Воскрешение странствующего голубя

Ectopistes migratorius: молодой голубь, самец и самка Louis Agassiz Fuertes, 1910-1914

Спустя сто лет после смерти последнего странствующего голубя генетики предлагают методику, с помощью которой можно получить особей, внешне не отличимых от представителей этого вымершего вида.

Когда первые европейцы высадились на берегах Северной Америки, они увидели большое количество голубей с буроватой спиной, рыжей грудью и вытянутой длинной шеей. Численность птиц действительно поражала воображение. Во время миграций они сбивались в многомиллионные стаи, которые закрывали все небо на несколько часов. Натуралисты сразу обратили внимание на сильные крылья, которые позволяли птицам за считаные часы преодолевать несколько сотен километров, и на необычное стремление собираться в огромные группы. За свои уникальные способности вид, насчитывавший не менее 5 миллиардов особей, получил название «странствующий голубь» (Ectopistes migratorius). Это были одни из самых распространенных пернатых, когда-либо живших на Земле. Вряд ли в середине XIX века кто-то мог предположить, что судьба странствующего голубя станет наиболее трагической страницей в истории взаимоотношения человека и дикой природы.

Жизнь и смерть странствующего голубя

Странствующий голубь был распространен на большей части Северной Америки к востоку от Скалистых гор. В летние месяцы стаи достигали Центральной Канады, а зимой перемещались в центральную и южную часть США. В особо суровые зимы птиц наблюдали на островах Карибского бассейна и в Мексике. Основные места гнездовых колоний находились в районе 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.

Птицы были важным источником пищи для коренных жителей региона, а также играли заметную роль в религиозных ритуалах некоторых племен. При этом индейцы с осторожностью относились к взрослым особям, опасаясь, что охота на них заставит стаю покинуть лес. В основном охотились на птенцов, которых ночью сбивали с веток длинными шестами.

Сеть для ловли странствующих голубей. Автор: Джеймс Паттисон Кокберн, 1829 г.

После колонизации Северной Америки доступное и недорогое мясо странствующих голубей стало основным питанием для большого потока небогатых европейцев, прибывающих на новые территории. Особое значение такая пища играла для первых колоний в глубине континента. В это же время большие площади лесов вырубали под сельскохозяйственные угодья, что стало первым ударом по популяции голубей, вынужденных покинуть привычные места. Нередко многочисленные стаи совершали набеги на поля, вынуждая фермеров открывать огонь и отстреливать незваных гостей в больших количествах.

Одним выстрелом из дробовика по пролетающей стае можно было сбить до шести десятков голубей.

Но все это меркло по сравнению с масштабами бойни, которая началась в XIX веке. Профессиональные охотники стали использовать специальные сети, чтобы отлавливать птиц тысячами, а затем продавать на рынках по пятьдесят центов за дюжину. Не менее эффективным оказывалось и стрелковое оружие. Одним выстрелом из дробовика по пролетающей стае можно было сбить до шести десятков голубей. Наибольший размах охота приобрела в 1850-х годах, когда с развитием железных дорог миллионы птиц товарными вагонами доставляли в восточные регионы страны. Уже в 1860-х годах стало понятно, что численность странствующего голубя снижается с угрожающей скоростью, но и тогда истребление не остановилось. В 1878 году была уничтожена последняя крупная колония в штате Мичиган. По сообщению очевидцев, там на протяжении пяти месяцев ежедневно убивали по 50 тысяч птиц. Первые законы, запрещающие охоту в районе гнездования, были приняты лишь в 90-х годах, когда дикая популяция практически полностью исчезла.

В те времена выдвигались различные фантастические версии столь стремительного снижения численности птиц. По некоторым из них, огромные стаи попали в ураган и утонули в Атлантическом океане во время миграции в Южную Америку или, наоборот, замерзли, залетев слишком далеко на север.

Марта, последний странствующий голубь. Фото: Enno Meyer

Официально вид закончил свое существование 1 сентября 1914 года, когда в зоопарке Цинциннати в возрасте 29 лет умерла голубка Марта. Ее останки были заморожены и доставлены в Смитсоновский институт, где хранятся до сих пор. На территории зоопарка в память о последнем странствующем голубе установлен памятник.

Шанс на воскрешение

Еще пару десятилетий назад на этом месте следовало бы поставить точку. Но в XXI веке странствующий голубь неожиданно получил надежду на воскрешение. Группа американских ученых во главе с писателем и защитником окружающей среды Стюартом Брэндом (Stewart Brand) и специалистом по генной инженерии из Гарвардской медицинской школы Джорджем Черчем (George Church) разработала план, как с помощью современных методов генетики и селекции вернуть к жизни исчезнувший вид.

В рамках проекта «Возродить и восстановить» (Revive & Restore) исследователи расшифруют и сравнят геномы странствующего и его близкого родственника полосатохвостого голубя (Patagioenas fasciata), чтобы определить, какие различия являются наиболее важными. Затем Черч и его коллеги преобразуют ДНК современной птицы, добавив в нее гены, отвечающие за ключевые признаки вымершего вида, такие как длинный хвост и рыжеватый окрас груди. 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.

Ученые планируют преобразовать ДНК современного полосатохвостого голубя, добавив в нее гены, отвечающие за ключевые признаки странствующего голубя, такие как длинный хвост и рыжеватый окрас груди.

Конечно, в реальности все выглядит гораздо сложнее, чем на бумаге, и некоторые приемы, запланированные в этой работе, еще ни разу не использовались на практике. Но ученые полны оптимизма и уже активно работают над первой стадией своего проекта. «За последние 10 тысяч лет люди пробили в природе огромную дыру, но теперь у нас есть возможность залатать некоторые повреждения, – говорит Брэнд. – Мы можем не только расширять и защищать популяции исчезающих животных, но и вернуть в этот мир те виды, которые полностью истребили».

Однако многие специалисты скептически относятся к возможности воскрешения исчезнувших животных. В первую очередь сама технология пересадки ДНК в яйцеклетку родственного вида еще не гарантирует, что в итоге анатомическое строение получившихся особей будет соответствовать первоисточнику генетической информации. Известно, что животные-близнецы и клоны растений, которые имеют идентичный набор генов, часто различаются по строению. Все больше исследователей склоняется к мнению, что ДНК является не инструкцией по сборке организма, а лишь набором элементов, которые могут быть по-разному использованы в различных условиях.

Дэвид Эренфельд (David Ehrenfeld), профессор биологии Ратгерского университета (Нью-Джерси, США), предлагает лучше разобраться в причинах вымирания птицы, прежде чем вкладывать огромные средства в эксперименты по ее возрождению. Ученый обращает внимание на тот факт, что в XIX веке, когда популяция голубей была существенно подорвана, тысячи птиц продолжали жить на территориях заповедников, но это не помогло виду восстановиться. «Скорее всего, эти птицы, откладывающие по одному яйцу, нуждаются в сотнях тысяч других голубей, чтобы нормально спариваться и гнездиться, а также чтобы противостоять хищникам, – говорит Эренфельд. – Если оживить четыре, пять или даже пятьдесят особей одного из самых стайных видов птиц в истории, они снова вымрут». По его мнению, средства, выделяемые на программы по воскрешению исчезнувших видов, принесут больше пользы, если будут направлены на сохранение существующего биоразнообразия.

Смотрите также: Песцы острова Медный исчезают из-за отравления ртутью Огромная рыба из Амазонки открыта заново Егор Прохорчук О генетике будущего и мономолекулярном секвенировании Медицина на геномном уровне