Чудесное воскрешение
21 марта 2013
Чудесное воскрешение
- 1806
- 4
- 0
-
Автор
-
Редакторы
Чудеса генетической инженерии сегодняшнего дня позволяют сделать казавшееся раньше не просто невозможным, но поистине святотатственным, — воскресить исчезнувшие с лица Земли виды живых существ (животных и растений). Принципиальная возможность этого кроется в технологиях реконструкции геномов и клонирования; но социальные, этические и экологические аспекты такого поступка могут перевесить даже восхищение виртуозностью молекулярно-биологических достижений. 15 марта 2013 года в Вашингтоне (США) прошла однодневная конференция TEDxDeExtinction, посвященная вопросам восстановления исчезнувших видов. Журнал Scientific American опубликовал статью по материалам этого события, а «Биомолекула» подготовила перевод.
Воскрешение вымерших видов принципиально возможно, — для этого только необходимо найти достаточно сохранный генетический материал. Естественным консерватором для ДНК в телах умерших животных является вечная мерзлота, но в некоторых случаях и обычный холодильник тоже подойдет. Например, не так давно на Земле жили заботливые лягушки (реобатрахусы; рис. 1), которые глотали свои яйца, превращая желудок в подобие матки, и срыгивали их обратно, когда икринки становились достаточно зрелыми. Однако это животное вымерло вскоре после открытия в 1970-х, — предположительно, из-за разрушения естественной среды обитания в тропических лесах Австралии. Единственное место, где сейчас можно встретить заботливую лягушку (точнее, ее тело) — это морозильник одного ученого-зоолога, да и там, видимо, она сохранилась по чистой случайности.
Клетки этих лягушек в большинстве своем разрушены изнутри образовавшимися в них кристаллами льда, однако некоторые все же должны сохраниться в целости, — по крайней мере, таково мнение палеонтолога Майкла Арчера (Michael Archer) из университета Южного Уэльса в Австралии, пытающегося «воскресить» этот вымерший вид в рамках своего проекта Lazarus. Он и его коллеги пересаживали ядра сотен уцелевших клеток заботливой лягушки в икринки родственных видов, которых пока не постигла участь реобатрахуса. «В феврале явилось нам чудо, — объявил Арчер на независимой конференции серии TED TeDx De-Extinction, прошедшей 15 марта 2013 года. — Одна из икринок начала делиться».
И хотя дело пока не дошло даже до головастиков, не говоря уже о взрослой лягушке, именно эта амфибия может стать первым видом животного, восставшего к жизни насовсем. Первое воскрешение датируется 2003-м годом, но длилось оно крайне недолго. Ученым удалось клонировать вымершего испанского горного козла, используя в качестве матери специальную генно-модифицированную козу. Однако что-то пошло не так: у новорожденного козленка оказалось три легких, и он скончался всего через десять минут из-за невозможности дышать правильно.
Несмотря на первую провальную попытку, сегодня число проектов по воскрешению различных видов уже довольно велико, и впору задаться вопросом: вымирание — навсегда ли это? Если нет, то имеем ли мы право просто брать и воскрешать вымерших животных? «Если человек стал основной причиной вымирания животного, то мы не только можем, но и должны попробовать сделать все, что в наших силах», — убежден Арчер. И синтетическая биология, похоже, собирается посодействовать Арчеру в этом.
Шестое вымирание
Человек уничтожил массу разновидностей животных. Но один из описанных случаев относится не к «царю зверей», а к коту смотрителя маяка на острове Стивенс в Новой Зеландии (дело было примерно в 1900 году). Этот кот, имя которому было Тибблс (Tibbles), а также, видимо, несколько диких котов, переловили и съели всех кустарниковых крапивников (рис. 2), обитавших на острове. Голодные моряки съели всех стеллеровых коров (рис. 3) спустя менее ста лет с момента открытия этих животных. Американский каштан, когда-то бывший одним из самых распространенных деревьев Северной Америки, сейчас полностью перевелся из-за уничтожившего его грибкового заболевания, завезенного людьми из Азии.
Темпы вымирания продолжают расти в связи с неумеренной охотой, уничтожением естественных сред обитания многих животных и растений и (возможно) антропогенными изменениями климата. По пессимистичным оценкам, к концу 21 века вымереть может половина существующих ныне видов — сценарий, именуемый шестым вымиранием. Разумеется, предыдущие пять резких сокращений биоразнообразия были вызваны климатическими, планетарными и астрономическими событиями, но уж никак не деятельностью человека.
Воскрешению вымерших видов посвящен проект Revive & Restore, основанный учеными и борцами за сохранение биоразнообразия. Как Арчер пытается возвратить к жизни лягушку, участники проекта первым делом сконцентрировались на странствующем голубе, когда-то затмевавшем небеса Северной Америки, а ныне полностью вымершем.
Однако максимальное внимание привлекает, наверное, инициатива южнокорейских ученых по воскрешению шерстистого мамонта — потому что это животное явно крупнее прочих и вымерло много тысяч лет назад (а значит, и научная задача здесь куда сложнее из-за плохой сохранности ДНК). А можно не останавливаться на достигнутом и воскресить, например, неандертальцев и саблезубых тигров. Правда, вряд ли таким путем удастся вернуть к жизни животных, вымерших много тысяч лет назад, поскольку их ДНК уже, скорее всего, полностью распалась. Так что парка юрского периода пока ждать все же не приходится.
Есть и другой подход, позволяющий уйти от клонирования: это создание стволовых клеток на основе древней ДНК — его основателем считается Роберт Ланца (Robert Lanza; Advanced Cell Technology). По этой методике можно будет создавать сперматозоиды и яйцеклетки с ДНК вымирающих или вымерших видов, — а значит, восстановить или даже воскресить их. Однако описанный сценарий — от ДНК к стволовой клетке, оттуда к гаметам, а потом уж и к целому мамонту — пока остается за пределами возможностей современной науки. «Нельзя просто так взять и заменить 1 или 10% генома, а потом рассчитывать, что яйцеклетка имплантируется как надо, — сказал Ланца в интервью журналу Scientific American. — Но мы не намерены останавливаться» [1].
Остынь, приятель
И, тем не менее, история с мамонтом ставит перед нами не только моральные вопросы. Она также показывает важность холода в сохранности генетического материала — ведь в Арктике, где найдены трупы мамонтов, действительно холодно, и, что еще важнее, было холодно в течение минимум миллиона лет.
Осознание этого привело к созданию в Сан Диего (США) «зоопарка в морозильнике», ставящего своей целью сохранить для будущих поколений образцы тканей и ДНК современных животных, которые находятся под угрозой вымирания. В этом хранилище при −197 °C лежат себе спокойно клетки 503 млекопитающих, 170 птиц, 70 рептилий и 12 амфибий и рыб — правда, это из примерно 10 миллионов видов животных, растений, грибов и микроорганизмов, обитающих на Земле сегодня. Ту же цель преследует криогенное хранилище семян, созданное в Норвегии.
Конечно, у идеи чудесного воскрешения есть и противники, причем среди защитников окружающей среды. Их аргумент заключается в том, чтобы потратить усилия на сохранение тех видов, которые пока не исчезли, а не пытаться воскресить исчезнувшие. «В этот самый момент бесстрашные защитники биоразнообразия сражаются с браконьерами, пытаясь спасти лесных слонов, — прозвучало на конференции TEDx. — И это вы серьезно сейчас сказали про воскрешение мамонтов?».
Литература
- Biello D. (2013). Will We Kill Off Today’s Animals If We Revive Extinct Ones? Scientific American.