Оригинал материала
Саблезубый тигр из пробирки
Ученые составили список давно исчезнувших животных, которых возможно воскресить
Снимая 15 лет назад знаменитый фильм «Парк юрского периода», Стивен Спилберг, наверное, и не предполагал, насколько его фильм окажется близок к реальности.Механизм создания любого живого существа записан в его ДНК. Поэтому, когда в ноябре прошлого года ученые опубликовали почти полную последовательность ДНК мамонтов, начались горячие споры о том, возможно ли вернуть это давно вымершее животное к жизни.
Создание живого существа из генома, который существует только в памяти компьютера, пока, увы, невозможно. Но придет день и кто-нибудь, уверен Стивен Шустер, молекулярный биолог из университета Пенсильвании, руководивший созданием генома мамонта, обязательно попробует это сделать.
Кого же кроме мамонта из вымерших животных генетики могут вернуть к жизни? В первую очередь воскресить можно лишь те живые существа, полный геном которых известен ученым. Без генома за дело можно и не браться. Получить геном трудно, потому что после смерти ДНК быстро разрушается от действия солнечного света и бактерий.
Правда, не все так плохо. При определенных условиях ДНК могут и сохраниться. Если, к примеру, останки животного находились при низкой температуре (скажем, в Сибири) или сохранялись в сухом климате, да еще и без доступа солнечного света. Вероятность извлечь сохранившиеся цепочки ДНК в таких случаях существенно возрастает.
Следует помнить, что даже в идеальных условиях срок жизни любой генетической информации не превышает миллион лет. Это автоматически исключает из списка возможных воскреснуть животных динозавров.
«Пытаться извлекать ДНК, -- уверен Шустер, -- стоит лишь у тех животных, которым не больше 100 тыс. лет».
Несмотря на то что уже имеются геномы нескольких давно исчезнувших животных, воскресить их пока не удается.
«Трудно говорить об абсолютной невозможности чего-нибудь, -- рассуждает Сванте Паабо, сотрудник Института эволюционной антропологии Макса Планка, -- но для воскрешения вымерших животных необходимы технологии, настолько превосходящие то, что мы имеем сейчас, что я не могу представить, как это вообще можно сделать».
С этими словами трудно не согласиться. Но, с другой стороны, кто мог поверить какие-то 50 лет назад, что мы сможем сейчас лечить наследственные болезни, клонировать млекопитающих и вплотную подойдем к созданию искусственной жизни? Сотрудники авторитетного журнала New Scientist предположили, что ученым рано или поздно удастся создать необходимые для воскрешения технологии, и составили список десяти исчезнувших живых существ, которые могут в один прекрасный день воскреснуть. Список основывается не только на возможности самого воскрешения, но и на том, насколько интересна для людей перспектива воскрешения этих животных.
1. Саблезубый тигр (Smilodon fatalis).
Вымер приблизительно 10 тыс. лет назад.
Сохранность ДНК -- 3 (по 5-балльной системе).
Заменитель -- 3 (по 5-балльной системе).
Этот хищник с длинными клыками (иногда достигали 20 см) жил в Северной и Южной Америке. Хорошо сохранились останки саблезубых тигров в смоляных шахтах в Ла-Брее (Лос-Анджелес), но смола затрудняет извлечение ДНК. Поэтому пригодных для воскрешения ДНК смилодонов у ученых еще нет.
Куда лучшими источниками ДНК могут оказаться останки саблезубых тигров, сохранившиеся в вечной мерзлоте. Если удастся получить геном саблезубого тигра, то наиболее оптимальным донором яйцеклеток и суррогатной матерью могла бы быть африканская львица.
2. Неандерталец (Homo neanderthalensis).
Вымер приблизительно 25 тыс. лет назад.
Сохранность ДНК -- 1/5.
Заменитель -- 5/5.
Набросок генома неандертальца должен быть получен уже в этом году. «Для получения пригодного для работы генома, сравнимого, скажем, с шимпанзе, потребуется еще пара лет», -- говорит Сванте Паабо.
Паабо с коллегами надеется узнать при помощи генома, чем мы отличаемся от наших загадочных родичей. Но геном можно, конечно, использовать и для воскрешения неандертальцев. Ввиду очень близкого родства идеальными суррогатными матерями и донорами яйцеклеток, конечно, являются люди.
Несмотря на то что в 20-е годы прошлого века советские ученые пытались создать гибрид человека и человекообразной обезьяны, сейчас трудно представить, что кто-нибудь отважится на столь сомнительный поступок. Максимум, что готовы обсуждать ученые, -- это замена некоторых генов современного человека на гены неандертальцев в клетках, выращенных в чашках Петри.
3. Короткомордый медведь (Arctodus simus).
Вымер около 11 тыс. лет назад.
Сохранность ДНК -- 3/5.
Заменитель -- 2/5.
Рядом с этим громадным зверем даже белый медведь, крупнейший сейчас на планете сухопутный хищник, покажется карликом. Выпрямившись в полный рост, этот медведь достигал почти 3,5 м. Что же касается веса, то у наиболее крупных особей он достигал 1 тонны. С получением ДНК проблем быть не должно, потому что в вечной мерзлоте сохранилось немало останков этих животных.
Ближайшим родственником короткомордого медведя является очковый медведь, живущий в Южной Америке. К несчастью, очковый медведь весит едва ли не в десять раз меньше короткомордого, а значит, сложно будет его использовать как суррогатную мать.
4. Тасманский тигр (Thylacinus cynocephalus).
Вымер в 1936 году.
Сохранность ДНК -- 4/5.
Заменитель -- 1/5.
Последний тасманский тигр, или тилацин по кличке Бенджамен сдох в зоопарке Хобарта в 1936 году. Сохранность различных тканей менее чем вековой давности позволяет предположить, что генетикам без особого труда удастся получить хорошего качества ДНК и полный геном тилацина. Воскресить сумчатых животных типа тилацина легче, чем большинство других млекопитающих. Беременность у них длится в среднем три недели, а простая плацента формируется лишь на короткий период. Это означает, что риск отторжения суррогатной матерью другого вида сумчатых животных эмбриона минимален. Для тилацина наиболее подходящим донором и заменителем, пожалуй, будет тасманский дьявол. После появления на свет детеныша можно кормить молоком в искусственной сумке.
5. Глиптодон (Doedicurus clavicaudatus).
Вымер около 11 тыс. лет назад.
Сохранность ДНК -- 2/5.
Заменитель -- 1/5.
Глиптодон, броненосец размером с «Фольксваген-жук», животное с толстым, утыканным шипами хвостом, когда-то бродил по просторам Южной Америки. Поскольку замороженных трупов глиптодонов не сохранилось, получение ДНК будет зависеть от того, удастся ли найти более или менее сохранившиеся останки в какой-нибудь прохладной и сухой пещере.
Есть проблема и посерьезнее -- наиболее близкий родич, который смог бы служить суррогатной матерью, это «гигантский» броненосец, весящий лишь 30 кг. Очень большая разница в размерах сильно затруднит самке гигантского броненосца задачу выносить плод вымершего родственника до необходимого срока.
6. Шерстистый носорог (Coelodonta antiquitatis).
Вымер около 10 тыс. лет назад.
Сохранность ДНК -- 4/5.
Заменитель -- 5/5.
Воскрешение шерстистого носорога вполне реальная задача. Так же, как в случае с мамонтом, в вечной мерзлоте сохранилось много трупов этого животного. Большим плюсом, позволяющим предположить получение хорошо сохранившихся ДНК, является наличие шерсти, рогов и копыт.
У шерстистого носорога имеется очень близкий родственник -- современные носороги, самки которых вполне могли бы быть суррогатными матерями, но все они, к сожалению, сами находятся на грани исчезновения.
7. Додо (Raphus cucullatus).
Вымер приблизительно в 1690 году.
Сохранность ДНК -- 1/5.
Заменитель -- 3/5.
В 2002 году генетики из Оксфордского университета получили разрешение извлечь кусочек кости бедра наиболее сохранившегося экземпляра додо с перьями и кожей, который хранится в Музее естественной истории в Лондоне. Увы, ученым удалось получить лишь крошечные фрагменты митохондриальных ДНК. От других останков додо не удалось получить и этого, хотя надежда на то, что когда-нибудь удастся найти еще более сохранившийся образец, остается. Если получить ДНК и геном удастся, то возвращать к жизни знаменитых родственников скорее всего придется голубям.
8. Гигантский наземный ленивец (Megatherium americanum).
Вымер около 8 тыс. лет назад.
Сохранность ДНК -- 3/5.
Заменитель -- 1/5.
Рост этого гиганта достигал 6 м, а весил он внушительные 4 тонны. Его относительно недавнее исчезновение означает, что на некоторых останках сохранилась шерсть и что они представляют прекрасный источник ДНК. Так что проблем с получением генома гигантского ленивца быть не должно.
Вся трудность для воскрешения будет заключаться в поисках подходящей суррогатной матери. Ближайший живой родственник -- трехпалый древесный ленивец по сравнению с ним козявка. От него можно получить яйцеклетки, а из них эмбрион, но зародыш быстро перерастет свою суррогатную мать.
9. Моа (Dinornis robustus).
Вымер в начале XIX века.
Сохранность ДНК -- 3/5.
Заменитель -- 2/5.
Извлечь ДНК моа из хорошо сохранившихся костей этих гигантских птиц и даже яиц, сохранившихся в пещерах Новой Зеландии, а также получить геном не представляет затруднений. Что касается суррогатной матери, то ею может быть самка страуса, хотя страусы и являются дальними родственниками.
10. Ирландский лось (Megaloceros giganteus).
Вымер примерно 7,7 тыс. лет назад.
Сохранность ДНК -- 3/5.
Заменитель -- 2/5.
Поклонники охоты на оленей отдали бы, наверное, почти все на свете, чтобы получить возможность поохотиться на этого гиганта, жившего в плейстоцене и обитавшего по всей Европе. Рост типичного лося в холке превышал 2 м, а расстояние между кончиками рогов достигало 4 м. Он был больше оленем, чем лосем. Наиболее близким родственником ирландского лося является значительно уступающая ему по размерам лань. Эти два вида разделились около10 млн лет назад. Большой разрыв между ними сильно затруднит воскрешение.
Рецепт воскрешения
Для того чтобы воскресить вымершее животное, нужны хорошо сохранившиеся ДНК, несколько миллиардов строительных блоков ДНК, подходящая суррогатная мать и очень продвинутая технология.
1. Необходимо извлечь ДНК у вымершего животного и получить полный геном. Уже на первом этапе генетиков поджидают большие трудности, потому что геномы вымерших животных скорее всего будут содержать много очень серьезных ошибок.
2. Создать ДНК вымершего животного с правильным количеством. Сегодняшняя наука получать такие длинные молекулы ДНК не умеет.
3. Вложить хромосомы в искусственное ядро, а ядро -- в яйцеклетку суррогатной матери. Здесь большой проблемой может оказаться как поиск суррогатной матери, так и получение от нее яйцеклеток. К тому же не следует забывать, что никто еще не сумел клонировать птиц и рептилий.
4. Вырастить из зародыша детеныша, для чего тоже необходима суррогатная мать. К сожалению, поиск суррогатных матерей для многих вымерших животных -- задача архисложная.