Почему генетика не может вернуть вымершее животное

Жертв вымирания бесчисленное множество, и их убийцы многочисленны, но в последние столетия был один очевидный, постоянный виновник — человек.

• вслух.net / Биохайтек

По мере того, как человечество увеличивалось в численности и развивались технологии, всё больше и больше видов исчезало навсегда. Однако учёные, возможно, уже на пороге сенсаций, готовые то ли имитировать, то ли воскресить некоторых животных. Нас в это почти заставили поверить книга и фильм «Парк юрского периода». Но простого наличия ДНК вымершего существа недостаточно, чтобы воскресить его из мёртвых, утверждает издание Gizmodo.

В течение следующего десятилетия появятся искусственные организмы, как я их называю. Я в этом не сомневаюсь

— Росс Макфи, специалист по млекопитающим из Американского музея естественной истории.

В усилиях по «воскрешению» видов есть важные этические соображения. В проектах в основном участвуют млекопитающие и птицы. Так, внедряющая биотехнологии организация по охране дикой природы Revive & Restore пытается воссоздать уничтоженных верескового тетерева, странствующего голубя и шерстистого мамонта. А биотехнологическая и генно-инженерная компания Colossal Biosciences стремится вернуть из числа исчезнувших мамонта, тилацина (он же сумчатый волк, он же тасманийский тигр) и птицы додо (она же маврикийский дронт).

Некоторые из этих животных — тетерев, голубь и тилацин — вымерли в 20-м веке. Но дронты исчезли в 17-м веке, в основном из-за того, что европейцы завезли в их среду обитания обезьян и крыс. А последние мамонты вымерли около 4000 лет назад, когда их привычные пастбища исчезли, поскольку холодная эпоха плейстоцена сменилась более жарким голоценом.

Нет сомнений в том, что геномная основа технологии борьбы с вымиранием очень развилась за последние годы. Так, 20 лет назад секвенировали, разложив «по полочкам», геном человека. С тех пор учёные объявили о завершении последовательностей генома мамонта в 2015-м, тилацина в 2017-м и дронта в 2022 году.

Также движется прогресс в понимании генетических особенностей видов и их наследования, а ещё того, как создавать эмбрионы в лабораториях, и как млекопитающие связаны друг с другом. Генетически модифицированные люди остаются под вопросом, но в отношении других млекопитающих подобные исследования идут полным ходом.

Фирмы венчурного капитала оказали поддержку этим усилиям по борьбе с вымиранием. При этом задействуют перенос ядер соматических клеток (SCNT) — это инновационный метод, лежащий в основе клонирования. При SCNT клеточное ядро вставляется в клетку, из которой родное ядро удалили. В 1996 году овечка Долли стала первым млекопитающим, клонированным с помощью SCNT.

Известно, что вымершее животное «возвращали» и раньше. В 2009 году группе исследователей удалось вывести клонированного букардо, или пиренейского горного козла, который вымер девятью годами ранее. Клон был получен из ДНК Селии, последней известной особи, которую убило упавшим деревом. Но клонированный букардо умер вскоре после рождения из-за аномалий лёгких.

Но даже если бы клонированный букардо не умер, это не означало бы прекращения вымирания в глазах науки. Прекращение вымирания относится к созданию популяции, к стаду животных, а не просто отдельной особи.

Для растений этот процесс намного проще. У животных есть график беременности или насиживания, которого нужно придерживаться. А растительная жизнь может взойти через тысячелетия.

Возвращение древних видов растений из археологических семян — это область, которая на самом деле не изучалась, и на самом деле это не требует высоких технологий

— Сара Саллон, исследователь естественной медицины в больнице Хадасса в Иерусалиме.

Невысокие технологии — это мягко сказано. В середине 2000-х годов Саллон и её команда посадили и успешно прорастили 2000-летние семена иудейской финиковой пальмы. Нет, сам вид упомянутого в Библии растения не вымер, просто принцип проращивания применим и к семенам растений, которых больше нет в природе. Для этого лишь потребовалось заделать их в почву и полить.

Вся генетическая информация с древних времён хранилась в семенах, ожидая, когда её «откроют». У вымерших животных, таких как мамонт и тилацин, есть утраченная генетика, которую нужно учитывать. А SCNT, кстати, не работает с птицами из-за с откладывания ими яиц. Так что исследователям необходимо разработать новые технологии, чтобы приблизиться к спасению пернатых от вымирания.

Трудность с вымершими животными заключается в том, что может быть восстановлена только некоторая часть их генома. В прошлом году датские исследователи попытались воскресить крысу с острова Рождества, которая вымерла к 1908 году. И обнаружили, что недостающие 5% генетики животного фактически украли у них возможный успех. Брешь в 5% лишила бы возрождённые подобия вымерших крыс способности обонять и части иммунитета.

На самом деле мы не планировали этого делать, поскольку, вероятно, миру больше не нужны те крысы. А деньги, которые потребовались бы для возрождения вида, можно потратить кое-что получше, например, на сохранение живых существ

— Том Гилберт, эволюционный генетик из Копенгагенского университета.

За десятилетия, прошедшие со времён овечки Долли, технология клонирования усовершенствовалась до такой степени, что в 2016 году Комиссия по выживанию видов Международного союза охраны природы (МСОП) опубликовала список руководящих принципов по борьбе с вымиранием. Или, как они это назвали, «Создание прокси вымерших видов в интересах сохранения». Вместо оригинального слова «прокси», правда, можно использовать «подобия» или «заместители», но оно уже стало международным.

В комиссии пояснили, что «прокси» в названии перечня обозначает замену, которая в некотором смысле представляла бы (например, внешне, поведенчески, экологически) другую сущность, вымершую форму. То есть «прокси» и не подразумевает создание точной копии.

Прекращение вымирания стало популярным обоснованием для создания прокси-видов. Аргумент, в основном, заключается в том, что если оно выглядит как утка и крякает как утка, то это утка. Но даже если предположить, что это так, утки и их пруды всё ещё существуют, а вот ни мамонтов, ни их степей как не бывало вот уже несколько тысяч лет.

Учёный из Центра палеогенетики Стокгольмского университета Дэвид Диес-дель-Молино заявил, что не может назвать предмет обсуждения «прекращением вымирания», поскольку это всё-таки нечто другое.

Диес-дель-Молино и его коллеги недавно опубликовали свежие данные о генетическом разнообразии шерстистых мамонтов, основанные на геномах 23 мамонтов и 28 ныне живущих слонов. Среди изученных мамонтов была особь, жившая целых 700 тыс. лет назад. А самая старая восстановленная ДНК мамонта датируется аж миллионом лет тому назад. Палеогенетики обнаружили 3097 генных мутаций, уникальных для шерстистого мамонта. А поскольку экземпляр был особенно старым, они смогли отсортировать мутации, которые появились в разные периоды времени.

Открытия, подобные этому, полезны для компаний, которым необходимо обновить свои «чертежи» создания мамонта. Но они также говорят о сложности данных в распоряжении генетиков, и о тех решениях, которые необходимо принять в процессе то ли создания, то ли воссоздания мамонта.

Возрождение видов — это не так просто, как клонирование, потому что требует изменения генетического кода. Для сравнения, это как если бы вместо того, чтобы просто переиздать «Гамлета», кто-то попытался бы пытаться переделать пьесу Шекспира в другое его произведение, например, сделать из неё «Макбета». По мнению Росса Макфи из Американского музея естественной истории, прокси-виды будут напоминать «что-то из Лавкрафта» больше, чем возвращение реальных существ, которые когда-то ходили по Земле. Макфи убеждён, что даже жизнеспособные подобия будут лишь симулякрами по сравнению с реальными мамонтами, которых исчезли.

Компании Revive & Restore и Colossal — два крупных игрока в борьбе с вымиранием на данный момент. И хотя некоторые академические лаборатории получают финансирование для изучения схожих генетических технологий, обе компании утверждают, что разведение стада мамонтов и выпуск его на просторы Сибири поможет бороться с изменением климата, превратив тундру в поглощающие углерод луга.

Возвращение в природу — главная цель этих компаний. Colossal хочет не просто сделать прокси тилацина, но и расплодить их популяции в Тасмании. А Revive & Restore хочет восстановить верескового тетерева на острове Мартас-Винъярд. Основная идея возвращения в природу заключается в том, что среда обитания вымерших животных выиграла бы от их возвращения, и внедрение прокси-видов было бы хорошим решением.

Бриджит Баумгартнер — директор по исследованиям и разработкам и менеджер программы по диким геномам в Revive & Restore. Она пояснила, что неверна идея о том, что в компании якобы собираются проникнуть на 15 тыс. лет в прошлое и перенести оттуда некое животное в будущее. По сути, объяснила она, речь идёт об искусственной эволюции.

Мы ожидаем, что произойдёт то же самое, как если бы мы открыли коридор между Азией и Сибирью и позволили слонам мигрировать

— Бриджит Баумгартнер, директор в Revive & Restore.

Животные, которые будут получены усилиями генетиков (если будут), не станут настоящими тилацинами, мамонтами, дронтами или любым другим вымершим животным. «Заместителями» мамонтов будут слоны с новыми генами волосяного покрова и другими отличиями. А тилацины станут ещё более экспериментальным творением, которое появится из модифицированной клетки мышевидного зверька — толстохвостого даннарта, родственника сумчатого волка.

У прокси-видов не появится такого же поведения, как у видов, которые они будут представлять. Да, социальная иерархия шерстистых мамонтов, вероятно, была довольно похожа на отношения в группе азиатских слонов. Но группа тилацинов размером с собаку, вероятно, сильно отличалась от группы мелких, как мыши, даннартов. Социализация не закодирована в ДНК, поэтому прокси-виды будут повадками отличаться от оригиналов.

Если Colossal осуществит своё масштабное начинание, волосатые, приспособленные к холоду азиатские слоны будут бродить по Сибири уже лет через десять. А псевдотилацины будут перемещаться по тасманийскому подлеску. Но мир, в который их приведут, сильно отличается от того, что было за 12 тысяч лет до нашей эры или даже в начале 20-го века.

Вопрос в том, какова ценность создания этих животных-заместителей? Где они должны жить? Будут ли они созданы только для того, чтобы страдать?

Росс Макфи признался, что больше всего его беспокоит благополучие будущих животных. Многие из них умрут юными, как клон букардо Селии. Но они также могут страдать от аномалий во взрослом возрасте, как овечка Долли, которая умерла в шесть лет от артрита и болезни лёгких.

Хизер Браунинг, философ из Университета Саутгемптона, отметила в статье за 2019 год в Журнале сельскохозяйственной и экологической этики, что инбридинг (вырождение), дефекты из-за суррогатного материнства и благополучие выращенных в неволе животных должны быть выдвинуты на передний план при обсуждении вопроса о возрождении видов, и даже ранее проблемы этичности повторного внедрения в природу.

Генная инженерия, безусловно, играет определённую роль в сохранении животных. В 2021 году Служба охраны рыбных ресурсов и дикой природы США объявила, что успешно клонировала американского хорька по имени Уилла, которая умерла в 1988 году. Известные ещё как черноногие хорьки — это единственный вид хорьков, обитающий в Северной Америке. Его считали вымершим, пока вновь не открыли в 1981 году. С тех пор они остаются под угрозой исчезновения.

В сущности, Элизабет Энн, клонировав хорька, показала, что добиться успехов в генетике можно, но в лабораторных условиях.

Автор: Дмитрий Ладыгин

Использованы фотографии: pixabay.com; wikipedia.org

Источник: https://vsluh.net/1692-pochemu-genetika-ne-mozhet-vernut-vymershee-zhivotnoe.html