можно ли вывести динозавра
6 сумасшедших экспериментов, с помощью которых ученые собираются вернуть динозавров к жизни
Клонирование животных становится привычным делом. Постепенно ученые берутся за вымершие виды, мечтают вернуть к жизни мамонта и неандертальца. Но как насчет динозавров?
Фильм «Парк юрского периода» совершил революцию в мире науки: появились международные проекты для изучения останков и ДНК древних ящеров, в 4 раза выросло число палеонтологов. Всеми двигал интерес и желание дать окончательный ответ на вопрос о том, возможно ли клонировать тех, кто жил на Земле за 60 млн лет до появления человека.
С начала 2000-х годов мнения ученых разнятся. Скептики простились с детской мечтой: даже владея подобной технологией, люди вряд ли воспользуются ею для воссоздания динозавра, которому нет места в современном мире. Но есть и те, кто мыслит иначе.
Вкратце объясним, как ученые надеются оживить древних ископаемых в ближайшем будущем и о каких результатах можно говорить уже сегодня. Посвящается всем, кто мечтал увидеть живого тираннозавра, — не отчаивайтесь, надежда еще есть.
6. Вычисляем нужную комбинацию генома, подбираем похожие гены и создаем подобие существа
© Steve Jurvetson / flickr © kimvdkamp / instagram
Есть метод, позволяющий воссоздать реальный облик вымерших существ, сравнив их скелеты с останками нынешних родственников.
Уже сейчас: Согласно последним результатам анализа древних останков по вышеуказанному методу, динозавры совершенно не похожи на тех существ, что нам показывали в школе. Так появилась выставка максимально реалистичных скульптур ящеров: большие и маленькие, покрытые цветными перьями, танцующие и принимающие песчаные ванны — больше похожие на современных птиц, чем на рептилий.
А вот метод дополнения генома чужими генами используется в проекте ученых Гарварда по воскрешению мамонтов.
5. Редактируем гены курицы, чтобы превратить ее в крошечного Ти-рекса
Палеонтолог Джек Хорнер убежден, что простого цыпленка легко превратить в подобие динозавра. Дело в том, что курицы и индейки являются ближайшими родственниками легендарного Ти-рекса. Остается лишь немного поколдовать над ДНК, и выносить яйцо с необычным эмбрионом сможет обычная наседка, а «птенец» получит иммунитет для жизни в современной экосистеме.
Но скептики предупреждают: даже если в будущем вылупится существо, внешне похожее на динозавра, оно всегда будет прежде всего цыпленком, а не древним видом ящеров.
Уже сейчас: Существует способ активировать у птиц те гены, благодаря которым на клюве вновь вырастают острые зубы, развиваются привычные для динозавра хвост и лапы. Так ученые постепенно редактируют ДНК курицы, программируя эмбрион развивать части тела, которые были у древних ящеров.
4. Клонируем существо из сохранившегося образца ДНК, как в фильме «Парк юрского периода»
© Salvatore Rabito Alcón / Public Domain / Wikipedia © Jurassic Park (1993) / Universal Pictures
Когда появился фильм «Парк юрского периода», возможность клонировать динозавра, имея образец крови, казалась невероятно перспективной. В 2007 году удалось извлечь белок коллагена из костей тираннозавра и прочесть фрагменты его ДНК, а двумя годами позже выделили белки из костей брахилофозавра возрастом 80 млн лет.
Сегодня известно, что приблизительно через 521 год после смерти организма начинается деградация ДНК, а спустя 1,5 млн лет оставшиеся фрагменты становятся так коротки, что ДНК уже невозможно прочитать. Но остается крошечный шанс обнаружить целиком сохранившийся геном или разработать технологию для восстановления ДНК вне зависимости от ее возраста. Поэтому мы с интересом наблюдаем за исследованиями Мэри Швайцер, которая охотится за геномом динозавров и верит в лучшее.
© barbrastreisand / instagram © barbrastreisand / instagram
Мировое сообщество осуждает эти эксперименты, требуя отказаться от использования животных в качестве «суррогатов»: они против воли вынашивают чужие эмбрионы и подвергаются опасной гормональной терапии. Вместо этого можно развивать прототипы «искусственной матки», в которых так остро нуждается и сам человек.
3. Постепенно воскрешаем исчезнувших животных и используем их ДНК, чтобы повернуть эволюцию вспять
© publicdomainpictures © Mathias Appel / pxhere
Эта идея напоминает машину времени: сначала клонировать или создать подобия тех, чья ДНК сохранилась в целостности, затем использовать гены этих существ для дальнейшей работы. И, возможно, создать дивный новый мир, подобный тому, что существовал миллионы лет назад.
Современные технологии позволяют вернуть к жизни недавно исчезнувших животных и птиц. Для успеха требуется неповрежденная ДНК, чей возраст не превышает 500 тыс. лет, суррогатная мать из числа живых близких родственников, подходящая экосреда для развития организма и немного удачи.
Уже сейчас: Удалось «воскресить» пиренейского козерога, но клон прожил несколько минут и погиб из-за проблем с легкими. Именно он подарил надежду воссоздать животный мир, уничтоженный человеческой цивилизацией.
Сегодня ученые из Гарварда под руководством генетика Джорджа Черча пытаются воскресить шерстистого мамонта с помощью генов современных слонов. Фактически это создание нового генома вручную. Полученное животное не будет точной, но похожей копией мамонта.
Среди других претендентов на возвращение в мир живых — белые носороги, странствующий голубь, вересковый тетерев и те, кто находится на грани исчезновения, например мечехвосты и американский хорек.
2. Ищем неизвестные формы жизни на нашей планете, чтобы изучать механизмы и функции генов, создавать новые виды и воскрешать старые
© rfedortsov_official_account / instagram © moskvarium_official / instagram
Зоолог Боб Мэй считает, что вместе с нами на Земле живет почти 9 млн форм жизни и 80 % этих организмов до сих пор не изучены наукой. Примерно 86 % неизвестных видов обитают на суше, больше 91 % — под водой. Понадобится как минимум 480 лет, чтобы обнаружить их. Возможно, исследования новых форм жизни расскажут больше о том, как текла эволюция, что происходило с ДНК разных организмов, и даст больше генетических материалов для научных исследований.
Уже сейчас: Наблюдения за дикой природой дают новые загадки для науки. Например, изучение ДНК осьминогов породило версию о том, что этот вид моллюсков не мог появиться на нашей планете, потому что их развитие происходит по пути, не свойственному никому больше на Земле. Другая их особенность — большое число «прыгающих» генов, благодаря которым осьминоги редактируют собственную РНК в течение жизни, чтобы адаптироваться к новым условиям. Конечно, осьминоги тоже земляне, но их гены не так просты и, возможно, научат нас не только возвращать к жизни умерших животных, но и сохранять популяцию живых.
1. А что, если взять и разморозить тех, кто попал в плен вечной мерзлоты?
© Entomology, CSIRO / Public Domain / Wikipedia © The Thing (1982) / Universal Pictures
Оживить сложный организм, лишь разморозив его, пока невозможно. Этот вопрос изучает криобиология. Хотя некоторые существа способны несколько дней прожить в состоянии спячки, будучи замороженными. На текущий момент ученые не разработали способ, который поможет запускать жизненные процессы в организме, который был долгое время подвержен низким температурам.
Уже сейчас: Загадкой для науки стали черви из Якутии, замерзшие 40 тыс. лет назад в районе вечной мерзлоты. Недавно они воскресли благодаря ученым: лед растопили, и черви ожили. Пока сложно сказать, как пройдет их адаптация к современному миру: появились новые бактерии и вирусы, с которыми эти черви никогда не сталкивались. Это проблема, о которой предупреждают любителей криогеники, которые надеются заморозить себя сегодня, чтобы ожить в далеком будущем.
Конечно, ученые могут ошибаться в тех или иных теориях, но, как говорил Жюль Верн, «все, что человек способен представить в воображении, другие сумеют претворить в жизнь».
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Сможет ли наука когда-нибудь возродить динозавров?
Мой младший брат обожает всё, что связано с динозаврами. Часто пересматривает фильмы «Парк юрского периода» и «Мир юрского периода». Его очень интересует вопрос: сможет ли наука когда-нибудь «возродить» динозавров?
К сожалению, науке до этого еще очень далеко. Мы еще не возродили даже мамонтов, хотя это гораздо проще.
Во-первых, последние мамонты жили не очень давно: на острове Врангеля живые мамонты гуляли всего-навсего 4000 лет назад! В вечной мерзлоте сохранились замороженные останки мамонтов, из которых можно извлечь ДНК. Геном мамонта уже прочтен (то есть уже известна последовательность букв-нуклеотидов в геноме мамонта, в которой зашифрована программа развития мамонта из оплодотворенной яйцеклетки). Более того, из замороженных тканей мамонтов можно извлечь целые клеточные ядра и пересадить их в яйцеклетку другого млекопитающего. Такие эксперименты уже проводились с яйцеклетками мышей. При этом клеточные ядра мамонта даже проявляют слабые признаки жизни (K. Yamagata et al., 2019. Signs of biological activities of 28,000-year-old mammoth nuclei in mouse oocytes visualized by live-cell imaging)!
Во-вторых, у нас есть живые очень близкие родственники мамонтов — слоны. Поэтому в общем понятно, кто мог бы выносить мамонтенка, который разовьется из слоновьей яйцеклетки с внедренным в нее геномом мамонта: слониха могла бы. Но осталось еще много технических проблем, которые в принципе решаемы, но до полного их решения науке еще надо долго развиваться.
С динозаврами всё намного хуже. Первая трудность — отсутствие живых близких родственников вымерших динозавров. Конечно, если не считать птиц, которые не только произошли от динозавров, но и сами условно считаются динозаврами (по современным формальным правилам биологической классификации). Но ведь нас интересуют не птицы, а «настоящие», древние нелетающие динозавры вроде диплодока или тираннозавра.
Впрочем, биотехнологии развиваются сейчас так быстро, что мы вообще-то вполне можем надеяться, что в обозримом будущем ученые научатся выращивать, например, гусят в курином яйце. А там уже и до динозаврят недалеко. Так что проблема «суррогатных матерей» (или «суррогатных яиц») не выглядит совершенно непреодолимой.
Гораздо хуже дела обстоят с другой проблемой. У нас нет ни геномов, ни, тем более, живых клеток динозавров. Последние настоящие («нептичьи») динозавры вымерли 66 миллионов лет назад. Так долго ДНК сохраняться не может. По крайней мере, сегодня ученые почти уверены, что не может. Если даже нам невероятно повезет и мы всё-таки найдем исключительно хорошо сохранившиеся ископаемые остатки динозавров, в которых сохранились кусочки древней динозавровой ДНК, эти кусочки наверняка будут очень маленькими и немногочисленными. Полный геном динозавра мы из них точно никогда не соберем. Это и есть главная трудность.
На первый взгляд она кажется непреодолимой. Но не стоит недооценивать возможности науки! Можно поискать обходные пути. Сейчас очень быстро развивается сравнительная геномика — наука об устройстве и эволюции геномов. Она уже сегодня позволяет кое-что сказать о геномах давно вымерших животных на основе имеющихся знаний о геномах их современных потомков. Например, имея геномы современных птиц, в принципе можно восстановить (пусть пока лишь частично и очень приблизительно) последовательность букв-нуклеотидов в геноме их последнего общего предка — той примитивной мезозойской птицы, от которой все современные птицы произошли.
Другая быстро развивающаяся наука — эволюционная биология развития — пытается разобраться в том, как разные гены влияют на развитие организма и как эволюционные изменения генов приводят к изменениям в строении организма.
Есть надежда, что вместе эти две науки (конечно, если всё будет хорошо и они продолжат быстро развиваться еще несколько столетий) разработают методы проектирования геномов и искусственного выращивания животных, которых сегодня не существует на Земле. Это могут быть в том числе и животные, похожие на вымерших динозавров. Хотя, конечно, по-настоящему воскресить какого-то конкретного «нептичьего» динозавра, не оставившего живых потомков, таким способом, скорее всего, никогда не удастся. Потому что мы никогда не узнаем точную последовательность нуклеотидов в его геноме. Но искусственно спроектированные животные, напоминающие динозавров, возможно, когда-нибудь и появятся на свет.
Ответил Александр Марков
Рисунок Екатерины Волович
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Клонирование уже является не каким-то научным чудом, а вполне себе реальным процессом в современной науке.
И вот многие люди недоумевают, почему же ученые до сих пор не смогли воссоздать динозавров, наподобие тому, что было показано в «Парке Юрского периода».
Оказывается к сожалению (или к счастью), у исследователей до сих пор нет ДНК гигантских животных, и, скорее всего, никогда и не будет.
Проблема с восстановлением древней ДНК заключается в том, что она не только деградирует со временем, но и сильно меняется в процессе разложения особи. Когда любое живое существо умирает, микроорганизмы, которые участвуют в разложении, вносят в ДНК умершего собственные образцы. У мамонтов, которые вымерли 4000 лет назад, ученые смогли лишь частично восстановить последовательность. А самым древним найденным фрагментам ДНК всего 1 200 000 лет, поэтому многие эксперты уверены, что найти даже часть ДНК динозавра — невозможно.
Однако предположим, что палеонтологи все-таки смогли это сделать. Что дальше? Тут ученые вновь встретятся с рядом проблем. Во-первых, для успешного клонирования (или восстановления) ученым нужна живая яйцеклетка этого вида, во-вторых, животное, которое могло бы выносить яйцо.
Например, у тех же мамонтов в замороженных тканях в вечной мерзлоте были извлечены целые клеточные ядра, которые могут быть пересажены в яйцеклетку другого млекопитающего. А поскольку мамонты имеют очень близких к себе живых родственников (слонов), теоретически, животные бы могли родить мамонтенка.
У динозавров нет таких близких «родственников», поэтому, даже имея их ДНК, было бы крайне сложно воссоздать этот вид.
Можно ли воскресить динозавров
Один из наших читателей в комментариях отметился вопросом: «Когда уже генетики воскресят динозавров?» С выходом «Мира юрского периода», а также после многочисленных новостей про успехи некоторых групп ученых мы решили взяться за эту тему и поведать тебе новости из мира науки по поводу воскрешения чего-либо давно уже мертвого. Заранее скажем, что постарались озвучить в основном позитивные новости.
Итак, воскрешение вымерших видов – звучит немного зловеще. И правда, сразу вспоминаешь старые фильмы ужасов, где какой-нибудь сумасшедший профессор воскрешает мертвых путём электрического воздействия и вливания каких-то странных зелёных жидкостей, а потом раздаётся жуткий смех и монстр выходит из-под контроля. Франкенштейн, не иначе.
Но в действительно всё выглядит не настолько жутко, да и преследуемые цели вполне благородны. Вымершие виды могут многое поведать нам о прошлом нашей планеты, кроме того, их воссоздание лишний раз докажет, что люди могут справиться с совершенно разными, на первый взгляд, неразрешенными проблемами.
Но ясное дело, что всё сразу не делается. И многие ученые, положительно высказывающиеся о возможности воскрешения динозавра, сначала собираются взяться за задачу менее масштабную, но, однако, тоже из области фантастики. Эта задача – воскрешение мамонта. И вот поиск ее решения идет уже полным ходом с весны этого года. Можно даже наблюдать некую гонку разных научных групп, которые взялись за воскрешение исчезнувшего животного.
Напомним, мамонты вымерли около 10 тысяч лет назад, а появились в эпоху плиоцена. Их высота могла достигать 5,5 метров, а вес мог быть около 12 тонн. Если исходить из массы, то мамонт примерно вдвое превосходил по этому параметру современных слонов.
Одна из групп – это исследовательский коллектив Джорджа Черча из Гарварда. Черч является сторонником полной расшифровки генома мамонта, для того чтобы воссоздать вымерший вид слонов. Другие же считают возможным клонирование мамонтов с помощью останков, которые обнаружены в вечной мерзлоте.
Мамонты, по мнению генетика, смогут стабилизировать экосистему сибирской тундры. Весьма благородная задача, и надеемся, она станет выполнимой в скором будущем. А надежды в этом плане вполне обоснованны.
Совсем недавно другая исследовательская группа под руководством доктора Винсента Линча, Университет Чикаго, закончила первый этап изучения генома мамонта. Полученные гены поразили ученых своими особенностями. Так, например, ген ТRPV3 помогал животным жить в условиях вечной мерзлоты. Генетики внедрили этот ген в геном лабораторных крыс, тела которых вскоре обросли мехом. В итоге крысы предпочли проживать в самых прохладных участках вольера.
Как минимум три команды в настоящий момент заняты восстановлением генома мамонта и если эксперименты завершаться удачно, то в будущем станет возможным воссоздать и других существ, главным образом по ДНК, найденном в окаменелых останках.
Стоит заметить, что подобная работа хотя и ведется в динамичном режиме, но её плоды мы едва ли сможем увидеть в следующем году.
Ну, а теперь немного реализма. Увидим ли мы реальных динозавров на нашем веку? Скорее всего, нет. По объективным причинам. Даже при таких серьезных прорывах в области генетики мы вряд ли сможем найти достаточно хороший генетический материал вымерших рептилий.
Хотя есть оптимистичный прогноз американского палеонтолога Джека Хорнера, он же и главный научный консультант фильма «Парк юрского периода». Он известен своими попытками воссоздать динозавра, ему также удавалось успешно находить окаменелости, содержащие кровеносные сосуды и мягкие ткани. Но найти полную ДНК ему, как и многим другим, пока ещё не удалось. Поэтому Джек решил пойти другим путём, а именно путём отката эволюции. С помощью генной инженерии ученый собирается вернуть обычную курицу к состоянию своих дальних предков. Хорнер считает, что его проект будет успешным, и от возвращения динозавров человечество отделяют считанные годы.
Идею Хорнера подхватили и другие биологи. Например, исследовательская группа во главе с Архатом Абжановым из Гарварда и Бхартом-Анджаном Бхулларом из Чикаго смогли получить эмбрионы кур с мордами динозавров, подавив развитие белков с помощью которых образуются клювы. Цифровые модели черепов показали, что кости во многих из них оказались похожи на черепные кости первоптиц (археоптерикс) и динозавров (таких как велоцираптор).
В любом случае нам кажется, что перспективы в этом направлении имеются. Существует большая проблема с тем, чтобы воссоздать геном динозавров, которые вымерли миллионы лет назад, но возможно, исследования действительно пойдут другим путём – путём отката эволюции. Что из этого может выйти? Как знать, возможно, ничего. Но может, нам ещё суждено увидеть какого-нибудь мелкого ублюдка из древности, который поразит нас своей странностью и непохожестью на всё то, что мы видели до этих пор.
Учёные заявили, что могут реконструировать живых динозавров в течение 5 лет
Динозавры вскоре могут вернуться в реальную жизнь, ибо палеонтолог, вдохновивший Майкла Крайтона на съёмки оригинального фильма «Парк Юрского периода», объявил об исследовательском проекте по возвращению к жизни вымерших существ. Доктор Джек Хорнер говорит, что учёным нужно лишь 5-10 лет, чтобы реконструировать живых динозавров.
Хорнер и его группа начнут с современной курицы, признанной прямым потомком массивных ящеров, которые когда-то правили на Земле. Хорнер консультировал все четыре фильма «Парк Юрского периода». В закулисном интервью из первого фильма писатель Майкл Крайтон признался, что его героем, доктором Аланом Грантом, была смесь Хорнера и Филиппа Дж. Керри.
71-летний палеонтолог сказал, что когда он впервые начал работать над фильмами, он полагал, что динозавры будут возвращены так же, как и в фильме – через сохранившиеся кусочки их ДНК, взятые из окаменелостей. Однако, за прошедшее время он и его коллеги стали лучше понимать, как ДНК разрушается, и решили, что это не тот путь, который им нужно пройти.
Как считает Хорнер, у курицы и многих иных современных птиц много общих генов с динозаврами. Он полагает, что они смогут манипулировать ими, чтобы обратить вспять эволюционный процесс – инициируя изменения, которые будут выражать всё более и более древние характеристики.
«У динозавров были длинные хвосты, конечности и кисти – и в результате эволюции они потеряли свои хвосты, а конечности и кисти превратились в крылья», – объяснил Хорнер репортёрам. – «Кроме того, вся морфология их рта изменилась от формы как у велоцираптора к птичьему клюву». Хорнер полагает, что его работа определит способ щёлкнуть генным переключателем «таким образом, чтобы мы вернули эти наследственные характеристики».
«По сути, мы используем зародыш, который лишь начинает формироваться, и используем некоторые генетические маркеры, чтобы идентифицировать, когда включаются и выключаются нужные гены», – сказал он. «И определяя, когда нужные гены включаются, мы можем выяснить, как начинает развиваться хвост. И мы хотим исправить эти гены, чтобы они не мешали хвосту расти.»
Хорнер уверен, что какая-то форма ящера, названного им «цыплёнкозавром», будет ходить по земле через 10 лет.
«Мы можем вырастить птицу с зубами, и мы можем изменить её рот», – сказал он. «На самом деле крылья и кисти не такие сложные. Мы уверены, что сможем сделать это в ближайшее время».
Проект, однако, не простая задача, и Хорнер отметил, что «хвост – самая большая проблема. Но с иной стороны, недавно мы смогли сделать некоторые вещи, которые вселили в нас надежду, что это не займёт слишком много времени».