Эволюция, экология, соседство с человеком, да и просто безжалостное время привели к тому, что с лица Земли только за последние 500 лет исчезли 844 вида животных и растений. Да и в наши дни ежегодно пропадает примерно 25–30 видов. Умы ученых давно захватила мысль вернуть к жизни вымерших зверей и птиц. И пока одни из них проводят годы в поисках пригодных для клонирования клеток мамонтов и динозавров, другие уже вполне успешно работают над воссозданием вымерших видов и заселяют прежние ареалы обитания «воскрешенными» зебрами-кваггами, тарпанами и бантенгами, а своего часа уже ждут каролинские попугаи, сумчатые волки, туры и лягушки-реобатрахусы.
Сегодня клонирование живых организмов набирает обороты и с каждым годом все больше совершенствуется. В 2004 году в Америке этот процесс даже поставили на поток и начали коммерческое клонирование домашних питомцев. За кругленькую сумму врачи-генетики готовы вернуть богатым людям их почивших любимцев. Сейчас можно заказать клон своей умершей собаки или кошки, но в планы фирмы входит начать клонирование птиц и грызунов. А в Китае фирма BGI буквально в промышленных масштабах производит клонированных мышей и морских свинок для медицинских исследований.
Удачный опыт в этой отрасли подсказал ученым следующий шаг – они решили возродить к жизни вымерших животных, образцы ДНК которых все еще можно найти и использовать для расшифровки, селекции или клонирования. И, несмотря на некоторые проблемы и трудности, первые результаты в этом направлении уже имеются: несколько популяций уже восстановлены таким способом, еще около двух десятков проектов ведутся на данный момент и около полусотни находятся на стадии планирования.
Первое успешное клонирование животного было проведено еще в 1962 году профессором зоологии Оксфордского университета Джоном Гордоном на образцах, взятых у шпорцевой лягушки. Поначалу его опыты были подвергнуты довольно жесткой критике. Но уже в 1970 году ученому удалось провести эксперимент, в котором он заменил ядра яйцеклетки суррогатной матери на генетически помеченное ядро из соматической клетки другой взрослой лягушки, что привело к появлению головастиков, генетически идентичных второй лягушке. Результатом смелого эксперимента стало развитие целой отрасли науки, только благодаря которой сейчас и возможны такие чудеса, как возвращение к жизни давно вымерших животных.
Воссоздание вымерших существ, в отличие от клонирования все еще существующих видов, помимо привычных трудностей реализации самого процесса ставит перед учеными еще две нетривиальные задачи.
Первая и главная проблема – это найти материал, все еще пригодный для клонирования. А это не так уж и просто. Только некоторые из вымерших животных были сохранены в замороженном виде биологами и натуралистами, в других случаях ученым приходится собирать ДНК практически по кусочкам из разрозненных останков, чучел и музейных экспонатов. А в этом случае шансы найти полный набор нетронутых хромосом весьма невелики. Да и расшифровать такую собранную с мира по нитке молекулу ДНК – задача не из легких; чаще всего специалистам приходится подставлять, предполагать и собирать воедино полную последовательность генов буквально методом подбора.
Второй сложностью является подбор «суррогатной матери» для вынашивания нового поколения зверей вымершего вида. Ведь для этого подойдут только самки самых близких и похожих животных, а в некоторых случаях это не просто сложно, а почти невозможно.
Да и эффективность клонирования пока далека от идеальной: чаще всего до рождения доживает всего 3–5% зародышей. А большая часть эмбрионов приходит в негодность еще на этапе оплодотворения яйцеклетки. К примеру, знаменитая овечка Долли была единственной дожившей до рождения особью из 277 эмбрионов. Конечно, со временем вероятность успеха будет только возрастать. И каждая удачная попытка будет приближать воскрешение вымерших видов растений и животных.
Часто возникает вопрос, можно ли возродить не только зверей, вымерших за последние 10 тыс. лет, но и куда более «старых» жителей Земли. Ведь в вышедшем в 1993 году фильме «Парк Юрского периода» даже динозавров удалось клонировать после того, как их ДНК была найдена в теле древнего комара, сохранившегося в кусочке янтаря. Кому не хочется увидеть гигантского ящера не в виде скелета в музее, а в качестве одного из жителей своевременного зоопарка? К сожалению, это практически невозможно. Конечно, можно было бы попытаться извлечь ДНК из сохранившихся костей или окаменелостей, но останки динозавров настолько стары, что органический материал в них уже успел замениться минералами. А как добыть образец ДНК из камня, пока не знает никто.
Бантенги
Более 30 лет назад умерли последние представители вида бантенгов – крупных диких быков, обитавших в Юго-Восточной Азии. По счастью, несколько образцов их ДНК был сохранено в научных лабораториях и уникальном «замороженном зоопарке» в Сан-Диего, где на такой случай в специальных морозильных камерах собраны все доступные образцы тканей представителей уже вымерших видов или тех животных, которым на данный момент грозит исчезновение.
В 2004 году генетики решили провести смелый эксперимент по клонированию бантенга. Необходимый генетический материал перенесли в пустые яйцеклетки обычных домашних коров, и в результате из 16 зародышей на свет появилась пара вполне жизнеспособных бычков. Произведшая клонирование американская компания Advanced Cell Technology не остановилась на достигнутом и продолжила выращивать новых бантенгов. Сейчас возрожденный вид насчитывает около 30 особей, которых ученые уже начали скрещивать между собой для получения потомства. А как только бантенгов станет больше сотни, их начнут расселять в естественную среду обитания.
Зебры-квагги
Самый успешный на данный момент проект по возрождению вымершего вида животного обошелся вообще без клонирования и пересадки ДНК. Речь идет о восстановлении популяции подвида бурчелловых зебр под названием квагга.
Квагги жили в Южной Африке, и многие из них были даже приручены человеком. Буры использовали этих лошадок – спереди полосатых, как зебра, а сзади гнедых, как лошадь – для охраны своих поселений и стад. Чуткие квагги, отличающиеся отменным нюхом и слухом, раньше других животных замечали приближение хищников и предупреждали об этом хозяев громкими криками. К сожалению, у этих зебр была слишком прочная и ценная шкура, за которую их и убивали сотнями. В итоге последнюю дикую кваггу застрелили в 1878 году. А последняя квагга в мире умерла в зоопарке Амстардама в 1883 году.
Даже после полного вымирания этого вида генетики продолжали спорить, является ли квагга отдельным видом животного или все-таки подвидом до сих пор живой и здравствующей степной зебры. Только в середине 80-х годов ХХ века сравнение ДНК обоих зверей показало, что между ними практически нет различий. Тогда-то ученые и сделали вывод о том, что популяцию квагг можно возродить путем обычной селекции.
В 1987 году стартовал проект под руководством Рейнгольда Рау при участии множества зоологов, селекционеров, ветеринаров, генетиков и экологов по восстановлению популяции квагг – Quagga Breeding Project. Первый выводок селекционированных зебр состоял из 9 особей, которых поселили в национальном парке Этоша в Намибии для продолжения эксперимента. А уже в 2005 году появился на свет представитель третьего поколения этой возрожденной зебры, который был признан всеми учеными «типичной кваггой».
Сегодня в ЮАР и Намибии живет уже более 60 квагг, и процесс их разведения не останавливается. Так что всего через пару десятилетий можно будет уверенно сказать, что этот подвид зебры успешно возрожден после полного вымирания.
Реобатрахусы, или Заботливые лягушки
Один из видов австралийских земноводных – лягушка-реобатрахус, которую еще называют «заботливая лягушка» – вымер примерно в середине 1980-х годов. Эти внешне ничем не примечательные животные обладали совершенно уникальным способом воспроизведения потомства, которого не наблюдается больше ни у одного земного вида. Дело в том, что развитие эмбрионов у самок заботливых лягушек происходит ни где-нибудь, а в желудке. Отложив икру, заботливая мать ждет, пока будущий отец оплодотворит икринки, а затем просто сглатывает их. И так от 18 до 25 эмбрионов хранятся и развиваются у нее в животе примерно 6–7 недель в полной безопасности вдали от внешних угроз. Все это время лягушка, разумеется, не питается, чтобы не навредить будущим лягушатам, да и работа желудка в этот период у нее предусмотрительно отключается, так что и переваривание икринкам тоже не грозит. Когда лягушата готовы к выходу в свет, лягушка просто широко открывает рот, и малыши выпрыгивают наружу.
Австралийские ученые не смирились с потерей уникального вида и заморозили образцы тканей лягушки еще в 1970-х, когда ее исчезновение стало лишь вопросом времени. И теперь в Университете Нового Южного Уэльса уже третий год занимаются вопросом возвращения в дикую природу реобатрахуса. Это проект назван Lasarus Project в честь библейского Лазаря, восставшего из мертвых.
Чтобы «воскресить» этих необычных земноводных, специалисты под руководством профессора Майка Арчера решили использовать яйцеклетки лягушек близкого к ним вида Mixophyesfasciolatus. Дезактивировав их собственные ядра, ученые заменили их соматическими клетками из замороженных тканей заботливой лягушки. Первые эксперименты прошли более чем удачно, некоторые из яйцеклеток начали делиться и достигли первого этапа эмбрионального развития. Причем исследование эмбрионов показали, что все зародышевые клетки содержат только генетический материал вымершего вида.
Несмотря на то, что пока такие эмбрионы не живут дольше нескольких дней, ученые уверены, что получение жизнеспособного зародыша – просто следующий шаг, и прогнозируют его на конец 2015 года. «На наших глазах как Лазарь восстал из мертвых, так и геном вымершей лягушки уже заработал», – подчеркивает в интервью профессор Арчер.
Сумчатый волк
Австралийские ученые планируют клонировать не только заботливую лягушку, но и некоторых других вымерших на этом континенте животных. Одним из них является знаменитый сумчатый или тасманийский волк – самый крупный известный науке сумчатый хищник современности. Этот вид вымер не без помощи охотников еще в начале 1930-х. Главной причиной его исчезновения стала крупномасштабная охотничья кампания, иницированная правительством Тасмании с 1888 по 1909 года из-за того, что тасманийский волк был весьма серьезной угрозой для овечьих и козьих стад. За каждого убитого волка удачливому охотнику платили по 1 фунту, что в те времена были деньги немалые. Последний дикий экземпляр был убит австралийским фермером по имени Бэтти Уилф в 1930 году, а самый последний представитель сумчатого волка в мире умер от старости в зоопарке тасманийского города Хобарт 7 сентября 1936 года. Образцы тканей этого животного все еще хранятся в музеях в виде чучел и заспиртованных препаратов. Именно благодаря качественно обработанным таксидермистами чучелам генетики и смогли полностью восстановить ДНК уникального зверя. Основным «поставщиком» генокода стал заспиртованный детеныш сумчатого волка, который почти сто лет хранился в сиднейском музее в качестве одного из экспонатов.
Проект по клонированию тасманийского волка стартовал в 1999 году по инициативе Национального австралийского музея в Сиднее; деньги на возрождение вида были выделены научными учреждениями Австралии, Великобритании и США. Подготовительную стадию проект прошел и некоторые гены животного уже были успешно помещены и воспроизведены в зародыше обычной домовой мыши.
На данный момент проект находится на стадии подбора суррогатных матерей покрупнее, чтобы провести первые опыты по воспроизводству более длинных участков ДНК тасманийского волка. Если и эта стадия пройдет успешно, генетики приступят к клонированию полноценных особей сумчатого волка.
Странствующий голубь
Этот вид долгое время претендовал на звание самых распространенных птиц на Земле, и еще 200 лет назад их общее количество оценивалось в 5 млрд. особей. Один из первых американских орнитологов Александр Уилсон описал в 1810 году в своих заметках стаю странствующих голубей, которая растянулась в длину на 380 км и пролетала над ним непрерывно в течении 4 часов.
И именно судьба этого вида как никакого другого демонстрирует способность человека истребить даже самые многочисленные популяции. К началу ХХ века не осталось в живых ни одного странствующего голубя. Неконтролируемая охота на птицу из-за ее вкусного мяса привела к полному исчезновению диких представителей этого вида, а последний странствующий голубь умер в зоосаде Цинциннати в 1914 году.
Сегодня же благодаря тому, что эта птица является одни из символов Америки, вымерший вид может получить второй шанс. В США под началом 26-летнего генетика Бена Новака был начат проект «Возродить и восстановить», призванный вернуть к жизни странствующего голубя.
Среди музейных образцов были собраны перья и другие останки вымерших птиц. Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Крусе вот уже 3 года ведут расшифровку генома странствующего голубя. К сожалению, полностью восстановить ДНК ученым вряд ли удастся, но у них есть план и на этот счет. Генетики уже нашли двух ближайших родственников странствующего голубя – полосатохвостого голубя и плачущую горлицу. Так что если ДНК музейных экспонатов так и не восстановят полностью, ученые просто-напросто возьмут генокод его родственников и используют его как шаблон, заменив в нем несовпадающие участки кусочками ДНК другой птицы. А вот трудностей с поисками суррогатных матерей для птенцов у участников проекта не предвидится.
Но и после успешного клонирования странствующего голубя у ученых будет еще несколько нерешенных пока проблем. Во-первых, возрожденный голубь вернется в тот же географический регион, но уже в совершенно другую экологическую среду, и пока неизвестно, сумеет ли он к ней приспособиться. Во-вторых, этот вид голубя не зря называют «странствующим», ведь его стаи постоянно перелетают с места на место и пока не ясно, как приучить воскрешенных голубей летать по старым миграционным маршрутам.
К сожалению, не всегда воскрешенным животным все еще есть место в нашем мире. Иногда экологическая ниша или место обитания вымершего вида за годы успевает измениться до неузнаваемости, и у бедных зверей просто нет возможности «вернуться домой». Так и случилось с китайским речным дельфином байджи. Этот вид был объявлен вымершим совсем недавно – всего в 2006 году, и стал первым видом китообразных, пропавшим в наше время. Из-за совсем недавнего исчезновения, его ДНК, впрочем, удалось легко получить, а правительство Китая незамедлительно выделило деньги на проведение клонирования и воссоздание дельфина. Однако все еще остается открытым вопрос, есть ли у этого редкого и удивительно красивого животного пригодная для жизни среда обитания? Ведь речная система Янцзы, где раньше жил байджи, сегодня сильно загрязнена. Именно бедственное экологическое состояние реки и привело к его исчезновению, а сможет ли воссозданный вид выжить в грязной воде Янцзы или какой-нибудь другой близлежащей реки, никому не известно.
Каролинский попугай
Каролинский попугай был первым и единственным видом попугаев, которые обитали в Северной Америке до колонизации. К сожалению, эта красивая птица была беспощадно уничтожена. Все дело в том, что попугаи наносили вред плодовым деревьям и полям, выклевывая посевы. Кроме того, они обладали очень красивым оперением, на которое тогда был огромный спрос – шляпки с перьями каролинских попугаев пользовались огромным успехом у модниц. Так и вышло, что в зоопарке Цинциннати в начале ХХ века остались всего две последние особи по имени Леди Джейн и Инкас. Леди Джейн умерла летом 1917 года, а следом за ней, не вынеся разлуки с подругой, в феврале 1918-го скончался и Инкас. Говорят, что таких птиц видели и в дикой природе во Флориде в окрестностях озера Окичоби, разговоры о встречах в лесах с каролинскими попугаями ходили вплоть до 1938 года. Но эти сведения так и не были проверены, поэтому вид официально объявили вымершим.
С тех пор таких птичек можно было увидеть только в музеях – на фотографиях или в виде чучел, остатков перьев и скорлупы от яиц. Но именно это и дало каролинскому попугаю шанс на возрождение. В 2013 году, спустя почти век с момента исчезновения вида, группа ученых сумела, наконец, расшифровать ДНК, взятое из осколков яичной скорлупы, хранившихся в Государственном музее Нью-Йорка. Уже в 2014 году начались работы по воссозданию вида. Сейчас ученые и генетики подбирают наиболее подходящую суррогатную мать для будущих птенцов. Пока их выбор пал на представителей наиболее близкого каролинскому попугаю вида черноголовых попугаев-нандайя. Как только все тесты и исследования подтвердят возможность такого замещения, ученые смогут приступить к клонированию вымерших птиц.
Тур
Этот известный еще с первобытных времен дикий бык является прародителем всех современных пород крупного рогатого скота. Тур обитал в лесах и степях по всему восточному полушарию. Он был признан вымершим в начале XVII века. Причиной его исчезновения ученые считают экологические изменения, которые человек привнес в его среду обитания, и интенсивную охоту – ведь этот могучий бык считался поистине королевской дичью. Последний тур погиб в 1627 году в лесах недалеко от села Якторова на Львовщине из-за неизвестной болезни, о чем сообщают летописи.
Ученые предположили, что строение ДНК потомков туров вполне можно посчитать схожим с генетической основой их предка. Так что шансов на воскрешение у древнего быка было достаточно много. Первыми попытку воссоздать легендарный вид предприняли немецкие ученые в 1920–30 годах. К сожалению, воскресить тура им не удалось, хотя они и получили очень похожую породу, названную впоследствии «бык Хека».
Сегодня голландская экологическая организация Фонд Таурус пытается воскресить туров путем обратного скрещивания разнообразных пород европейского скота. В результате жесткой селекции ученые надеются получить животное, которое по своему внешнему виду, размерам, поведению и генотипу будет соответствовать туру. Другой похожий проект ведется в Польше, где ученые «Польской ассоциации по сотворению тура» собираются использовать ДНК, найденные в костях из археологических находок. А для вынашивания телят туров генетики планируют взять обыкновенных коров.
Разноклювая гуйя
Птичка с поистине уникальным клювом под называнием разноклювая гуйя когда-то жила на Северном острове Новой Зеландии. В культуре маори эта птица считалась священной. Но в начале XX века из-за вырубки лесов и чрезмерной охоты гуйя исчезла с лица земли. Еще бы, ведь ее длинные хвостовые перья покупались за бешеные деньги как украшения для модных дамских шляпок, да и музеи и частные коллекционеры по всему миру платили неслыханные суммы за чучела птиц из-за их удивительных клювов. Последний раз живую гуйю видели 28 декабря 1907 года неподалеку от горной цепи Тараруа в национальном парке Те Уревера. По слухам, такие встречи случались и позже, но в середине ХХ века вид все равно был объявлен вымершим.
Но из-за популярности этой птицы как талисмана острова и национального символа Новой Зеландии в 1999 году был запущен проект возрождения вида и одобрено клонирование разноклювой гуйи. Разумеется, это начинание привлекло большое внимание в стране – даже племена маори объявили о намерении участвовать в возрождении этой священной птицы. На счет проекта посыпались пожертвования, а основным инвестором стал американский стартап Cyber Uni. Сейчас ученые находятся на стадии расшифровки цепочек ДНК гуйи, полученных по кусочкам из самых разных музейных экспонатов со всего мира.
Тарпан
Эти невысокие, осторожные и пугливые мохнатые дикие лошадки – предки современных лошадей. Табуны тарпанов обитали в степях и лесах Европы еще в XVIII–XIX веках. Но из-за массовой распашки степей под посевы и вырубки лесов, вытеснения диких табунов с привычных мест обитания домашними стадами, а также из-за постоянной жестокой охоты на тарпанов этот вид полностью вымер. В конце XIX века в Московском зоопарке еще можно было увидеть жеребца – помесь тарпана с домашней лошадью, – которого поймали в 1866 году возле Херсона, но к началу ХХ века живых тарпанов на Земле не осталось.
В 1999 году в Польше совершили попытку секционировать тарпана и возродить этот вид. Ученые, экологи и просто добровольцы, участвующие в проекте, собрали оставшихся в живых потомков одомашненных тарпанов из всех доступных сельских хозяйств Польши, России, Беларуси, Сибири, Казахстана и Украины. Затем в польской части Беловежской пущи при скрещивании собранных лошадей были искусственно выведены так называемые «тарпановидные лошади». Эти потомки тарпанов внешне полностью им идентичны и даже ведут себя в точности, как их древние предки.
Впоследствии эти лошадки расселились по всей Беловежской пуще и сегодня обитают и на территории Беларуси. А в 2006 году Всемирный фонд природы завез 18 воскрешенных тарпанов в окрестности озера Папес на юго-западе Латвии – уже через два года там обитало целых 40 лошадей. Так что можно смело сказать, что этот воссозданный вид удачно развивается и имеет все шансы выжить.
И пусть воскрешение динозавров или мамонтов пока возможно лишь в кино, ученые неустанно работают над тем, чтобы вернуть к жизни вымершие виды. И хочется верить, что все эти животные смогут расселиться по своим прежним ареалам обитания или приспособиться к новым условиям.
