В Якутии обнаружили тушу пещерного медведя. Этот вид вымер 15 тысяч лет назад, но благодаря вечной мерзлоте у животного сохранились зубы, шерсть и внутренние органы. Раньше учёным попадались лишь черепа и кости. Теперь фрагменты туловища тщательно изучат, чтобы определить их точный возраст.
В заполярных районах регулярно находят останки доисторической фауны. И не первый год ведутся разговоры о том, что эти находки можно использовать для воссоздания видов, давно исчезнувших с лица Земли. АиФ.ru разобрался, реально ли клонировать того же пещерного медведя или, скажем, мамонта.
«Будто позавчера пасся на лужайке!»
«Нам предстоит изучить тушу медведя, применяя все современные методы научных исследований — молекулярно-генетические, клеточные, микробиологические и другие. Работы планируются такие же масштабные, как при изучении Малоляховского мамонта», — говорит завлабораторией «Молекулярная палеонтология» Северо-Восточного федерального университета (СВФУ) Лена Григорьева, комментируя недавнюю находку.
Останки пещерного медведя обнаружили на Ляховских островах в Северном Ледовитом океане. Этот архипелаг — клондайк древней фауны, своего рода «мамонтовый материк», где самая высокая на планете концентрация генетического и тканевого материала этих животных. Тела мамонтов находят, как правило, после их оттаивания либо размыва водой замёрзших отложений в местах их гибели. После извлечения останки отправляют в научные центры (в том числе и за рубеж), где с ними работают учёные.
Малоляховский мамонт, упомянутый Леной Григорьевой, был найден в 2013 году на Малом Ляховском острове. Когда участники экспедиции обнаружили останки, они не поверили своим глазам: ткани были отлично сохранившиеся — мягкие, красного цвета. А когда киркой пробили ледяные пустоты вокруг тела, оттуда потекла тёмно-красная жидкость, которая, как выяснилось потом, была кровью животного, умершего 43 тысячи лет назад.
«Выглядит так, будто ещё позавчера пасся на лужайке. Это просто чудо: кровь, мышцы, даже травинка зелёная в кишечнике!» — удивлялись сотрудники Северо-Восточного федерального университета, куда доставили мамонтиху (да, оказалось, что это самка в возрасте 50-60 лет). Исследователи препарировали ткани и выделили образцы крови. Тогда вице-президент Ассоциации медицинских антропологов Радик Хайруллин сказал: «Полученные данные позволяют с большой долей вероятности провести клонирование мамонта».
Японцы искали сперматозоид
«Честно говоря, до этого ни один учёный не видел жидкой крови мамонта», — рассказывал по горячим следам руководитель экспедиции, обнаружившей останки на Малом Ляховском острове, главный научный сотрудник СВФУ Семён Григорьев. Он же является директором Музея мамонта в Якутске — того самого, где в 2014 году побывал Владимир Путин и поинтересовался: «Мягкие ткани сохранились. Значит, это можно клонировать?» На следующий день газеты вышли с заголовками «Путин хочет клонировать мамонта».
В мягких тканях Малоляховской мамонтихи неповреждённую молекулу ДНК учёные найти не смогли. Что касается крови, исследователи из СВФУ убедились, что в ней присутствуют эритроциты, лейкоциты и гемоглобин. Но подходят ли они для клонирования?
«Увы, для клонирования кровь непригодна. Надо искать в мышечных тканях живые клетки, а этого пока сделать не удалось, — говорит Семён Григорьев. — Найти ядро клетки с сохранившейся ДНК — первая задача нашего совместного с корейцами проекта. В своё время мы сотрудничали с японцами, они провели в Якутии три экспедиции, надеялись найти живой сперматозоид мамонта и оплодотворить им слониху. Но это вообще затея нереальная. А потом на нас вышли корейцы. Профессор Хван У Сок сказал, что давно мечтает клонировать мамонта. Нам такая мысль даже в голову не приходила, а у него большой опыт клонирования животных. Корейцы обеспечили нас оборудованием, которое ищет живые клетки в тканях ископаемых животных».
Не менее амбициозные планы у американского генетика Джорджа Чёрча. Он намерен собрать ДНК мамонта искусственным путём, после чего подсадить её в яйцеклетку слонихи и дать выносить суррогатной матери — тоже слонихе. Учёный говорил, что мохнатые гиганты с хоботами смогут вернуться в природу уже через 10 лет. Их появление в тундре будет способствовать возрождению древних пастбищ и восстановлению экосистем.
Где сейчас применяют клонирование?
О том, нужно ли клонировать вымерших животных и с какими проблемами сталкиваются учёные при попытках осуществить эту процедуру, АиФ.ru поговорил с доктором биологических наук, заведующим лабораториями в Институте молекулярной генетики и Институте биологии гена РАН, профессором Университета Ратгерса (США) Константином Севериновым.
Дмитрий Писаренко, АиФ.ru: Константин, 20 лет назад клонирование было у всех на слуху, а потом тема куда-то ушла. Учёные потеряли к ней интерес?
Константин Северинов: В наши дни клонирование — это уже не столько наука, сколько технология, которая хорошо известна и довольно широко используется. Скажем, в сельском хозяйстве с помощью клонирования можно поддерживать выдающиеся (с точки зрения потребителя) характеристики отдельных животных. При половом размножении эти характеристики «разводятся», ведь для производства потомства необходимо два родителя, и с генетической точки зрения детёныш будет сложной смесью родительских признаков. А при клонировании потомство будет практически точной генетической копией единственного «родителя». Именно из таких соображений в США клонируют призовых скаковых лошадей, в Южной Корее — выдающихся полицейских собак.
Первое млекопитающее, овца Доли, была клонирована 24 года назад. Для того чтобы получить Долли, было произведено несколько сотен попыток переноса генетической информации донора, генетической «матери» Долли, в неоплодотворённые яйцеклетки, лишённые своего собственного генетического материала, и подсадки суррогатным матерям. И лишь в одном случае получился положительный результат. С тех пор технологию отработали на многих других видах, значительно повысив её эффективность по сравнению с тем, что было в середине 90-х.
— Но одно дело — клонировать представителя ныне живущего вида, и совсем другое — вымершего. Это в принципе возможно?
— Возможно. Одним из первых условно успешных опытов стало клонирование пиренейского горного козла, который незадолго до этого был признан вымершим. Правда, козлёнок вскоре после рождения умер, но сам факт его появления на свет был научным достижением. Это первое в истории клонирование представителя исчезнувшего вида.
С клонированием животных, вымерших тысячи лет назад, есть две серьёзные проблемы. Первая — сохранность образцов. Тот факт, что где-то в вечной мерзлоте нашёлся кусок мяса, скажем, мамонта, вовсе не означает, что в клетках сохранилась неповреждённая ДНК. А это самое главное. Со временем молекулы ДНК (этo длинные и очень тонкие ниточки, которые находятся в хромосомах) распадаются на короткие фрагменты. Процесс этот происходит спонтанно, и в результате генетическая информация, если представить её в виде книги, при длительном хранении будет подобна книге, пропущенной через шредер.
— Молекулы ДНК настолько уязвимы?
— Объясню на примере человека. У нас есть 46 хромосом. В каждой — одна молекула ДНК. Можно сказать, что вся наша генетическая информация записана в 46 очень длинных молекулах. Если изъять их из одной клетки, развернуть и поставить друг на друга, суммарная длина будет почти два метра. И эти два метра генетической информации (около 6 миллиардов «букв» ДНК, где записано, что вы — это вы, а я — это я и мы оба — особи вида Homo sapiens) запакованы в каждой клетке нашего организма. Можно представить, насколько легко такие ниточки рвутся.
Пока мы живём, специальные системы клетки постоянно залечивают возникающие разрывы. А в мёртвых тканях они быстро накапливаются, даже в условиях вечной мерзлоты. А ведь чтобы провести процедуру клонирования, надо взять целую ДНК из клетки вымершего животного и ввести её в неоплодотворённую яйцеклетку ныне живущего, из которой перед этим убрали ядро. В общем, получить пригодную для клонирования неповреждённую древнюю (палео) ДНК, по-видимому, невозможно.
Но есть и вторая проблема. Даже если бы удалось найти образцы тканей вымерших животных, в клетках которых находится неповреждённая древняя ДНК, нам нужно будет подсадить эти ядра в яйцеклетку суррогатной матери (в случае с мамонтом это, очевидно, должна быть слониха) и надеяться, что она выносит плод. Но ведь она будет вынашивать существо совсем другого вида, и нельзя гарантировать, что не возникнет проблем во время беременности, при вынашивании плода и т. д.
Для чего это нужно?
— А можно ДНК исчезнувшего животного создать искусственно?
— Возможно, такой непрямой способ более перспективен, чем прямое, в лоб, клонирование. Определить геном мамонта или пещерного медведя технически несложно. Несмотря на то что ДНК с течением времени разрушается, учёные могут восстановить всю генетическую информацию из клеток обнаруженных тканей. В частности, так был прочитан геном неандертальца.
Имея геном вымершего животного и его ближайшего живущего родственника, можно сравнить эти геномные последовательности (в нашем случае — мамонта и слона). Генетические тексты будут очень похожи, но будут и различия. По-видимому, именно эти различия отвечают за то, что слон — это слон, а мамонт — это мамонт. Следующий шаг должен состоять в том, что с помощью методов генетической инженерии (их ещё называют методы геномного редактирования) надо потихоньку начать заменять последовательности ДНК в клетках слона на те, которые есть у мамонта. Проблема в том, что таких различий несколько миллионов… Так что это сложная работа, но она вполне реальна. Сейчас генетик Джордж Чёрч в Гарварде пытается это осуществить. Возможно, у него получится.
— Как вы считаете, надо ли вообще пытаться клонировать вымерших животных?
— Честно говоря, мне непонятно, зачем это делать. Только для того, чтобы сказать: вот, мы клонировали мамонта?
— Можно природный парк создать. В той же Якутии есть проект «Плейстоценовый парк». В нём уже много животных — якутские лошади, северные олени, лоси, зубры, бизоны… Мамонта не хватает.
— Для парка надо создавать разнополую популяцию, тут дело не ограничится одним милым мамонтёнком или пещерным медвежонком. Нужно иметь несколько сотен особей, генетически отличающихся друг от друга. Иначе будет происходить инбридинг, близкородственное скрещивание, и неизбежное вырождение.
Кроме того, не будем забывать, что дикие звери вымирают, потому что у них исчезают места обитания. Люди каждый год уничтожают многочисленные виды животных и растений; ареалы и популяции тех, которые пока ещё существуют, стремительно сокращаются.
Почему бы нам для начала не озаботиться сохранением ныне живущих, а не создавать себе «игрушки», для которых места на планете не существует?