В Гарварде создают гибрид мамонта и слона – мамофант

Шерстистый мамонт еще 10 тысяч лет назад был хозяином на севере Евразии. Художник И. Чеверова, 1986. Почтовая открытка

Еще относительно недавно, 2 млн – 10 тыс. лет назад, на Земле жили совсем другие животные. По просторам Евразии бродили саблезубые тигры, шерстистые носороги, пещерные медведи, первобытные бизоны, мамонты. Но все они безвозвратно вымерли, сегодня их можно увидеть только на картинке или в музее.

Многим из нас хотелось бы посмотреть вживую на животное из прошлого, например на мамонта – мохнатого гиганта ледникового периода, окончательно исчезнувшего с лица Земли около 10 тыс. лет назад. Ученые уже давно заявляют о намерении воскресить это вымершее животное. Далеко ли они продвинулись в своей работе и как скоро мы увидим новорожденного мамонтенка? Зачем нужны мамонты сегодня?

Генная инженерия на службе «воскрешателей»

Современной науке известны несколько способов воскрешения шерстистого великана.

Способ первый – мамонта можно клонировать. Для этого необходимо найти в вечной мерзлоте останки животного, извлечь из клеток сохранившиеся ядра, «вытащить» из них ДНК, подселить в яйцеклетку животного родственного вида, получить эмбрион и поместить его в матку. Дальше – дело за суррогатной матерью.

По этому пути идут ученые из России и Южной Кореи. Специалисты Северо-Восточного федерального университета ищут сохранившиеся останки мамонтов, пытаются выделить ДНК из тканей животного. Представители корейского фонда биотехнологических исследований Сооам Биотех (Sooam Biotech) занимаются расшифровкой ДНК и делятся с российскими учеными передовым опытом клонирования.

В рамках этого проекта в 2015 году в Якутии открылся международный центр «Молекулярная палеонтология», сотрудники которого изучают клетки и ДНК мамонта и других древних животных. За последние несколько лет ученые не сообщали о серьезном продвижении в своей работе. Вероятно, это связано с тем, что шансы найти клетку мамонта с уцелевшим ядром крайне малы.

Способ второй. Чтобы на свет появился мамонтенок, необходимо создать искусственную ДНК. Это стало возможно благодаря замене фрагментов генома родственного животного, осуществляемой с помощью появившейся в 2012 году технологии «перезаписи» генома CRISPR/CAS. Последняя позволяет проводить различные манипуляции с генами – точечным образом менять и удалять произвольные гены в ДНК млекопитающих.

Гомфотерий, примитивный мастодонт, живший около 20 миллионов лет назад. Художник И. Неверова, 1986. Почтовая открытка

По этому пути пошла исследовательская группа из Гарвардского университета (США) во главе с профессором Джорджем Чёрчем. Ученые решили вставить гены мамонта в ДНК ближайшего родственного животного – индийского слона. Для этого нужно выделить ДНК из тканей мамонта, определить, какие гены отвечают за важные признаки вида, а затем «вырезать» их и поместить в ДНК соматической клетки слона. Далее из этой клетки нужно получить эмбрион и выносить его опять же с помощью суррогатной матери или искусственной матки.

В 2015 году ученым из Гарварда удалось выделить 14 генов мамонта и вставить их в ДНК клетки кожи слона, где они функционировали как нормальные составные части ДНК. Использовались гены, отвечающие за типичные признаки мамонта, помогающие животному переносить сильный холод, – длинную шерсть, толстый слой подкожного жира, маленькие уши и гемоглобин. Затем ученые смогли размножить клетки с этими «мозаичными» ДНК.

Теперь ученым нужно превратить полученные клетки в ткани и убедиться, что изменения в генах привели к нужному результату. Затем из тканей будут сформированы органы животного и создан искусственный зародыш. Последний планируется подсадить в матку суррогатной матери-слона или в искусственную матку. Профессор Чёрчь отдает предпочтение последнему варианту, так как в таком случае не придется подвергать риску женскую особь исчезающего вида. О последних результатах своей работы Чёрчь и его научная группа планируют рассказать общественности летом 2017 года.

Некоторые ученые считают, что можно воссоздать полный геном мамонта. Эксперт по древним ДНК Бэт Шапиро из Калифорнийского университета (США) утверждает, что воскресить мамонта вполне реально. Используемые учеными останки мамонтов хорошо сохранились, пролежав в замороженном состоянии более 30 тыс. лет.

Полумамонт-полуслон

Если ученым из Гарварда удастся осуществить задуманное, то говорить о настоящем воскрешении мамонта, к сожалению, не придется. То, что может родиться в результате кропотливой работы американских генетиков – гибрид мамонта и слона, то есть, по сути, мамонтоподобный слон, который сможет жить в условиях арктического климата.

Шерстистый носорог, одно из известнейших животных Ледникового периода, важный компонент мамонтовой фауны. Художник И. Неверова, 1986. Почтовая открытка

Для «воскрешения» мамонта был выбран именно азиатский слон – ближайшие родственники мамонтов. Они берут свое происхождение от общего предка, жившего на Земле 2,5–5 млн лет назад. Кроме того, азиатский слон – вид, находящийся на грани вымирания.

В случае успеха профессор Чёрчь планирует «воскресить» много особей женского и мужского пола и содержать их на открытой парковой территории с прилегающими служебными помещениями. В них будут проводиться необходимые ветеринарные процедуры и осуществляться дальнейшие исследования.

Если молодняк выживет, ученый хотел бы поместить его туда, где пока почти нет людей. Таким образом ему удастся расширить ареал обитания хоботных животных и помочь сохранить вид от вымирания. Профессор Чёрчь мечтает заселить слономамонтами север Канады и Сибирь. Он полагает, что «воскрешение» крупных животных поможет стабилизировать экосистему тундры, которой угрожает таяние вечной мерзлоты, и сохранить исчезающие запасы углерода.

Дело в том, что в почве Сибири аккумулирован самый большой запас парниковых газов на Земле. Объем углекислого газа и метана, который освободится, если тундры начнут таять, превышает объем углерода, содержащегося в атмосфере и во всем лесном массиве нашей планеты. Но при чем здесь мамонты?

Группа российского эколога Сергея Зимова проводила в Сибири эксперименты, направленные на имитацию поведения мамонтов. Когда мамонты передвигаются по заснеженной поверхности, они пробивают снег и впускают в него холодный воздух. Ученые использовали танки, чтобы валить деревья, как в прошлом это делали мамонты и сегодня делают слоны. Зимой падающие деревья взбивают снег, тем самым увеличивая его изоляционные характеристики и стабилизируя почвенную температуру, а летом увеличивают коэффициент солнечного отражения. В ходе экспериментов было обнаружено, что температура почвы в секторе проведения эксперимента была ниже на 20 градусов по шкале Цельсия, чем температура почвы соседних, не затронутых экспериментом, территорий.

Обратная сторона «воскрешения»

Биологический материал, используемый группой Чёрча, взят из останков мамонтов, найденных на острове Врангеля – последнем пристанище исчезнувших животных. Существует теория, согласно которой не последнюю роль в вымирании популяции мамонтов, населявших этот остров, сыграли болезни, спровоцированные близкородственным скрещиванием.

Некоторые ученые считают, что проект Чёрча обречен на неудачу, так как, если ему и его коллегам все-таки удастся создать слоноподобного мамонта, то он будет подвержен болезням, от которых страдали его предки. Сам профессор Чёрчь не разделяет скепсиса оппонентов и утверждает, что его группа использует исправленные, здоровые аллели генов мамонта и постоянно проверяет полученные результаты.

Профессор Мэтью Кобб из Манчестерского университета (Великобритания) высказывает опасения, что если ученым удастся вырастить эмбриона в искусственной матке, то появившееся на свет животное будет лишено предродового взаимодействия с матерью и это негативно скажется на его психике. К тому же неясно, примут ли слоны новорожденного за «своего»: мамонты и слоны – животные социальные, для них важно активное взаимодействие с другими особями своего вида.

Добавим, что сама идея восстановления видов, давно исчезнувших с лица Земли, находит немало противников. Например, профессор Хью Поссингем из университета Квинсленд (Австралия) считает, что «воскрешение» утраченных видов может привести к дальнейшей потере биоразнообразия, так как стоимость реанимации мертвых видов сильно превышает расходы на сохранение существующих видов.

Корреспондент издания LiveScience Стефани Папас отмечает, что если бы правительство Новой Зеландии финансировало «воскрешение» 13 исчезнувших видов животных и их содержание, то тогда пришлось бы отказаться от идеи финансирования программ по сохранению 33 видов, находящихся сейчас под угрозой исчезновения.

Тем не менее в случае успеха проекта американцев по «воскрешению» мамонта новорожденный мамонтослоненок, вне всякого сомнения, ознаменует собой новый этап в развитии науки. Будем надеяться, что если животное действительно появится на свет, то оно не просто удовлетворит наше праздное любопытство, но и сможет принести реальную пользу человечеству в борьбе с глобальным потеплением и за сохранение биоразнообразия.