мамонта?
Из-за большого размера их туши хорошо сохраняются. Древнюю мышь найти сложнее, чем кусок плоти мамонта. Хотя с точки зрения лабораторной работы использование слонов как очевидных суррогатов для производства будущих мамонтов создает массу проблем. По состоянию на сегодняшний день они не решены и, возможно, не будут решены никогда. По моему мнению, слоны являются одними из худших объектов для экспериментальной работы.
Они большие, много едят и медленно размножаются. Хуже, наверное, только киты.
Как все-таки будет проходить клонирование мамонта — если до этого дойдет?
Стандартная процедура клонирования состоит в следующем. Вы берете генетический материал из клетки взрослого организма и пересаживаете его в неоплодотворенную яйцеклетку, взятую у самки этого же вида, предварительно вынув из этой яйцеклетки ее собственный генетический материал. Осуществив такое слияние, вы подсаживаете полученную яйцеклетку к суррогатной матери. Она и вынашивает плод. Генетически он будет идентичен донору, из клетки тела которого был взят генетический материал. Ровно таким образом была клонирована 25 лет назад овечка Долли.
Такие опыты успешно осуществляются внутри одного вида различных млекопитающих. Но мамонт и слон — это все-таки разные виды, они относятся друг к другу примерно так, как человек и шимпанзе
Поскольку живых мамонтов нет, предполагается его генетическую информацию подсадить в слоновью яйцеклетку, лишенную своей генетической информации, а затем уже подсадить полученную конструкцию суррогатной матери — тоже слонихе.
Здесь возникает целый ряд проблем. Начать хотя бы с того, что до сегодняшнего дня никто не занимался экстракорпоральным оплодотворением слоних. У нас есть виварии, в которых живут мыши, крысы, хомяки и даже приматы. А вивариев для разведения слонов у нас нет. Технологий для их искусственного оплодотворения — тоже, по крайней мере, сейчас. Учитывая, что беременность у слона длится более полутора лет, к заявленному сроку оптимизировать процедуру, безусловно, не удастся.
Что в таком случае требуется?
Доступ к большому количеству слоних. Нужно будет научиться получать от них яйцеклетки (речь будет идти о сотнях яйцеклеток!) и разработать процедуры экстракорпорального оплодотворения. Ведь прежде чем начинать канитель с мамонтами, важно понять: реально ли делать это со слонами?
Теперь о второй, очень важной проблеме. Несмотря на то что в вечной мерзлоте были найдены туши мамонта удивительной сохранности (например, знаменитый мамонтенок Люба, мясо которого с точки зрения потребительского качества сохранилось как в холодильнике; из него можно приготовить бифштекс и съесть его), генетический материал, к сожалению, не сохранился.
Да, мы можем увидеть в микроскоп структуру клеток.
Но ДНК со временем разрушилась, как если бы книгу «Война и мир» Льва Толстого пропустили через устройство для измельчения бумаги
То есть этот генетический материал совершенно не годится для клонирования, его подсадка в яйцеклетку слонихи гарантированно ни к чему не приведет.
Иными словами, необходимых для проведения опыта образцов попросту нет?
Совершенно верно. Но задачу в принципе можно решить другим путем, в обход, а не в лоб. Мы знаем геном нескольких мамонтов, и нам известен геном слонов. Они похожи, но между ними есть отличия по нескольким миллионам позиций ДНК. Понимая, что клонировать в лоб мамонта не удастся, Черч предполагает с помощью методов генного редактирования CRISPR/CAS изменять отличающиеся позиции в ДНК слона на «мамонтовые».
Мумия мамонтенка Любы, обнаруженная в 2007 году на Ямале
Фото: Игорь Зарембо / РИА Новости
Постепенно при введении множественных изменений клетки слона должны становиться все более и более похожими на клетки мамонта, ведь генетическая информация становится все больше и больше как у мамонта.
При этом чисто технологически сделать несколько миллионов замен в ДНК, которые отделяют один вид от другого, — невозможно. Поэтому с помощью биоинформатики ученые надеются выявить именно замены в тех генах, которые ответственны, скажем, за волосатость или толщину жирового покрова. Это признаки, которые наиболее разительно отличаются у двух видов. В этом случае получится клетка не настоящего мамонта, а некой промежуточной формы, похожей на мамонта. Условно, жирного и волосатого слона. Но затем придется проводить операции по искусственному оплодотворению, которые не разработаны.
Это самое сложное?
Если вы просто возьмете клетку слона и попытаетесь с ней работать, эта клетка через несколько поколений культивирования в лаборатории умрет. Это свойство всех клеток, в том числе и наших. Те клетки, с которыми люди обычно работают в лаборатории, — бессмертные. В некотором смысле это раковые клетки.
Чтобы провести множественное геномное редактирование слоновьих клеток, придется получить бессмертную культуру этих клеток.
А бессмертные культуры уже изменены настолько, что использовать их для производства настоящего животного нельзя. Когда клонировали овечку Долли, брали не раковую клетку, а нормальную. Так что это еще одна большая сложность на пути получения мамонта или хотя бы полумамонта. Кроме того, не исключено, что даже при решении всех проблем в конечном итоге ничего не получится просто по геометрическим, так сказать, причинам. Например, размеры родового канала слонихи, возможно, таковы, что мамонтенок (или полумамонтенок) не сможет родиться. Он просто не пройдет через родовой канал.
В 2020 году в США клонировали лошадь Пржевальского, чьих особей больше нет в дикой природе. А в январе 2021-го американские ученые представили черноногого хорька по кличке Элизабет Энн — генетическую копию умершего в 1988 году хорька Уилла, останки которого были заморожены в самом начале развития генных технологий. Данные эксперименты прошли удачно?
Процедура клонирования лошадей разработана и используется для получения клонов топовых скакунов, участвующих в скачках.
То, о чем вы говорите, — это как раз обычное клонирование, как и в случае с Долли, когда внутри одного вида имеется доступ к клеткам донора с неповрежденной от времени ДНК. То есть никаких технологических проблем, отмеченных выше, нет. Задача на много порядков проще, чем клонирование мамонта путем перекодирования его из слона.
Черч утверждает, что возвращение вымерших видов поможет в борьбе с последствиями изменения климата. Действительно ли появление мамонтов позволит превратить арктическую тундру в пастбища, как сейчас говорят?
Это полная блажь. Последние мамонты на острове Врангеля вымерли несколько тысяч лет назад. С тех пор климат неоднократно менялся. Никакого отношения современные изменения климата к мамонтам не имеют. Надо не на мамонтов кивать, а самим ответственно относиться к экологии
Необходимо понимать и то, что предложенные опыты вовсе не означают восстановление мамонта как вида, который может влиять на экосистемы. Потому что для этого нужно будет клонировать не одного мамонта, а минимум десятки разных особей обоих полов.
Для поддержания популяции требуется определенное биологическое разнообразие, иначе она будет абсолютно не жизнеспособна.
Фото: globallookpress.com
В Якутии животным уже даже нашли место жительства — Плейстоценовый парк, заказник на северо-востоке республики. Его создатель, эколог Сергей Зимов уверен, что мамонты помогут вернуть тундру в доисторическое состояние, пастбища окажут охлаждающий эффект на климат и спасут планету от выбросов метана, скрытого в вечной мерзлоте…
Как показывает опыт Илона Маска, наличие достаточного финансирования позволяет заражать большими «челленджами» определенное количество людей и решать какие-то задачи. Однако конкретно эти утверждения не имеют никакого смысла. Даже если представить, что популяция мамонтов будет восстановлена, им попросту негде будет жить.
Куда целесообразнее рассматривать «воскрешение» не мамонтов, а многочисленных видов животных, которые вымирают в наше время и из-за нас. Может быть, вообще нужно сначала что-то изменить в себе…
В возрождении исчезнувших видов есть практический смысл?
Повторюсь, большинство этих видов исчезли из-за абсолютно безответственной деятельности людей, которые, надо отдать им должное, просто не понимали, что они творили.
Сейчас большинство этих животных можно было бы поддерживать лишь в искусственных условиях. В естественной среде они бы существовать не смогли, потому что их среда обитания исчезла.
Подытожу. Нам незачем бегать за «мамонтами в небе»: вокруг нас из-за сокращения ареалов в ближайшее время вымрет огромное количество земноводных, насекомых и птиц, они нуждаются в нашей помощи и поддержке здесь и сейчас. Увы, они не занимают такое место в общественном сознании, как мамонты. Но в плане биологической ценности они ничуть не менее значимы.
Тем не менее хайп вокруг мамонта поможет создать технологии, которые окажутся полезными некоторым другим, пусть менее заметным, но не менее важным братьям нашим меньшим.
Как в России пытаются воскресить мамонта — Будущее на vc.ru
8958
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
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
Новые инвестиции и внимание, привнесенные Ламмом и его инвесторами, знаменуют собой важный шаг вперед, сказал Черч, профессор генетики Роберта Уинтропа в Гарвардской медицинской школе.
«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 «до 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 потеряли важные для них гены… возможность 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.
Новая компания хочет воскресить шерстистого мамонта с помощью сплайсинга ДНК: NPR
Первоначально опубликовано 14 сентября 2020 г., 13:48 по восточноевропейскому времени.
Впечатление художника от шерстистого мамонта в заснеженной среде.
Леонелло Кальветти/Stocktrek Images/Getty Images/Stocktrek Images
скрыть заголовок
переключить заголовок
Леонелло Кальветти/Stocktrek Images/Getty Images/Stocktrek Images
Художественное представление шерстистого мамонта в заснеженной местности.
Леонелло Кальветти/Stocktrek Images/Getty Images/Stocktrek Images
Использование восстановленной ДНК для «генетического воскрешения» вымерших видов — центральная идея Парк Юрского периода фильма — возможно, приближается к реальности с созданием на этой неделе новой компании, которая стремится вернуть шерстистых мамонтов через тысячи лет после того, как последний из гигантов исчез из арктической тундры.
Флаш Благодаря вливанию финансирования в размере 15 миллионов долларов профессор генетики Гарвардского университета Джордж Черч, известный своими новаторскими работами в области секвенирования генома и сплайсинга генов, надеется, что компания сможет открыть эру, когда мамонты «снова ходят по арктической тундре». Он и другие исследователи также надеются, что возрожденный вид может сыграть свою роль в борьбе с изменением климата.
«Мы работаем над возвращением видов, которые оставили экологическую пустоту после того, как вымерли», — заявила компания Colossal в ответ на вопросы, отправленные NPR по электронной почте. «Поскольку Colossal активно занимается сохранением исчезающих видов, мы выявляем виды, которым может быть предоставлен новый набор инструментов от их вымерших родственников для выживания в новых условиях, которые отчаянно в них нуждаются».
Безусловно, то, что предлагается, на самом деле является гибридом, созданным с использованием инструмента редактирования генов, известного как CRISPR-Cas9.
для сращивания кусочков ДНК, извлеченных из замороженных образцов мамонта, с ДНК азиатского слона, ближайшего из ныне живущих родственников мамонта. Получившееся животное, известное как «мамофант», будет выглядеть и, предположительно, вести себя как шерстистый мамонт.
Некоторые говорят, что повторное появление мамонтов может помочь обратить вспять изменение климата
Черч и другие полагают, что воскрешение мамонтов закроет дыру в экосистеме, образовавшуюся после их исчезновения около 10 000 лет назад (хотя считается, что некоторые изолированные популяции оставались в Сибири примерно до 1700 г. до н.э.). Самые большие мамонты были более 10 футов в плече и, как полагают, весили до 15 тонн.
Когда-то мамонты счищали слои снега, чтобы холодный воздух мог достигать почвы и поддерживать вечную мерзлоту. После того, как они исчезли, накопленный снег с его изолирующими свойствами означал, что вечная мерзлота начала нагреваться, высвобождая парниковые газы, утверждают Черч и другие.
Они утверждают, что возвращение в Арктику мамонтов — или, по крайней мере, их гибридов, которые заполнили бы ту же экологическую нишу, — могло бы переломить эту тенденцию.
«С реинтродукции шерстистого мамонта… мы считаем, что наша работа восстановит эту деградировавшую экосистему до более богатой, похожей на тундру, которая существовала еще 10 000 лет назад», — говорится в сообщении компании.
Лав Дален, профессор эволюционной генетики Стокгольмского центра палеогенетики, скептически относится к этому утверждению.
«Лично я не думаю, что это окажет какое-либо измеримое влияние на скорость изменения климата в будущем, даже если это удастся», — говорит он NPR. «Практически нет доказательств в поддержку гипотезы о том, что вытаптывание очень большого количества мамонтов окажет какое-либо влияние на изменение климата, и в равной степени, на мой взгляд, может оказать негативное влияние на температуру».
В Гонконге выставлено тело Любы, детеныша шерстистого мамонта, жившего около 42 000 лет назад на полуострове Ямал в Сибири.
South China Morning Post / South China Morning Post через Getty Images
скрыть заголовок
переключить заголовок
South China Morning Post / South China Morning Post через Getty Images
Тело Любы, детеныша шерстистого мамонта, жившего около 42 000 лет назад на полуострове Ямал в Сибири, выставлено в Гонконге.
South China Morning Post / South China Morning Post через Getty Images
Возможно, эти методы лучше использовать для помощи вымирающим видам
Но даже если исследователи из Colossal смогут вернуть мамонтов — а это не точно — возникает очевидный вопрос, а должны ли они?
«Я вижу несколько причин делать первые шаги, когда вы возитесь с клеточными линиями и редактируете геномы», — говорит Дален.
«Я думаю, что можно сделать много технологических разработок, [и] мы можем многое узнать о том, как редактировать геномы, и сегодня это может быть действительно полезно для исчезающих видов».
Джозеф Фредериксон, палеонтолог позвоночных и директор Музея наук о Земле Вейса в Менаше, штат Висконсин, в детстве был вдохновлен оригинальным Парком Юрского периода 9.фильм 0004. Но даже он считает, что более важной целью должно быть предотвращение вымирания, а не обращение его вспять.
«Если вы можете создать мамонта или, по крайней мере, слона, который выглядит как хорошая копия мамонта, который мог бы выжить в Сибири, вы могли бы сделать немало для белого носорога или гигантской панды», — говорит он NPR.
Специально для животных с «сокращающимся генетическим разнообразием», говорит Фредериксон, добавление старых генов из летописи окаменелостей или совершенно новых генов может улучшить здоровье этих популяций.
Выступая перед NPR в 2015 году, Бет Шапиро, палеогенетик из Калифорнийского университета в Санта-Круз и автор книги Как клонировать мамонта: наука о восстановлении вымирания , решительно заявила: «Я не хочу увидеть, как мамонты возвращаются».
«Никогда невозможно создать вид, который был бы на 100% идентичен», — сказала она. «Но что, если бы мы могли использовать эту технологию не для возвращения мамонтов, а для спасения слонов?»
Мамонты могут нарушить существующие экосистемы
Заявленная цель Colossal также вызывает еще одну этическую проблему: хотя вымирание мамонтов тысячи лет назад оставило брешь в экосистеме, эта экосистема, по-видимому, теперь адаптировалась, по крайней мере, несовершенно, к их отсутствию.
«Существует новая норма, которая существовала тысячи лет и адаптировалась к постоянно меняющемуся климату», — говорит Фредериксон. «Возвращение чего-то, что имеет все характеристики, которые процветали бы в плейстоцене, не обязательно означает, что оно выживет сегодня, особенно когда вы смешиваете неизвестные другие гены, которые действуют в теплых тропических животных и затем пытаемся переместить его в новую среду».
«Рядом с мамонтом жили растения и животные, которых уже давно нет или их ареал резко сократился, и простое возвращение мамонта их не вернет», — говорит он.
Colossal заявляет, что не пытается вернуть инвазивные виды, а вместо этого хочет «обогатить экосистему, которая была и продолжает неуклонно деградировать без его присутствия».
Еще в другом смысле возникает вопрос о том, как могут вписаться мамонты.
«Предлагаемое «прекращение вымирания» мамонтов поднимает серьезную этическую проблему. Мамонт был не просто набором генов — это было социальное животное, как и современный азиатский слон», — Мэтью Кобб, профессор зоологии в Манчестерский университет сообщил The Guardian в 2017 году. «Что произойдет, когда родится гибрид слона и мамонта? Как его встретят слоны?»
Прогнозируемый шестилетний срок будет исключительно коротким
Все это, конечно, предполагает, что производство маммофанта вообще возможно. Colossal заявляет, что надеется произвести эмбрион через шесть лет. Но с учетом примерно 1,4 миллиона отдельных генетических мутаций, отделяющих древних существ от азиатских слонов, задача сплайсинга генов может оказаться гигантской задачей.
Возможно, еще большим препятствием может стать разработка искусственной матки для вынашивания эмбрионов. Даже Черч признает, что это может быть не так просто. Среди прочего, компания планирует создать «насосную систему для обмена газами, питательными веществами и метаболитами отходов, а также кровоснабжения пуповины с целью вынашивания эмбриона шерстистого мамонта до срока in vitro». такое устройство, но остаются технические препятствия.
«Это произойдет в ближайшее время? Ответ — абсолютно нет», — говорит Фредериксон.
Дален соглашается, что шестилетний срок «исключительно короткий». «Это кажется довольно амбициозным», — говорит он.
Но Черч и его коллеги не одиноки в своих амбициях. Идея вымирания мамонтов существует уже некоторое время, и другие группы, такие как калифорнийская некоммерческая организация Revive & Restore, которая в прошлом году управляла первым в истории клоном исчезающего вида, черноногим хорьком, также работал над гибридом мамонта и слона.
Традиционная научная точка зрения состоит в том, что наши предки охотились на мамонтов до полного их исчезновения, в то время как более поздние теории указывают на разрушение среды обитания в конце последнего ледникового периода как на самый важный фактор, но люди по-прежнему несут часть вины.
Фредериксон считает, что это одна из причин того, что посетители возглавляемого им музея так часто поднимают вопрос о вымирании, подпитываемый поп-культурой и реальными научными достижениями. «Я думаю, что в нас, людях, есть немного вины, но мы все еще знаем, что мы почти наверняка способствовали этому вымиранию».
«Возможно, это способ снять с нас это бремя», — говорит он.
Предприниматель планирует воскресить шерстистых мамонтов
NEWS
Автор Джош Дэвис
Впервые опубликовано 13 сентября 2021 г.
Создана новая компания с одной большой целью: вернуть шерстистого мамонта в арктическую тундру.
Под руководством предпринимателя в области технологий и программного обеспечения Бена Ламма и всемирно известного генетика доктора Джорджа Черча новое предприятие надеется использовать генную инженерию для изменения генома азиатских слонов, чтобы превратить их в современных «мамонтов».
В течение последних 800 000 лет шерстистый мамонт составлял значительную часть арктической экосистемы, бродя по пастбищам современной Северной Америки, России и Европы, прежде чем вымер 4 000 лет назад.
Если Бен Ламм и Джордж Черч добьются своего, эти сцены мы можем увидеть снова.
Пара стала соучредителем новой компании по борьбе с вымиранием под названием Colossal, целью которой является использование новейших технологий генной инженерии для воскрешения давно умерших животных перед их возвращением в дикую природу. Миллионы фунтов стерлингов уже были обещаны спонсорами.
«Никогда раньше человечество не могло использовать мощь этой технологии для восстановления экосистем, исцеления нашей Земли и сохранения ее будущего за счет повторной популяции вымерших животных», — говорит Ламм в пресс-релизе.
«Помимо возрождения древних вымерших видов, таких как шерстистый мамонт, мы сможем использовать наши технологии, чтобы помочь сохранить находящиеся под угрозой исчезновения виды, находящиеся на грани исчезновения, и восстановить животных, к гибели которых приложило руку человечество».
Образец этого амбициозного эксперимента — шерстистый мамонт. Черч создает свою собственную лабораторию, чтобы изменить генетический код их ближайшего живого родственника, азиатского слона, чтобы создать гибридное животное, которое выживет за Полярным кругом.
В ДНК слона необходимо добавить гены, чтобы получить густую косматую шерсть, длинные изогнутые бивни, меньшие уши и запасы подкожного жира.
Технически получится не настоящий шерстистый мамонт, а генетически модифицированный гибрид. Считается, что, наряду с несколькими другими генами, эти дополнительные фрагменты информации позволят животному выжить за Полярным кругом и занять место давно вымерших мамонтов.
Это гигантский вызов для науки и представляет собой этическую загадку: справедливо ли вернуть вымерший вид через тысячи лет после его гибели? И какое влияние окажет мамонт на современную среду?
Доктор Виктория Херридж — научный сотрудник Музея, изучающий древних слонов. Она хорошо знает о больших препятствиях, с которыми сталкивается команда Colossal.
Она говорит: «Этот проект вызывает много вопросов. Ключевыми этическими моментами являются аспекты экспериментов над животными и животноводства — что это за существо? Это новый вид? Как много тебе надо?
‘Тогда, если они добьются успеха, какие потребности будут у разумного социального существа? И каковы наши обязательства перед ним?
Считается, что сотни тысяч мамонтов когда-то бродили по Арктике всего несколько десятков тысяч лет назад © ArtEvent ET/Shutterstock
Этично ли возвращать к жизни мамонтов?
Есть два способа вернуть к жизни вымерших животных.
Во-первых, это клонирование, благодаря которому была создана овечка Долли. Ученые берут ДНК из клетки одного человека, вставляют ее в оплодотворенную донорскую яйцеклетку и помещают яйцеклетку суррогатной матери.
Этот метод уже использовался, чтобы вернуть из мертвых вымершее животное, малоизвестного пиренейского козла или букардо. Подвид иберийского козла был объявлен вымершим в 2000 году.
Три года спустя ДНК из образцов замороженной кожи букардо была клонирована и помещена в суррогатную домашнюю козу. Получившийся ребенок был первым случаем, когда вымершее животное было возвращено к жизни.
Успех был недолгим. Животное прожило всего семь минут, что дало ему прискорбную репутацию единственного животного, которое вымерло дважды.
Несмотря на то, что в вечной мерзлоте Сибири было выкопано множество целых туш мамонтов (иногда настолько свежих, что при выкапывании они краснеют), процесс глубокой заморозки разрушает клетки животных и разрушает ДНК. Хотя это позволило ученым собрать воедино геном мамонта, на сегодняшний день никому не удалось восстановить полный геном мамонта, как это было бы при жизни.
Здесь вступает в действие второй метод воскрешения вымерших животных. Он включает в себя сужение специфических индивидуальных генов мамонта, которые позволили им выжить в высоких широтах Арктики, а затем вставку их в геном его ближайшего живого родственника, азиатского слон.
Идея состоит в том, чтобы использовать мощную технику редактирования генов, известную как CRISPR (кластеризованные короткие палиндромные повторы с регулярными промежутками), которая позволяет вносить целенаправленные генетические изменения.
Путем редактирования генома азиатских слонов исследователи надеются создать аналог мамонта ©Kandukuru Nagarjun/Flickr CC BY 2.0
Модифицированный геном имплантируется в оплодотворенную яйцеклетку слона, а затем в суррогатного слона. В результате получится гибрид мамонта и слона.
Виктория говорит: «С этого момента вы должны начать задавать вопросы об этичности экспериментов на слонах. Вы не узнаете, есть ли проблема с вашим химерным существом, пока не продвинетесь дальше».
В ответ на эти опасения были предложены искусственные матки. Раньше это достигалось с ягнятами, но эта новая технология все еще имеет большие ограничения.
«Я понимаю, что технологии искусственной матки таковы, что они все равно потребуют периода имплантации суррогатной матери, – говорит Виктория.
«Пока что я не думаю, что можно использовать биомешок для всего процесса, от оплодотворения до рождения.
‘Есть также разные уровни успеха, никоим образом этот метод не может быть успешным на 100%.’
Кроме того, слоны плохо себя чувствуют в неволе. Известно, что они плохо себя чувствуют в зоопарках, и в настоящее время растет движение за то, чтобы полностью исключить их из зоопарков. Какую ответственность мы несем перед всеми слонами, находящимися на попечении людей?
Есть также бесчисленное множество неизвестных. Достаточно ли мы знаем о биологии слонов, чтобы предсказать, какие части генома необходимо изменить, чтобы позволить им выжить в Арктике? Волосы и жир — очевидные решения, но как насчет других видов биохимических потребностей, о которых мы, возможно, еще не знаем?
Могут ли мамонты остановить изменение климата?
Так зачем вообще пытаться воскресить мамонта?
Colossal заявляет, что они хотят «возродить вымершие виды в их первоначальную среду обитания, чтобы они могли оживить утраченные экосистемы для более здоровой планеты».
Утверждается, что шерстистые мамонты помогут бороться с изменением климата, восстанавливая обширные пастбищные степи, которые когда-то окружали арктический полюс, но превратились в леса, когда мамонты вымерли.
Несмотря на то, что из вечной мерзлоты было извлечено множество целых туш мамонтов, клонировать животных по-прежнему невозможно © Попечители Музея естественной истории, Лондон
«Одним из преимуществ пастбищ перед тундрой или лесами в высоких широтах Арктики является то, что они действительно являются хорошими поглотителями углерода», — объясняет Виктория. «В летние месяцы трава растет высоко, а зимой отмирает. Но из-за низкой температуры они не разлагаются. Прирост каждого сезона хранится в земле. Вот почему вечная мерзлота является массивным поглотителем углерода».
Кроме того, леса и кустарники обычно намного темнее по цвету по сравнению с лугами, а это означает, что они поглощают больше солнечного тепла, помогая согреть планету. Это усугубляется тем фактом, что снежный покров больше на пастбищах, что опять же помогает отражать солнечные лучи от планеты.
Наконец, считается, что присутствие огромного количества крупных животных, бродящих по этим пастбищам, уплотнило бы снег, продлило бы его жизнь и изолировало бы землю, которая, в свою очередь, поддерживала бы вечную мерзлоту. Утверждается, что это поможет предотвратить выбросы метана в результате сезонного оттаивания из-за глобального потепления.
Утверждается, что гигантские травоядные, такие как мамонты, поддерживали эти открытые пастбища, сдерживая надвигающиеся леса, и в результате помогали охлаждать планету.
Но это мнение разделяют не все в этой области.
Профессор Адриан Листер — научный сотрудник Музея, чья работа сосредоточена на вымирании мамонтов по отношению как к людям, так и к окружающей среде.
«Представление о том, что леса и тундра распространились по всему северному полушарию только потому, что мегафауна вымерла, явно ложно, — говорит Адриан. «Моделирование показывает, что это связано только с изменением климата.
‘Это не отрицание того, что мегафауна может оказывать влияние на местную растительность, как мы знаем из современных примеров, но, вероятно, потребуются огромные стада «мамонтов», чтобы сделать это снова, и мы не должны обманывать себя, что мы достаточно умны, чтобы предсказать все возможные непреднамеренные побочные эффекты».