можно ли восстановить вымерших животных
Возрождение вымерших животных связано с рядом проблем, включая юридические
Современные ученые разработали множество различных технологий и методов, которые могут помочь возродить вымерших животных, вроде мамонтов, дронтов и других. Эти технологии включают в себя искусственный отбор, редактирование ДНК, расшифровку генома. Специалисты утверждают, что восстановление некоторых видов вымерших животных — лишь дело времени, поскольку все инструменты для этого уже существуют.
Но сам процесс восстановления поднимает ряд вопросов, причем не только технического характера. Есть и вопросы юридические, экологические и другие. Причем решение для каждой проблемы необходимо найти еще до того, как начнется работа по возвращению вымерших животных.
Что касается самого возрождения, то, как и говорилось выше, есть несколько способов, позволяющих вернуть к жизни наиболее интересные виды. Дело в том, что животные не исчезают бесследно, они оставляют часть своего генома в близкородственных видах. Используя искусственный отбор, можно вернуть вымерших животных, ведя постоянную работу по скрещиванию близких видов с отбором наиболее похожих к исчезнувшим животным индивидов. Правда, здесь можно сказать, что в таком случае речи о возрождении не идет. Используя искусственный отбор мы не можем вернуть к жизни кваггу, а лишь только создать животное, которое будет очень похоже на кваггу, но и только.
А вот если к этому методу добавить секвенирование ДНК, редактирование генома, то в этом случае речь уже можно вести о полноценном возрождении, поскольку и геном и внешний вид «восстановленного» животного будет аналогичен вымершим родственникам. Какие-то различия будут, конечно, но вряд ли слишком существенные.
Но одно дело возродить ту же кваггу, и совсем другое — мамонта. В этом случае без редактирования ДНК (CRISPR и другие) и применения ряда иных методик работы с геномом не обойтись. Вероятно, для восстановления мамонтов на Земле понадобится долгая работа с ДНК слонов, наиболее близких родственников мамонтов. И это будет действительно долгая и недешевая работа.
Еще ряд видов можно восстановить путем внесения ДНК вымершего животного в неоплодотворенную яйцеклетку самки близкого вида. В этом случае можно использовать митохондриальную ДНК, что позволит возродить вымерший вид.
Но, как и говорилось выше, проблема не только в методах возрождения животных. Есть и чисто юридические вопросы, обойти которые никак не получится. Например, в США животных, возрожденных при помощи редактирования ДНК, должны проверять представители регулирующих органов. Такие животные будут считаться генетически модифицированными организмами (что, по сути, верно), и регулятор должен провести серьезное исследование на тему взаимодействия такого животного с окружающей средой.
Еще одна проблема — в некоторых странах ГМО можно патентовать. И если какой-то исследователь захочет заняться восстановлением мамонтов на Земле, он может столкнуться с необходимостью выплат какой-либо компании.
Плюс ко всему, восстановленный вид может попасть в разряд «находящихся на грани вымирания» со всеми вытекающими юридическими последствиями. Все потому, что возрожденный вид не будет сразу многочисленным, и чисто формально его действительно можно будет считать «вымирающим». В общем, работа по восстановлению вымерших животных не самая легкая и приятная в мире. Здесь чистый ученый может столкнуться с проблемами, которые он сам решить не сможет.
Как бы там ни было, далеко не все боятся этих проблем. Так, относительно недавно был представлен план по возрождению бескрылой гагарки, последний представитель этого вида был замечен в 1852 году. Весь вид был полностью уничтожен человеком за какие-то пару сотен лет.
План по возрождению довольно простой — предлагается извлечь образцы ДНК из ископаемых останков или образцов тканей птиц, хранящиеся в запасниках некоторых музеев и использовать образцы ДНК для возрождения вида. Для этого нужно внедрить участки ДНК гагарки в геном ближайшего родственника вымершей птицы — гагарки обыкновенной. А уже после этого оплодотворенный эмбрион можно имплантировать в другую птицу, которая может снести яйцо требуемого размера. Вероятно, этой птицей станет гусь. Проблема в том, что яйца бескрылых гагарок слишком велики для обычной гагарки, и самка просто не сможет снести такое яйцо.
В этом случае речь идет не только о чисто научной работе. Восстановление вида, как считают ученые, может оказать положительное влияние на экосистему архипелага, где раньше эта гагарка обитала. Ранее представители вида Pinguinus impennis населяли еще и прибрежные зоны ряда островов Северной Атлантики.
Что касается мамонтов, то ученым из Гарварда удалось извлечь неповреждённую ДНК мамонта и расшифровать геном этого животного. Команде ученых, о которой идет речь, ранее удалось осуществить пересадку генов мамонта азиатскому слону при помощи CRISP.
Так что, вполне вероятно, что уже скоро по земле зашагают возрожденные мамонты, отсутствовавшие несколько тысячелетий, и никакие проблемы не станут преградой для их возрождения.
14 вымерших животных, которых можно воскресить
Для клонирования
Можно ли возродить вымерших животных? В вышедшем в 1993 году фантастическом фильме «Парк Юрского периода» динозавров удалось клонировать после того, как их ДНК была найдена неповрежденной в древних комарах, сохранившихся в янтаре. Хотя наука о клонировании все еще на стадии развития, многие исследователи уверены, что возвращение к жизни многих вымерших животных – это только вопрос времени.
Чтобы успешно клонировать исчезнувшее животное, ученым необходимо найти максимально неповрежденную ДНК. Таким образом, у некоторых видов есть больше шансов воскреснуть, чем у других. Например, хорошими кандидатами являются сравнительно недавно утраченные животные, генетический материал которых сберегается в музеях. К примеру, это древние животные, сохранившиеся в вечной мерзлоте в течение последнего ледникового периода.
Из-за значительного промежутка времени динозавры вряд ли входят в число счастливчиков. Тогда как Парк Юрского периода, судя по всему, может существовать только в воображении, настоящий Парк Плейстоценового периода – это совсем другая история. Представляем вниманию читателей 14 животных, которых можно воскресить благодаря клонированию.
Шерстистый мамонт
В начале 2011 года японские ученые объявили о том, что они в течение пяти лет планируют клонировать шерстистого мамонта. Часы идут, и при небольшой удаче эти мастодонты ледникового периода станут первыми жителями мирового зоопарка вымерших животных.
Мамонты – это действительно достойные кандидаты на воскрешение, так как они вымерли совсем недавно, и в тундре Арктики было найдено много нетронутых образцов генетического материала. Более того, так как мамонты являются близкими родственниками живущего вида – слонов, ученые могут упростить процесс, заставив обычную слониху родить мамонта.
Сумчатый волк
Сумчатый, или тасманийский волк, обитавший в Австралии, был уникальным животным, так как являлся наибольшим известным науке хищным сумчатым современного мира. Этот вид вымер совсем недавно, в 1930-х годах прошлого столетия, по большей части из-за безжалостного истребления охотниками.
В связи с тем, что вид был утерян так недавно, образцы животных остаются неповрежденными и хранятся в музеях. Некоторые тела животных, обработанные таксидермистами и выставленные в экспозициях, также все еще могут содержать ДНК. Разрабатываются проекты клонирования сумчатого волка, и некоторые гены животного уже были успешно экспрессированы в зародыше мыши после того, как они были помещены в его геном.
Пиренейский козерог
Все еще считаете, что клонировать вымерших животных невозможно? Технически это уже выполнено: недавно пиренейский козерог стал первым воскрешенным из небытия животным … на целых семь минут. Клонированный зародыш, содержавший реанимированную ДНК последнего известного пиренейского козерога, успешно появился на свет после имплантирования в утробу домашней козы. Хотя козерог погиб через семь минут после рождения из-за проблем с легкими, это научное достижение гарантирует неизбежность воскрешения вымерших видов.
Последним известным пиренейским козерогом была самка по имени Целя, погибшая вследствие падения с дерева в 2000 году. Именно ее ДНК использовалась для создания недолговечного клона.
Саблезубый кот
При виде зубов этого легендарного и когда-то опасного представителя кошачьих Плейстоценовой эпохи начинаешь сомневаться, стоит ли вообще воскрешать саблезубых кошек. Тем не менее, они определенно являются многообещающими кандидатами. Они не только вымерли сравнительно недавно, около 11 тысяч лет назад, но и их ископаемые останки сохранились до наших времен благодаря морозной среде обитания, в которой они когда-то жили. Некоторые неповрежденные образцы были добыты и из древних залежей смолы.
Эти гигантские нелетающие птицы, похожие внешне на африканских страусов и эму, но без рудиментарных крыльев когда-то были самыми большими птицами в мире. Так как моа вымерли вследствие чрезмерной охоты лишь 600 лет назад, их перья и яйца все еще можно найти практически нетронутыми. Более того, ДНК моа уже была выделена из древней скорлупы, и разрабатываются проекты воскрешения этих птиц.
Додо
Додо – это самое печально известное вымершее создание в мире, ведь эта птица была доведена до исчезновения лишь через 80 лет после открытия. Так как в среде обитания додо на острове Маврикий не было природных хищников, птицы эволюционировали, не боясь людей, вследствие чего их легко истребили.
Додо скоро удастся возродить, если ученые обнаружат достаточно ДНК для создания клона, которого можно имплантировать в яйца близких родственников этих птиц – современных голубей. Например, образцы ДНК недавно были выделены из экспонатов Музея истории природы при Оксфордском университете, что сделало додо отличной кандидатурой на удачное воскрешение.
Гигантский ленивец
При виде останков древнего создания вы можете решить, что смотрите на большого медведя. В действительности это гигантский ленивец, являющийся близким родственником современных трехпалых ленивцев. Они хорошо подходят для воскрешения, так как вымерли сравнительно недавно: гигантские ленивцы могли бродить по планете лишь 8 тысяч лет назад на восходе человеческой цивилизации. Образцы ДНК уже получены из неповрежденных остатков волос.
Так как единственные выжившие родственники гигантского ленивца в сравнении очень маленькие, искать суррогатную мать бесполезно. Но однажды станет возможным вырастить зародыш в искусственной утробе.
Каролинский попугай
Когда-то каролинский попугай был единственным видом попугаев, обитавшим в Северной Америке. Эта птица была трагично истреблена из-за спроса на перья, которые были популярным украшением дамских шляп. Последняя известная особь умерла лишь в 1918 году, и потому чучел, остатки перьев и скорлупу яиц можно найти в музеях, а выделение ДНК и клонирование вскоре станет возможным. Некоторые историки уже призывают начать такой проект.
Шерстистый носорог
Шерстистые мамонты были не единственными большими волосатыми животными в морозной тундре Плейстоценового периода. В арктических снегах 10 тысяч лет назад бродили шерстистые носороги. Это животное часто можно увидеть в наскальной живописи.
Причины стать кандидатами на воскрешение у шерстистых носорогов такие же, как и у мамонтов. Хорошо сохранившиеся образцы часто находят в вечной мерзлоте Арктики.
Странствующий голубь
Лишь 200 лет назад стаи странствующих голубей, насчитывающие миллиарды особей, заполняли небо над Северной Америкой. К 1914 году они были безжалостно истреблены охотниками. Сегодня же благодаря клонированию этот когда-то многочисленный вид может получить второй шанс. Все еще можно найти музейные образцы, перья и другие останки этих птиц, а благодаря близкому родству с плачущей горлицей найти суррогатную мать будет легко.
Гигантский олень
Еще одним великаном, павшим жертвой окончания ледникового периода, был гигантский олень. Только рога этого создания были целых 3,5 метра от края до края. Как и в случае с другими животными, обитавшими на севере в Плейстоценовую эпоху, сохранившиеся образцы этого гиганта можно легко найти в тающей вечной мерзлоте, что делает его одним из первых кандидатов на клонирование.
Речной дельфин Байджи
Речной дельфин Байджи, объявленный функционально вымершим лишь в 2006 году, стал первым китовым, утраченным в наше время, в первую очередь вследствие влияния человека. Однако из-за совсем недавнего исчезновения, ДНК можно легко получить из останков. Более того, мероприятия по выделению и хранению ДНК животного уже проводятся.
Однако для речного дельфина Байджи, как и для многих вымерших видов, остается открытым вопрос, есть ли у этого млекопитающего среда обитания для жизни после воскрешения? Речная система Янцзы, где был найден дельфин, остается сильно загрязненной.
Разноклювая гуйя
Эта птица с уникальным клювом когда-то обитала на Северном острове Новой Зеландии и вымерла в начале 20 века, когда спрос на музейные экземпляры достиг пика. Частично из-за популярности птицы как талисмана и национального символа в Новой Зеландии недавно был запущен проект, одобрено клонирование и воскрешение гуйи.
Неандерталец
Неандерталец – это, наверное, самый спорный вымерший вид для клонирования и воскрешения. Причина полемики, в основном, в том, что суррогатным видом станем мы! Неандерталец, будучи недавно вымершим членом семейства Homo, в научных кругах считается подвидом современного человека. Их клонирование может быть и спорным, и крайне важным открытием. Кроме того, клон неандертальца может оказаться самым жизнеспособным. Ученые уже завершили грубый набросок генома этого вида.
Вопрос не столько в том, могли ли бы мы, а скорее, следует ли нам…
10 вымерших животных, которые имеют шансы на «воскрешение»
Реобатрахусы или заботливые лягушки
Один из эндемичных видов Австралии – лягушка-реобатрахус, которую называют еще заботливая лягушка.В роде реобатрахус два узкоареальных вида, оба считаются вымершими с середины 1980-х годов.
Эти ничем не примечательные с виду земноводные обладают поистине уникальным, ни у кого более не отмеченным репродуктивным поведением. Дело в том, что развитие эмбрионов у самок заботливых лягушек происходит у них… в желудке! Никто до сих пор не наблюдал, как мамаши откладывают икру, известно лишь, что оплодотворенные икринки лягушка схватывает ртом и глотает. От 18 до 25 штук эмбрионов развиваются у нее в животе от 6 до 7 недель, и все это время мамаша не питается, поскольку эмбрионы, чтобы не оказаться переваренными, выделяют вещества, выключающие секрецию пищеварительных соков внутри желудка. Чтобы произвести потомство на свет, самка широко открывает рот, при этом расширяется и ее пищевод. Лягушата движутся из желудка мамаши в ее рот, а затем выпрыгивают наружу.
Проект по восстановлению реобатрахусов, ведущийся в Университете Нового Южного Уэльса в Австралии назван Lasarus Project в честь библейского Лазаря. Идея его заключается в пересадке ядра замороженных соматических клеток реобатрахуса в яйцеклетку близкого вида — Mixophyes fasciolatus. По состоянию на март 2013 года ученым удалось получить эмбрионы с несколькими сотнями клеток, но дальше гаструляции развитие не идёт. Ученые считают, что неудача вызвана не повреждениями ядра или его несовместимостью с цитоплазмой, а лишь недостатками техники эксперимента: то же самое происходит и при аналогичных манипуляциях с ядром и цитоплазмой от современных лягушек одного и того же вида.
Тасманский волк
Сумчатый или тасманский волк, известный также как тасманский тигр, был официально объявлен вымершим в 1986 году. Однако известно, что в природе последний экземпляр убит австралийским фермером по имени Бэтти Уилф в 1930 году, а в неволе последний тасманский волк умер в зоопарке Хобарта в Австралии 7 сентября 1936 года. Главной причиной исчезновения вида в дикой природе была массированная охотничья кампания, учреждена правительством Тасмании с 1888 по 1909 год, поскольку сумчатый волк считался серьезной угрозой для овец. За каждого убитого хищника охотникам выплачивали по 1 фунту.
В 1999 году Национальный австралийский музей в Сиднее объявил о начале проекта по созданию клона сумчатого волка. Источником генетического материала послужил заспиртованный детёныш этого животного, который более ста лет хранится в сиднейском музее. В конце 2002 года ДНК удалось извлечь, однако образцы оказались повреждены и непригодны для использования. 15 февраля 2005 года было объявлено о приостановке проекта. Однако в мае 2008 года учёным всё же удалось заставить один из восстановленных фрагментов генома сумчатого волка заработать в эмбрионе мыши.
Тур – первобытный дикий бык, прародитель всех пород современного крупного рогатого скота, обитал в лесостепях и степях восточного полушария. Он был признан вымершим в 1627 году. Основной причиной его исчезновения называют разрушение местообитаний и интенсивную охоту – тур считался «королевской» дичью. Правда, известно, что последняя особь не была убита на охоте, а погибла в 1627 году в лесах недалеко от села Якторова на Львовщине — считается, что из-за болезни, которая уничтожила последнюю маленькую генетически слабую и изолированную популяцию животных этого рода.
Несмотря на то, что этого животного не существует уже почти 400 лет, строение ДНК его потомков считается схожим с генетической основой предка. Это делает тура одним из главных претендентов на «воскрешение». Первыми попытку воссоздать легендарного быка сделали ученые нацистской Германии в 1920-30 гг. Порода, названная «Бык Хека» обладает многими признаками дикого предка.
В настоящее время голландская экологическая организация Фонд Таурус (Stichting Taurus) пытается путем обратного скрещивания примитивных пород европейского скота получить животное, которое по своему внешнему виду, размеру и поведению будет соответствовать вымершему туру. Еще один проект реализуется в Польше. Ученые из «Польской ассоциации по сотворению тура» для клонирования намерены воспользоваться ДНК, сохранившейся в костях из археологических находок. Проект поддерживается польским Министерством охраны окружающей среды. Восстановленную ДНК намерены ввести в эмбрион обыкновенной коровы.
Приморская овсянка Passerherbulus Nigrescens
Когда в 60-х годах прошлого века на атлантическом побережье США, на острове Меррит, штат Флорида, строился Космический центр Кеннеди, как строителям, так и будущим специалистам NASA очень мешали тучи москитов из окрестных соленых болот-маршей. Для решения этой проблемы болота были осушены, но вместе с москитами оказались уничтожены местообитания эндемичной овсянки Passerherbulus Nigrescens, обитавшей только на этих болотах. Последняя овсянка умерла в неволе в 1987 г.
Ирландский Лось
Ирландский лось (Megaloceros) – самый крупный из всех лосей, обитавших на нашей Земле. Он обитал в плейстоцене не только в Ирландии, но и в континентальной Европе и Азии, включая Россию. Рост самых крупных представителей превышал 2 метра в холке, а расстояние между кончиками рогов составляло 3,7 метра!
Одна из самых серьезных проблем, стоящих на пути к успешному «воскрешению» – найти современный вид, наиболее близкий к вымершему. Только такая самка может стать суррогатной матерью для клонированного эмбриона. В случае с мегалоцеросом ученых ждало неожиданное приятное открытие – британские ученые убедительно доказывают, что его ближайшей родственницей оказалась обыкновенная европейская лань.
Исследователи из Университетского колледжа в Лондоне надеются в ближайшее время закончить работу над картой ДНК вымершего гиганта, жившего около 13 000 лет назад.
Каролинский попугай
Вымер вследствие беспощадного уничтожения охотниками. Эти птицы наносили вред полям и плодовым деревьям, и кроме того обладали броским нарядом, пришедшимся по вкусу модницам – шляпки с перьями каролинских попугаев пользовались большим спросом. В зоопарке Цинциннати в начале 20 века оставались всего две последние особи. Их звали Леди Джейн и Инкас. Леди Джейн скончалась летом 1917 года, а следом за ней умер Инкас в феврале 1918 г. Диких птиц последний раз видели в 1926 году во Флориде, в окрестностях озера Окичоби, а слухи о встречах каролинских попугаев распространялись в штатах Флорида, Алабама, Джорджия до 1938 года. Насколько эти сведения точны — неизвестно.
В 2013 году – почти век спустя – ДНК каролинского попугая секвенировали из фрагментов яичной скорлупы, хранившейся в Государственном музее Нью-Йорка. В планах генетиков в качестве суррогатной матери попробовать использовать самку черноголового попугая-нандайя, как представителя наиболее близкого вида.
Разноклювая гуйя
В 1999 г. группа ученых провела в Новой Зеландии специальную встречу, на которой была поставлена задача выяснить возможность возрождения гуйи. Проект привлек большое внимание в стране, и даже племена маори заявили о намерении участвовать в возрождении своей священной птицы. Финансировать проект взялся американский стартап CyberUni. Главная проблема – найти неповрежденный пригодный к секвенированию генетический материал хотя бы в одном из музейных экспонатов.
Морская Корова Стеллера
Открыта в 1741 году экспедицией Витуса Беринга. Название получила в честь натуралиста Георга Стеллера, врача экспедиции, на описаниях которого базируется значительная часть информации об этом животном. Стеллерова корова обитала только у побережья Командорских островов, хотя современные палеонтологические данные говорят, что в доисторическую эпоху её ареал был заметно шире. Последовавшее вслед за открытием хищническое истребление ради вкусного мяса привело к полному исчезновению этого животного к 1768 году.
Ученые считают, что если бы стеллерова корова сохранилась до современной эпохи, то при своём безобидном нраве она могла бы стать первым одомашненным морским животным.
Сейчас ведется дискуссия о возможности клонирования этого животного с использованием биологического материала, полученного из сохранившихся образцов кожи и костей. Их кости не являются редкостью, поскольку до настоящего времени попадаются людям на Командорских островах. В музеях всего мира находится значительное число костей и скелетов этого животного.
Странствующие голуби
До XIX века странствующий голубь был одной из самых распространённых птиц на Земле, общее количество их оценивалось в 3—5 млрд особей. Этот вид как никакой другой наглядно демонстрирует возможности человека истребить даже самые многочисленные виды живых существ.
Основные места гнездовых колоний находились в Северной Америке от Великих озер до Нью-Йорка. Один из первых американских орнитологов Александр Уилсон описал стаю странствующих голубей, которая в 1810 году растянулась на 380 километров и пролетала над ним непрерывно на протяжении четырех часов. Самая большая описанная гнездовая колония в штате Висконсин занимала каждое дерево в лесу на площади 850 квадратных миль и насчитывала около 136 миллионов особей. Вымирание странствующего голубя произошло по причине воздействия множества факторов, основным из которых была хищническая массовая охота ради вкусного мяса. Снижение численности популяции происходило постепенно с 1800 по 1870 год, однако катастрофическое уменьшение количества птиц произошло с 1870 по 1890 год. Последнее массовое гнездование наблюдалось в 1883 году, последний раз странствующий голубь в дикой природе был обнаружен в 1900 в Огайо. Последний странствующий голубь по имени Марта умер в зоологическом саду города Цинциннати 1 сентября 1914 года.
Эта птица, как один из символов Америки, имеет, пожалуй, наибольшие шансы на «воскрешение». В рамках проекта «Возродить и восстановить» (Revive & Restore) исследователи из Калифорнийского университета расшифруют и сравнят геномы странствующего и его близкого родственника полосатохвостого голубя (Patagioenas fasciata. Затем ученые преобразуют ДНК современной птицы, добавив в нее гены, отвечающие за ключевые внешние признаки вымершего вида. Модифицированный геном планируется вводить в ядра стволовых клеток полосатохвостого голубя, а затем заставлять их превращаться в клетки зародыша, из которых в дальнейшем формируются половые органы птицы. После введения таких клеток в яйца из них появятся птицы, внешне не отличимые от полосатохвостого голубя, но их половые продукты будут содержать исключительно новую ДНК, а значит, после скрещивания на свет явятся первые особи с внешними признаками странствующего голубя. На последнем этапе новых птиц будут скрещивать, чтобы добиться максимального сходства с исходным видом.
Шерстистый мамонт
В 2011 году команда японских ученых сделала громкое заявление – через 5 лет они обещают получить живой клон мамонта. Останки этих древних гигантов, вымерших более 200 000 лет назад, находят повсеместно в Сибири, и хорошая сохранность многих из них позволяет надеяться на то, что исследователям удастся выделить жизнеспособный генетический материал.
Впервые целая митохондриальная ДНК мамонта была извлечена из кости одного экземпляра животного и полностью расшифрована в 2005 году. Однако источником ДНК для клонирования, вероятно, станет шерсть древних слонов – об этом заявляют все больше исследователей. Новый метод, при котором извлеченная ДНК разбивались на фрагменты, размножались и повторно собирались с применением специальной компьютерной программы, позволил получить полные митохондриальные ДНК при очень небольших первоначальных образцах из волос. При этом доля повреждённой ДНК в новых образцах составила всего 0,24% против 1,7% у ДНК, извлечённой из костей. Ученые отмечают, что секрет сохранности, вероятно, заключается в кератине волос, который послужил для ДНК защитной оболочкой. Это открывает новый путь для анализа и воссоздания ДНК многих вымерших животных. Кстати, обнаружение неплохо сохранившихся в вечной мерзлоте древних людей (а такие единичные случаи были), в сочетании с новым методом анализа волос, позволяет надеяться на восстановление и их ДНК.