האם אפשר להחיות דינוזאורים. האם משבטים דינוזאורים? האם אפשר לשבט דינוזאור מהשרידים

ב-6 בינואר 2000, עז הרים פראית בשם סיליה נמחצה על ידי עץ נופל על צוקי הפירנאים הספרדיים - כך החלה כניסתה להיסטוריה, כותב ה"ניו יורק פוסט".

סיליה הייתה בוקרדו - מין נדיר של עז בר - וכמו שזה קורה, האחרונה מסוגה.

אבל לקבוצה של מדענים ספרדים היו רעיונות אחרים לגבי זה. עשרה חודשים קודם לכן, הם לקחו דגימה של הרקמה של סיליה בתקווה להציל את המין שלה מהכחדה.

אם זה עבד, מציעה עיתונאית המדע הלן פילצ'ר בספרה החדש "שובו של המלך: המדע החדש של לידה מחדש", זה "יהיה רגע מכונן בהיסטוריה של כדור הארץ - סופה של הכחדה בלתי הפיכה".

שנתיים לאחר מכן, "תאים עם ה-DNA של סיליה הוזרקו לביצי עיזים, כשהם הופשטו מהחומר הגנטי שלהם. לאחר הלם חשמלי קצר הביצים החלו להתחלק".

עוברים הושתלו ברחם של אמהות פונדקאיות עיזים, ולמרות שרוב ההריונות הופלו, אחד מהם הצליח.

ההיסטוריה הגיעה לסיומה ב-30 ביולי 2003, כשאחד מהשיבוטים של סיליה נולד, ומציין את הפעם הראשונה שמין נכחד חזר מהשכחה. למרבה הצער, בריאותה כשלה. ריאותיה היו "מעוותות עמוקות" והיא מתה שבע דקות לאחר מכן - הפעם הראשונה בהיסטוריה שהמין נעלם פעמיים.

רבים מאיתנו למדו את המושג "לידה מחדש" מהסרט "פארק היורה", שסימן את עליית הפופולריות של הדינוזאורים.

אבל הרעיון הזה לא היה המצאה פרועה של תסריטאי הוליוודי.

פילצ'ר כותב שבשנות ה-80, ג'ון טקך, מייסד "קבוצה מחתרתית של מדענים וקלינאים בבוזמן, מונטנה" שכינו את עצמם קבוצת המחקר של ה-DNA Extinct, ערך ניסוי מחשבתי מסקרן.

"מה אם, לפני מיליוני שנים רבות, יתוש רעב שסעד דינוזאור יסתיים בענבר בדיוק יחד עם הסעודה האחרונה שלו בבטן? אם אפשר היה להשיג תא דם של דינוזאור מהיתוש הזה ולשתול אותו בביצה מביתוש זה. שה-DNA שלהם הוסר "אולי זה יהיה אפשרי" לגדל דינוזאור.

התיאוריה הזו הייתה בלתי סבירה, אבל לא לגמרי מטורפת. האנטומולוג ג'ורג' פוינאר מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי הקדיש את הקריירה שלו לחקר חרקים שנלכדו לפני מיליוני שנים בשרף של עצים שהפכו לענבר. כלפי חוץ, בדרך כלל הם היו שלמים, אבל הפנימיות שלהם היו ב"כאוס מדכא", אבל ב-1980 הוא מצא זבוב ש"התנגד לציפיות" - תאיו נשארו שלמים במשך 40 מיליון שנה. זה בדיוק מה ש-Tkach חשב לגביו.

פרסום הממצאים של פוינאר הלהיב את הקהילה המדעית, כולל "אדם גבוה ומביך" שביקר במעבדתו כדי לשאול שאלות על "החייאת צורות חיים מענבר". פוינאר לא חשב על זה עד שנים לאחר מכן, כשהודיעו לו שספר חדש, שיהפוך בקרוב לסרט בשם פארק היורה, מודה לו. מחבר הספר, מייקל קריכטון, שהיה המבקר הגבוה והמגושם, "השתמש (בביקור זה) כבסיס מדעי לרומן שלו".

אז מה קורה עם הניסיונות להחיות דינוזאורים עכשיו, עשרות שנים מאוחר יותר? "דינוזאור שחי בעולמנו אינו פנטזיה", כותב פילצ'ר בספרו. אבל בעוד שיש מדענים מכובדים שמאמינים שזה אפשרי, היא גם מסבירה שאסור לנו לגלגל את השפה. אחרי הכל, למצוא חומר ליצירת דינוזאור זו משימה לא פשוטה, בלשון המעטה.

"כדי להחיות חיה, אתה צריך מקור ל-DNA שלה", כותב פילצ'ר, "אבל כל מה שיש לנו לדינוזאורים הוא השרידים המאובנים שלהם".

רוב המידע שלנו על דינוזאורים מגיע ממאובנים, ו"אחד מעיקרי הפלאונטולוגיה הוא שכאשר ההתאבנות הושלמה, כל זכר אורגני של החיה נעלם", כותב פילצ'ר.

למרות זאת, החל מ-1992, הפליאונטולוגית מרי שוויצר עשתה סדרה של תגליות, כולל קבעה שמאובני דינוזאורים "מכילים מולקולות שנמצאו בתאי דם אדומים" ושסוגים מסוימים של רקמת דינוזאורים יכולים "לשרוד את ההתאבנות".

כשהמשיכה בעבודתה, היא גילתה שגם מולקולות החלבון שרדו, מה שגרם ל"גרדיאן" לכתוב שממצאיה "הקניטו את האפשרות שמדענים עשויים יום אחד להתחרות בפארק היורה על ידי שיבוט מוצלח של דינוזאור".

עם זאת, זהו רק הצעד הראשון במציאת מספיק חומר גנטי של דינוזאורים כדי ליצור אותם מחדש.

"למרות שהדינוזאורים היו עשויים מחלבון (והרבה מולקולות אחרות), אנחנו לא יכולים איכשהו לשחזר את אחד מחלקיקי הקולגן הנבדלים הבודדים. זה כמו לנסות לבנות את מלניום פלקון לגו מלחמת הכוכבים מ-5,195 חלקים עם כמה לבנים בלבד". ותמונות על הקופסה", כותב פילצ'ר. "ללא הוראות, אי אפשר לדעת אילו לבנים אחרות צריכות להיות או איך לחבר אותן יחד".

"הוראות" אלו ידועות גם בשם DNA, ועדיין לא ברור כמה זמן "מולקולה שברירית חסרת תקווה" כזו יכולה לשרוד. בשנות ה-90 של המאה ה-20, נטען שסדרה של ממצאים גילו DNA מלפני 120 מיליון שנה, כולל DNA מעצם דינוזאור בת 80 מיליון שנה. הטענות הללו הופרכו על ידי הביוכימאי זוכה פרס נובל תומס לינדהל, שהראה כי "בגלל האופן שבו ה-DNA מפורק, הוא פשוט לא יכול להחזיק מעמד כל הזמן הזה".

הוא הוכח שצדק ב-2012 על ידי מחקר "שמצא של-DNA יש זמן מחצית חיים של 521 שנים בלבד". המשמעות היא ש"אחרי 6.8 מיליון שנים, כל קישור היה נשבר, מה שהופך את שחזור ה-DNA ממאובנים ישנים עוד יותר לבלתי אפשרי לחלוטין".

מסתבר שלא היה DNA במאובנים שנמצאו בשנות ה-90 ושהניסויים "התפתחו בטעות פיסות של DNA מודרני מהסביבה". לאחרונה, באמצעות ציוד מתקדם יותר, מדענים הצליחו לאשר שה-DNA העתיק ביותר שנמצא עד כה הגיע מ"סוס בן 700,000 שנה שנמצא קפוא בקמפרפר הקנדי" וכי הדנ"א האנושי העתיק ביותר מגיע מ"הומיניני (אחד מהסוגים). של אנשים עתיקים) בן 400 אלף שנה, נמצא במערה תת קרקעית בהרי אטפורקה בספרד".

דינוזאורים נכחדו לפני כ-65 מיליון שנה. אז בעוד שזנב דינוזאור בן 99 מיליון שנה שנמצא בענבר, המכיל עצמות, רקמות רכות ונוצות, הלהיב מדענים שחקרו בעלי חיים עתיקים, הריקבון של ה-DNA אומר שזה לא יעזור להחיות אותם.

אף על פי כן, שוייצר מאמין שיום אחד מציאת DNA של דינוזאור עשויה להיות אפשרית. "אם יש דרך לקבל דנ"א ממאובן בן 700,000 שנה, אז למה לא מיליון?", אמרה לפילצ'ר. "ואם אתה יכול לקבל דנ"א ממאובן בן מיליון שנים, אז אתה יכול גם להצליח מאחד שגילו הוא 7 או אפילו 70 מיליון שנים."

המסע הזה היה מפעל חייה של שוויצר, והיא ממשיכה בו עד היום. ישנם כמה מדענים, ביניהם הבוס של שוויצר, ג'ק הורנר, יועץ המדע של פארק היורה וההשראה לדמות סם ניל בסרט, שתוהים אם ניתן להחיות דינוזאורים בדרך אחרת.

"הורנר מאמין שהוא יכול ליצור דינוזאור תוך 10 שנים בלבד, ובלי להזדקק ל-DNA עתיק", כותב פילצ'ר, "כל מה שהוא צריך לעשות זה להפוך את האבולוציה". הצעד הראשון בעסק הזה הוא להתחיל עם צאצא מודרני של הדינוזאור. זה החלק הקל, שכן ציפורים ותנינים הם צאצאים אבולוציוניים של התרופודים, מין של דינוזאור דו-פדאלי הכולל את ה-T-Rex.

הרעיון של הורנר הוא לקחת עובר של ציפור מודרנית ואיכשהו לבחור את המאפיינים האבולוציוניים העתיקים שלה, בהתחשב בכך ש"לפעמים ביצורים חיים מודרניים תכונות עתיקות באות לידי ביטוי בצורה בולטת". הורנר צריך להבין מהן ההוראות ואז למצוא דרך להפעיל אותן מחדש, כותב פילצ'ר.

"על ידי ניסוי בתוכניות פיתוח עוברי אפרוחים, הוא מקווה לשכנע אותם לשחרר את הדינוזאור הפנימי שלהם; לפתח מאפיינים דמויי דינוזאור כמו שיניים וזנבות". בקיצור, הורנר מנסה לגדל תרנגולות שיהיו יותר כמו דינוזאורים. למרות זאת, הסיכוי לתחיית דינוזאור הוא בערך כמו לראות אחד נוהג באובר.

מדענים מנסים כיום להחיות מינים מגוונים מבחינה גנטית כמו הדודו, יונת הנוסעים והממותה הצמרית, אך נתקלו במכשולים כולל היעדר DNA, היעדר סביבת דגירה מתאימה והסיכון להתאכזר לפונדקאיות לעתיד.

בנימה חיובית יותר, פילצ'ר כותב שמדע הלידה מחדש יכול לסייע במניעת הכחדת מינים. "יש הרבה פרויקטים שבהם אנשים לוקחים בכוונה כלובים של בעלי חיים בסכנת הכחדה, [כולל] איסוף של בעלי חיים שנפגעו בכביש ולקיחת כלובים מהם", אומר פילצ'ר. "מוזיאונים שלמים מלאים בכל החיות המפוחלצות האלה, ולמרות שאין להם תאים חיים, יש להם לרוב תאים מתים המכילים DNA".

היא מציינת, למשל, שנותרו בעולם רק שלושה קרנפים לבנים צפוניים שאינם מסוגלים להתרבות בגלל גיל וגורמים אחרים. מדענים כבר לקחו תאי עור מקרנפים בתקווה שיוכלו יום אחד להמיר את החומר תחילה לתאי גזע ולאחר מכן לביציות שניתן להפריה בעזרת דגימות זרע שהם גם השיגו. ייתכן מאוד שמדענים יוכלו לגדל את הקרנף הלבן הצפוני במבחנה בשלוש עד 10 השנים הקרובות, אמר פילצ'ר.

עם זאת, אם אתה באמת רוצה לראות דינוזאורים מתעוררים לחיים, עדיף לסמן את 2018 ביומנים שלך כאשר ההמשך הבא של פארק היורה ישוחרר.

החלום להחיות דינוזאורים, ממותות וחיות נכחדות אחרות צץ כל הזמן בעיתונות, אם כי הרוב המכריע של המדענים סקפטיים מאוד לגבי הרעיון הזה. האם אנשים יוכלו אי פעם לטייל בפארק של תקופה כלשהי?

אלכסנדר צ'ובנקו

נתחיל עם החדשות הכי גרועות: פארק היורה הוא פנטזיה טהורה. לא אצל היתושים הטמונים בענבר, ואפילו לא בשרידים המאובנים של דינוזאורים, נשארו אפילו עקבות של DNA. סביר להניח, עוד לפני תחילת הצילומים של הסרט הראשון של האפוס, גם ליועץ המדעי שלה, הפלאונטולוג ג'ק הורנר, לא היו ספקות לגבי זה. אמנם (בוודאי לא בלי השפעת העבודה עם שפילברג) הוא פיתח פרויקט ליצירת יצור דמוי דינוזאור, אבל על כך בהמשך.

ולאחרונה, סוף סוף שם קץ לחלום הדינוזאורים. פליאוגנטיקאים דנים ואוסטרלים ניתחו DNA מעצמותיהם של יותר מ-150 ציפורי ענק ניו זילנדיות שנכחדו בני 600 עד 8000 שנה וחישבו כי (בכל מקרה, בתנאי אחסון של עצמות באדמה, ואחרי - במוזיאונים) זמן מחצית חיים של DNA הוא 521 שנים. המסקנה היא חד משמעית: גם בפרמפרוסט, לאחר מיליון וחצי שנים, גדילי ה-DNA המאובנים יהפכו קצרים מכדי לקבל מידע על רצפי הנוקלאוטידים שלו. שרידי הדינוזאור האחרון מבוגרים פי 40 - חולמים יכולים להירגע ולחלום על משהו ארצי יותר. למשל, על ממותות.

ממותות: שתי גישות לחלום

הגנטיקאי היפני אקירה איריטאני, ממנהיגי האגודה ליצירת ממותות, באמצע שנות ה-90 עדיין קיווה למצוא ביצית וזרע בר-קיימא בגופות של ממותות סיביריות, ולהשתיל את תוצאת ההיתוך שלהן ברחם של פיל. כשהבין את חוסר המציאות של תקווה כזו, הזקן החזק הזה (עכשיו הוא קצת יותר מ-80) לא הפסיק לנסות להשיג לפחות את הגרעין של תא סומטי (רצוי גזע) כדי להשיג ממותה מהקלאסיקה "דולי". שיטה" - העברת גרעין זה לביצת פיל.

נראה שהאקדח הזה לא יירה בגלל עשר (אולי חמישים) סיבות. ראשית, ההסתברות למצוא תא עם כרומוזומים שלמים ברקמות ששכבו במשך 10,000 שנים בפרמפרוסט היא כמעט אפסי: הם יושמדו על ידי גבישי קרח, פעילות אנזימים שיורית, קרניים קוסמיות... ננתח כמה מהסיבות האחרות תוך שימוש בדוגמה של רעיון אחר, פחות לא מציאותי.

עץ גנאלוגי מפושט של משפחת הפילים

גנום הממותה נקרא כמעט במלואו על ידי קבוצה בינלאומית של מדענים עוד ב-2008. ניתן להרכיב את הכרומוזומים שלו "לבנה אחר לבנה" - כדי לסנתז שרשראות של נוקלאוטידים, ואפילו לא את כל שישה מיליארדים, אלא כמה אלפי זוגות של גנים (מתוך כ-20,000), הנבדלים מקטעים דומים של DNA של האנשים הקרובים ביותר ששרדו. קרוב משפחה של ממותות - הפיל האסייתי. נותר "רק" לקרוא את הגנום של הפיל הזה, להשוות אותו לגנום הממותה, להשיג תרבית של תאים עובריים של פיל, להחליף את הגנים הדרושים בכרומוזומים שלהם - ולהתקדם, בנתיב שהולך על ידי איאן וילמוט, המוביל את דולי כבשה על חוט.

מגוון רחב של בעלי חיים, מדגים ועד מרמוסטים, הטו מאז המון. נכון, תאים מתורמות נלקחו במהלך החיים ובמידת הצורך אוחסנו בחנקן נוזלי, ופחות מ-1% מהביציות עם גרעין מושתל מתקבלות מיילודים בני קיימא. וגנים בו זמנית, אם הם השתנו, אז אחד או שניים, ולא אלפים. והם השתילו ביצים בבעלי חיים מאותו מין או קרובים מאוד, והפילים ההודיים והממותות הם בערך אותם "קרובי משפחה" כמו בני אדם ושימפנזים.

האם נקבת פיל יכולה לקבל עובר ממותה, לשאת אותו במשך שנתיים וללדת תינוק חי ובריא? בספק רב. ומה תעשה עם ממותה יחידה? כדי לשמור על האוכלוסייה, גם ב"פארק תקופת הפליסטוקן", יש צורך בעדר של לפחות מאה ראשים.

ורצוי מאוד שהם לא יהיו אחים, אחרת ההסתברות למחלות תורשתיות אצל צאצאיהם גבוהה מדי - והממותות האחרונות גוועו בין היתר בגלל שלא יכלו להסתגל להתחממות הבאה בגלל שונות קטנה מדי ב הגנום שלהם. וכולי. אבל אם יום אחד עדיין אפשר לשבט ממותות, בצפון יאקוטיה הכינו מזמן גם שולחן וגם בית.

פארק פליסטוקן

לפני כמה עשרות אלפי שנים, במקום הטונדרה הנוכחית, באותם תנאי אקלים כמו בזמננו, הייתה ערבת טונדרה הדומה לסוואנה, שבה ביזונים, ממותות, קרנפים צמריריים, אריות מערות ועוד. יצורים חיים היו בערך כמו עכשיו - פילים, קרנפים, אנטילופות, אריות וחיות אחרות בשמורות אפריקאיות. הקיץ הצפוני הקצר הספיק לצמחים כדי לצבור מספיק ביומסה הן לעצמם והן להאכלת אוכלי עשב במהלך ליל הקוטב.

אבל במהלך ההתחממות הגדולה האחרונה, לפני כ-10,000 שנה, נכחדו בעלי החיים של ערבת הממותה (אולי ציידים פרימיטיביים האיצו מעט את התהליך הזה). צמחים קמלו ללא זבל, המערכת האקולוגית השתבשה, ואחרי כמה אלפי שנים הטונדרה הפכה חסרת צורה וכמעט ריקה.

אבל בשנת 1980, בשמורה ליד העיר צ'רסקי בשפך הקולימה, החלה קבוצת חובבים בראשות ראש התחנה המדעית הצפון-מזרחית של האקדמיה הרוסית למדעים, סרגיי זימוב, לעבוד על שחזור המערכת האקולוגית. של ערבות הממותה על ידי החדרת חיות פליסטוקן ששרדו לטונדרה או האנלוגים המודרניים שלהן המסוגלים להתקיים באקלים הארקטי.

הם התחילו עם שטח מגודר של 50 דונם ועדר קטן של סוסי יאקוט, שעד מהרה קטף ורמס כמעט את כל הצמחייה ב"קראל" הזה, שהיה קטן מדי עבורם. אבל זו הייתה רק ההתחלה. כעת (עד כה - על שטח קצת יותר גדול, 160 דונם), כבר נוספו לסוסים איילים, איילים, שוורי מושק, צבאים וביזונים.

הישגים צנועים

אחרון זאבי חייות הכיס הטסמניים שהושמדו על ידי דינגו, ילידים ולבסוף מגדלי כבשים אירופאים - thylacines (Thylacinus cynocephalus) מתו בגן החיות ב-1936. בשנת 2008, חוקרים מאוניברסיטת מלבורן בודדו את אחד הגנים הרגולטוריים המגבירים את סינתזת החלבון של גן אחר, האחראי על התפתחות סחוס ועצמות, מרקמות אלכוהוליות של דגימות מוזיאון של תילצין, והחליפו אותו בחומר דומה. גן מווסת בביצי עכברים. בעוברים של עכברים בני שבועיים (לא הורשו להיוולד פריקים פוטנציאליים), לא עכבר, אלא חלבון thylacine Col2A1 היה מסונתז. אבל תחייתו של זאב כיס על בסיס עכבר אפילו לא שווה לחלום עליו - זה רק טריק גנטי, שתוצאותיו עשויות להיות שימושיות מתישהו, למשל, לחקור את הפונקציות של הגנים של מינים שנכחדו.
באותה אוסטרליה האביב הזה ניסו ביו-מהנדסים מאוניברסיטת ניו סאות' ויילס לגדל את הצפרדע Rheobatrachus silus, שמתה רק לפני 30 שנה, חיה קטנה, סקרנית בכך שנקבותיה נושאות קוויאר בפיהם. מדענים הכניסו גרעינים מרקמות קפואות של R. silus לתוך ביצי זן הצפרדע הקרוב אליו, Mixophyes fasciolatus, ואף המתינו למספר חלוקות ביציות, ולאחר מכן העוברים מתו. אבל הצרה היא ההתחלה, אם כי עבור הציבור הזוט האמפיבי הזה אינו דומה כלל לדינוזאורים.
גם הניסוי של חוקרים מאוניברסיטת סרגוסה לשבט את היעל הפירנאי, שנציגו האחרון מת בשנת 2000, הסתיים בכישלון, אם כי הרבה פחות. שני הניסיונות הראשונים להשיג לידת ילדים מעוברים שהתקבלו מגרעיני תאים שהוקפאו במהלך חייו של הפרט האחרון, וביצי עז ביתית, הסתיימו בהפלות, במקרה הטוב. בפעם השלישית (ב-2009), מדענים ספרדים יצרו 439 עוברים כימריים, 57 מהם החלו להתחלק והושתלו ברחם של אמהות פונדקאיות. למרבה הצער, מתוך שבע עזים בהריון, רק אחת הגיעה ללידה, והעז מתה דקות ספורות לאחר הלידה עקב בעיות נשימה.

נכון, ביזונים הם תושבי יערות רחבי עלים, ואם הם לא מצליחים להסתגל בקוטב הצפוני, הם מתוכננים להיות מוחלפים במין מתאים יותר - ביזון עץ. אנחנו רק צריכים לחכות עד שהעדר הקטן שלהם, שנשלח על ידי עמיתים מהשמורות של צפון קנדה ונחוש להישאר במשתלה בדרום יאקוטיה, יגדל.

כאשר (ואם) במקום פארק גדול יקבל הפרויקט שטח המספיק לארגון שמורה, ניתן יהיה לשחרר זאבים ודובים ממתחמים ואף לנסות להחדיר נמרי אמור - התחליף המתאים ביותר לאריות המערות שיש. מה עם ממותות? וממותות - אז. אם אפשר.

אתה מעיף יונים?

לפרויקט יונת הנוסעים האמריקאית (Ectopistes migratorius) אין שום קשר לאקולוגיה. להיפך, עוד בתחילת המאה ה-19, במזרח צפון אמריקה, עפו יונים נוסעים בלהקות של מאות מיליוני ציפורים, אוכלות יערות כמו ארבה, והותירו מאחוריהן שכבת סנטימטר של גללים, מושבות מסודרות של מאות קנים על עצים. , ולמרות כל המאמצים של הטורפים, האינדיאנים, ולאחר מכן המתיישבים הלבנים הראשונים, לא פחתו במספרם.

אבל עם הופעת מסילות הברזל, ציד יונים נוסעים הפך לעסק רווחי. לירות בלי להסתכל על הענן שעף מעל החווה, או להרים את הגוזלים כמו תפוחים, ולמסור לגדר - חבורה לטלאי, אבל צרורות - כמה אתה נושא. בתוך רבע מאה בלבד, נותרו כמה אלפים ממיליארדי יוני הנוסעים - מעטים מכדי לשקם את אוכלוסיית הקולקטיביסטים הללו, גם אם זה עלה על דעתו של מישהו באותה תקופה. יונת הנוסע האחרון מתה בגן החיות ב-1914.

הגנטיקאי האמריקאי הצעיר בן נובאק הצית את החלום להחיות את יונת הנוסעים. הוא אפילו הצליח להשיג מימון לרעיון שלו מקרן להחיות ולשקם ("להחיות ולשקם"), אחד מסניפי ארגון "עכשיו ארוך" שייסד הסופר סטיוארט ברנד, התומך בפרויקטים אקסטרווגנטיים, אך לא מטורפים מדי במגוון תחומי מדע.

כחומר לסידור מחדש של הגנים, בן מתכנן להשתמש בביצי היונה מפוספסת-הזנב - המין הקשור ביותר ליונה הנודדת. נכון, הם מופרדים מאב קדמון משותף ב-30 מיליון שנה והרבה יותר מאשר בין ממותות לפילים, מספר המוטציות. והניסיון בהחלפת גנים בעוברי ציפורים עובד פחות או יותר רק על תרנגולות, ועד כה איש לא התמודד עם יונים...

אבל הגנום של יונת הנוסעים כבר נקרא מדגימת רקמה שסופקה על ידי מוזיאון, ובמארס 2013 החל נובאק לעבוד על שחזור הציפור שנכחדה באוניברסיטת קליפורניה, סנטה קרוז. נכון, גם אם הפרויקט יסתיים בהצלחה, תוצאותיו יחיו בגני חיות: בטבע, יונים נוסעות יכולות להתקיים רק כחלק מלהקות של מיליוני עדות. מה מחכה ל"חגורת התירס" של ארצות הברית אם להקות אלו יוכלו להסתגל לתנאי חיים חדשים?

אמנם, גם אם לא ניתן לשחזר יונים נוסעים, התוצאות יהיו שימושיות עבור ניסיונות להחיות את הדודו (ציפורי דודו מצחיקות), מואס ניו זילנדי, מדגסקנית אפיורניס הדומים להם, ומינים אחרים של ציפורים שנכחדו לאחרונה.

בינואר 2013, חדשות מדהימות נפוצו ברחבי התקשורת העולמית: הגנטיקאי המפורסם ג'ורג' צ'רץ' מאוניברסיטת הרווארד מחפש אישה אמיצה שתהיה אם פונדקאית לשיבוט ניאנדרתלי. יום לאחר מכן, כל הפרסומים הגונים שלקחו את הפיתיון הזה פרסמו הפרכה: התברר שהעיתונאים מהדיילי מייל עשו טעות קלה בתרגום ראיון בשבועון הגרמני שפיגל. צ'רץ', שמעולם לא עסק בגנום הניאנדרטלי, רק טען שתיאורטית אפשר יהיה יום אחד לשבט אותו, אבל האם זה הכרחי?

קורוזאורים: קדימה, אל העבר!

כעת נחזור למדען שאיתו התחלנו, ג'ק הורנר מאוניברסיטת מונטנה סטייט, מחבר הספר כיצד לבנות דינוזאור. נכון, סביר יותר שזה יהיה קורוזאורוס: הפרויקט נקרא Chickenosaurus, ולפי המחבר, ייקח רק חמש שנים להשלים אותו. כדי לעשות זאת, אתה צריך "להעיר" את הגנים הדינוזאורים השמורים, אך לא הפעילים בעובר העוף. אפשר יהיה להתחיל עם שיניים: לארכיאופטריקס ולציפורים ראשונות אחרות היו שיניים די טובות. נכון, המקסימום שחוקרים הפועלים בתחום זה יכלו להשיג היה עוברי עוף בני 16 ימים עם מספר שיניים חרוטיות בקדמת המקור, אבל המסע של אלף קילומטרים מתחיל בצעד הראשון...

נכון, בכמה שלבים - צעד אחר צעד, גן אחר גן, חלבון אחר חלבון - הורנר מתכנן לגדל את הקורוזאורים שלו. הסר את האצבע הרביעית, הפוך את הכנפיים לכפות... וזה ייקח חמש עד שבע שנים של עבודה וכמה מיליון דולר לשלב הראשון של הפרויקט. נכון, אין מידע שפרויקט הקורסאורים קיבל עדיין מימון. אבל בהחלט יהיה נדבן: לא כל כך חשוב שהם לא יהיו דינוזאורים אמיתיים, ובהתחלה הם יהיו בגודל של עוף. אבל זה יפה.

אם כבר מדברים על יופי, הצבע הכהה והקשקשים של הדינוזאורים בפארק היורה הופכים אותם למפחידים יותר, אבל זה כנראה לא נכון. גם הורנר וגם פליאונטולוגים רבים אחרים החזיקו בדעה שרוב הדינוזאורים השוכנים ביבשה, אם לא כולם, היו בעלי דם חם ומכוסים בנוצות צבעוניות עזות. כולל הלטאה המלכותית האיומה - טירנוזאורוס רקס. דם חם הוא עדיין נושא שנוי במחלוקת, אבל עקבות ללא ספק של נוצות על השרידים המאובנים של קרובי משפחה של הטירנוזאורוס - Yutyrannus huali (מתורגם מלטינית-סינית - "עריץ יפה בנוצות", משקל - כמעט 1.5 טון, אורך - 9 מ) - משלחת שהתגלתה לאחרונה של פליאונטולוגים סינים. ומה אם מבנה הנוצות הפרימיטיביות שלו באורך של עד 15 ס"מ דומה יותר לפלומה של עוף, ולא כמו הנוצות המורכבות של ציפורים מודרניות? ובכן, לא יכול להיות שהם לא צוירו יפה!

ואם ממותות עתידיות, דודו, דינוזאורים וחיות נכחדות אחרות אינן ממש אמיתיות, אבל כמעט זהות לאלו הטבעיות, מי מכם יסרב לטייל בפארק של תקופה שבמבט ראשון לא ניתן להבחין בה מיורה או פליסטוקן?

לגבי חומר אורגני, האם ניתן להפיק ממנו DNA של דינוזאורים? לא באמת. פליאונטולוגים מתווכחים ללא הרף על ההתאמה של חומרים אורגניים, אבל ה-DNA מעולם לא הוצא (וכנראה גם לא יוכל לעשות זאת).

קחו, למשל, טירנוזאורוס רקס (שהוא רקס). בשנת 2005, מדענים השתמשו בחומצה חלשה כדי לחלץ רקמות חלשות וגמישות מהשרידים, כולל תאי עצם, תאי דם אדומים וכלי דם. עם זאת, מחקרים שלאחר מכן הראו כי הממצא היה תאונה רגילה. התרגש ברצינות. ניתוח נוסף באמצעות מיקרוסקופ פחמן וסריקת אלקטרונים הראה שהחומר למחקר לא היה רקמת דינוזאורים, אלא ביופילמים חיידקיים - מושבות של חיידקים המחוברים ביניהם על ידי פוליסכרידים, חלבונים ו-DNA. שני הדברים האלה נראים מאוד דומים, אבל יש יותר במשותף עם רובד מאשר עם תאי דינוזאורים.

בכל מקרה, הממצאים הללו היו מאוד מעניינים. אולי הדבר הכי מעניין שעדיין לא מצאנו. מדענים שיפרו את הטכניקות שלהם, וכשהם התקרבו לקן הלופנגוזאורים, הם התאחדו. שׁוֹבֵה לֵב? בהחלט. אורגני? כן. DNA? לא.

אבל מה אם זה אפשרי?

יש תקווה

בעשור האחרון, התקדמות בתאי גזע, החייאת DNA עתיקה ושחזור הגנום קירבו את הרעיון של "הכחדה לאחור" למציאות. עם זאת, עד כמה קרוב ומה זה עשוי להיות עבור בעלי החיים העתיקים ביותר עדיין לא ברור.

באמצעות תאים קפואים, מדענים שיבטו בהצלחה יעל פירנאי המכונה בוקרדו בשנת 2003, אך הוא מת דקה לאחר מכן. במשך שנים ניסו חוקרים אוסטרלים להחזיר לחיים זן דרומי של צפרדעים מאכילות פה, שהאחרונה שבהן מתה לפני עשרות שנים, אך מסע החיפוש שלהן לא צלח עד כה.

אז, מועדים ומקללים בכל צעד, מדענים נותנים לנו תקווה להחייאות שאפתניות יותר: ממותות, יונים נוסעים וסוסי יוקון, שנכחדו לפני 70 אלף שנה. הגיל הזה עשוי לבלבל אתכם בהתחלה, אבל רק דמיינו: מדובר בעשירית האחוז מהזמן שבו הדינוזאור האחרון מת.

גם אם ה-DNA של הדינוזאור ישן כמו היוגורט של אתמול, שיקולים אתיים ומעשיים רבים ישאירו רק את המדענים המטורפים ביותר בין התומכים ברעיון תחיית הדינוזאור. איך אנחנו הולכים להסדיר את התהליכים האלה באופן כללי? מי יעשה את זה? כיצד תשפיע תחיית הדינוזאורים על חוק המינים בסכנת הכחדה? מה, מלבד כאב וסבל, יביאו ניסיונות כושלים? פתאום אנחנו מחיימים מחלות קטלניות? מה אם מינים פולשים גדלים על סטרואידים?

בהחלט יש פוטנציאל צמיחה. כמו ייצוג של הזאבים בילוסטון, "החזרה" של מינים שנכחדו לאחרונה יכולה להחזיר את האיזון למערכות אקולוגיות מופרעות. יש הסבורים שהאנושות חייבת לבעלי החיים שהיא השמידה.

בעיית ה-DNA, עד כה, היא סוגיה אקדמית גרידא. ברור שלהחיות איזו ממותה קפואה מכלוב קפוא אולי לא יעורר חשד רב, אבל מה עושים עם דינוזאורים? הגילוי של קן לופנגוזאורוס אולי הביא אותנו הכי קרובים לפארק היורה.

לחלופין, אתה יכול לנסות לחצות בעל חיים שנכחד עם חיה קיימת כרגע. ב-1945, כמה מגדלים גרמנים טענו שהם הצליחו להחיות את האורוקס, האב הקדמון שנכחד זה מכבר של הבקר המודרני, אבל מדענים עדיין לא מאמינים באירוע הזה.

בסרט פארק היורה למד מדען כיצד לשבט דינוזאורים ויצר פארק שעשועים שלם על אי בודד בו ניתן היה לראות חיה עתיקה חיה. עם זאת, ההשערה לגבי האפשרות של שיבוט דינוזאורים משאריות מאובנים, שהייתה כל כך רלוונטית לאחר יציאת הסרט "פארק היורה", התבררה בסופו של דבר כבלתי נסבלת.

מדענים אוסטרלים בראשות מורטן אלנטופט ומייקל באנס מאוניברסיטת מרדוק (מערב אוסטרליה) הוכיחו שאי אפשר "ליצור מחדש" דינוזאור חי.

החוקרים ערכו מחקר רדיואקטיבי של רקמת עצם שנלקחה מעצמות מאובנות של 158 ציפורי מואה שנכחדו. הציפורים הייחודיות והענקיות הללו חיו בניו זילנד, אך לפני 600 שנה הן הושמדו כליל על ידי הילידים המאורים. כתוצאה ממחקר, מדענים מצאו כי כמות ה-DNA ברקמת העצם פוחתת עם הזמן - כל 521 שנים מספר המולקולות מצטמצם בחצי.

מולקולות ה-DNA האחרונות נעלמות מרקמת העצם לאחר כ-6.8 מיליון שנים. במקביל, הדינוזאורים האחרונים נעלמו מעל פני כדור הארץ בסוף תקופת הקרטיקון, כלומר לפני כ-65 מיליון שנה - הרבה לפני סף ה-DNA הקריטי של 6.8 מיליון שנים, ולא היו מולקולות DNA ב רקמת העצם של השרידים שארכיאולוגים מצליחים למצוא.

"כתוצאה מכך, גילינו שכמות ה-DNA ברקמת העצם, אם היא נשמרת בטמפרטורה של 13.1 מעלות צלזיוס, יורדת בחצי כל 521 שנים", אמר ראש הצוות מייק באנס.

"החצנו את הנתונים הללו לטמפרטורות אחרות, גבוהות ונמוכות יותר ומצאנו שאם שומרים על רקמת עצם בטמפרטורה של מינוס 5 מעלות, אז מולקולות ה-DNA האחרונות ייעלמו בעוד כ-6.8 מיליון שנים", הוסיף.

ניתן למצוא שברים ארוכים מספיק של הגנום רק בעצמות קפואות בנות לא יותר ממיליון שנים.

אגב, עד היום בודדו דגימות ה-DNA העתיקות ביותר משרידי בעלי חיים וצמחים שנמצאו בפרמפרוסט. גיל השרידים שנמצאו הוא כ-500 אלף שנה.

ראוי לציין כי מדענים יערכו מחקר נוסף בתחום זה, שכן הבדלים בגיל השרידים אחראים רק ל-38.6% מהפערים בדרגת הרס ה-DNA. קצב ריקבון ה-DNA מושפע מגורמים רבים, ביניהם תנאי האחסון של השרידים לאחר חפירות, ההרכב הכימי של הקרקע ואפילו העונה בה מת החיה.

כלומר, יש סיכוי שבתנאים של קרח נצחי או מערות תת-קרקעיות, זמן מחצית החיים של החומר הגנטי יהיה ארוך יותר ממה שהגנטיקאים מציעים.

האם אפשר לשבט ממותה?

מדענים מהאוניברסיטה הפדרלית של Yakut North-Eastern Federal ומרכז סיאול לחקר תאי גזע חתמו על הסכם על עבודה משותפת על שיבוט ממותה. מדענים ינסו להחיות את בעל החיים הקדום באמצעות שרידי ממותה שנמצאו בפרמפרוסט. הממותה בת כ-60,000 שנה בלבד, ובזכות הקור היא נשמרת כמעט לחלוטין. לניסוי נבחר פיל הודי מודרני, מכיוון שהקוד הגנטי שלו קרוב ככל האפשר ל-DNA של הממותות.

על פי תחזיות משוערות של מדענים, תוצאות הניסוי יהיו ידועות לא לפני 10-20 שנים.

נושא השיבוט האנושי מתפתח לא כל כך בצורה מדעית, אלא בצורה חברתית ואתית, וגורם למחלוקות בנושא בטיחות ביולוגית, זיהוי עצמי של "האדם החדש", אפשרות להופעת אנשים נחותים , גם מוליד מחלוקות דתיות. במקביל, מתבצעים ניסויים בשיבוט בעלי חיים ויש להם דוגמאות להשלמה מוצלחת.

השיבוט הראשון בעולם - ראשן - נוצר עוד ב-1952. אחד השיבוטים המוצלחים הראשונים של יונק בוצע על ידי חוקרים סובייטים עוד ב-1987. זה היה עכבר בית רגיל.

אבן הדרך הבולטת ביותר בתולדות השיבוט של יצורים חיים הייתה הולדתה של הכבשה דולי - זוהי חיית היונק המשובטת הראשונה שהושגה על ידי השתלת גרעין של תא סומטי לתוך הציטופלזמה של תא ביצה נטול גרעין משלו. דולי הכבשה הייתה העתק גנטי של הכבשה התורמת.

אם בתנאים טבעיים כל אורגניזם משלב את המאפיינים הגנטיים של האב והאם, אז לדולי היה רק ​​"הורה" גנטי אחד - אב-טיפוס הכבשה. הניסוי הוקם על ידי איאן וילמות' וקית' קמפבל במכון רוסלין בסקוטלנד ב-1996 והיווה פריצת דרך בטכנולוגיה.

מאוחר יותר ערכו מדענים בריטים ואחרים ניסויים בשיבוט של יונקים שונים, ביניהם סוסים, שוורים, חתולים וכלבים.

לאחרונה יש יותר ויותר דיווחים בתקשורת לפיהם מדענים יכולים בקלות להחיות דינוזאורים שמתו לפני 65 מיליון שנה ללא כל קושי. אולם במציאות הכל לא פשוט כפי שהוא נראה למי שאינו בקיא בכל נבכי המחקרים הללו. כי בעצם אי אפשר להחיות דינוזאורים. אבל אתה יכול ליצור את זה מחדש.

יש רק שתי דרכים "להחיות" חיה שנכחדה. הראשון שבהם היה נהוג במאה העשרים. המהות שלה טמונה בעובדה שאם האב הקדמון הפראי של כמה חיות בית ימות, אז אפשר לשחזר את המראה החיצוני שלו על ידי חצייה סלקטיבית בינם לבין עצמם נציגים של הגזעים הפרימיטיביים ביותר שמקורם באב קדמון זה. זה היה בדרך זו שבשנות ה-70 של המאה הקודמת, ביולוגים גרמנים הצליחו "להחיות" את האב הקדמון הנכחד (ליתר דיוק, אחד מאבותיהם) של הסוסים המודרניים - הטרפן ( Equus ferus ferus).

על ידי הצלבת נציגים של כמה גזעים, שבתאים היו גנים של טרפן (שהושמדו בתחילת המאה העשרים, כלומר לפני זמן לא רב), הצליחו המדענים ליצור יצור שמראהו תואם לחלוטין את זה של צורת אבות. לאחר מכן, שוחררו הטרפנים הללו לטבע, וכעת רועים כמה עדרים של בעלי חיים אלה בגרמניה ובפולין. מעניין שבמשך כמה דורות, המראה שלהם לא השתנה באופן משמעותי - מה שמעיד על כך ש"התחיה" הצליחה, ובעלי החיים הללו, כנראה, מכילים את רוב הגנים של האב הקדמון הפראי של הסוס. עם זאת, אי אפשר לאמת זאת, שכן מאגר הנתונים הגנטי של הטרפנים עצמם לא נשמר.

עם זאת, גישה זו אינה חלה על דינוזאורים - אחרי הכל, אין גזעים ביתיים של זוחלים אלה. נכון, יש צאצאים לקבוצה זו, כלומר ציפורים, ונשמר ניתוק של זוחלים, שקרוב מאוד לצורת האבות של "הלטאות הנוראות" - תנינים, לעומת זאת, חוצים נציגים של הטסים הללו, שהם רחוקים מאוד אחד מהשני במונחים אבולוציוניים, לא יתנו כלום (וזה בלתי אפשרי לחלוטין מבחינה טכנית - ההבדל בגנום גדול מדי).

דרך נוספת של "תחיית המתים" מבוססת על יצירת עובר היברידי (קרא עוד על כך במאמר "מהן הסכנות של עוברי כלאיים?"). אם ה-DNA של בעל חיים שנכחד נשמר בשלמותו, אז ניתן להשתיל אותו בגרעין תאי הנבט של נציג מהמינים הקרובים ביותר, וכך ניתן לגדל את האורגניזם הרצוי. עם ציפורים וזוחלים זה פשוט - כל התפתחותם מתרחשת בביצית, אבל עובר של יונק בשלב מסוים צריך להיות מושתל בגוף של אם פונדקאית, שהיא נקבה מאותו המין, הקרוב ביותר. (לדוגמה, במקרה של "תחיית המתים" של ממותה, זה יהיה פיל אסייתי). בדרך זו, ביולוגים מתכננים "להחיות" ממותה, קרנף צמר, צבי גדול קרניים ועוד כמה ענקים פרהיסטוריים אחרים, כמו גם זאב כיס שהושמד במאה ה-20 (קרא עוד על מה זה במאמר " זאבים פחדו להיכנס ליער..." ), שה-DNA שלו שמור בצורה מושלמת וכפי שאומרים, מחכה בכנפיים.

עם זאת, מספר זה לא יעבוד עם דינוזאורים - למדענים אין דגימת DNA אחת של הענקים הללו. העובדה היא שהנציגים האחרונים של הקבוצה הזאת מתו לפני כ-65 מיליון שנה, ובמהלך הזמן הזה כל העצמות של הענקים האלה הצליחו, כמו שאומרים, להתגבש מחדש, כלומר, כל החומר האורגני שבהם הוחלף בחומרים אנאורגניים , כך שלמעשה כעת הם בולדרים, דומים במקצת לאברי הגוף של דינוזאורים. בתנאים כאלה, לא ניתן לשמר DNA. בנוסף, בעידן המזוזואיקון לא היו יריעות קרח וקרח, כך שלא ניתן למצוא גופה של "לטאה איומה" שהייתה שוכבת במצב קפוא במשך מיליוני שנים (כפי שהיה קורה לעתים קרובות עם ממותות ).

אז, כפי שאתה יכול לראות, דינוזאורים לא יכולים להיות "להקים לתחייה". עם זאת, מדענים משוכנעים שניתן ליצור אותם מחדש. נכון, אלו יהיו דינוזאורים שונים לחלוטין שאין להם שום דבר במשותף עם הענקים שהיו קיימים בפועל. אבל יחד עם זאת, הם די שלמים.

טכניקה זו מבוססת על העובדה שהגנים של התפתחות מוקדמת (הומאוזיס), השולטים ביצירת השלבים הראשונים של העובר, הם מבנים שמרניים למדי, ולעיתים נשמרים כמעט לחלוטין בצאצאי. לכן העובר האנושי בשלבים המוקדמים דומה לדג, אחר כך לדו-חי, ורק לאחר מכן הוא רוכש תכונות ספציפיות ליונקים. לכן, לציפורים, כמובן, עדיין יש את הגנים ההומוטיים של הדינוזאורים. בתהליך היווצרות העוברים הם אפילו עובדים, אבל לזמן קצר מאוד - אז חלבונים מיוחדים "מכבים אותם" כדי להתחיל בעבודה של גנים הומיוטיים ספציפיים לציפורים בלבד.

אבל מה אם הייתה דרך כלשהי למנוע את השבתות הגנים האלה של דינוזאורים? מדענים מאוניברסיטת מקגיל (ארה"ב), בראשות הנס לארסון, גילו שבשלב מוקדם בהתפתחות של עובר עוף, לעובר יש זנב זוחל. אבל אז, בשלב מסוים, מסתיימת עבודת הגנים האחראים להיווצרותו, והזנב נעלם. ד"ר לרסון ועמיתיו ניסו מספר פעמים לחסום את פעילותם של חלבונים שמכבים גנים של זנב. בסופו של דבר, הם הצליחו לעשות זאת, אבל העוף ה"זנב" מת עד מהרה, כל כך ברור ולא נוצר.

האונטוגנטיקאים ג'ון פאלון ומאט האריס מאוניברסיטת ויסקונסין (ארה"ב) פנו לדרך אחרת. תוך כדי ניסויים בעוברי תרנגולות מוטנטיים, הם שמו לב שלחלקם יש יציאות מוזרות על לסתות העובר. ה"בליטות" הללו במבט מעמיק התבררו כשיניים בצורת חרב שהיו זהות לשיניים של עוברי תנין, והכי מעניין, כמה דינוזאורים קטנים מיורה.

מאוחר יותר התברר שלמוטנטים הללו יש גן רצסיבי שבדרך כלל הורג את העובר לפני הלידה. עם זאת, כתופעת לוואי של פעילותו, גן זה כולל גן נוסף, שהוא הגן ההומוטי של דינוזאורים, האחראי על היווצרות השיניים. מתעניינים בתופעה זו, פאלון והאריס יצרו וירוס שהתנהג כמו גן רצסיבי, אך לא היה קטלני לעובר. כאשר הוא הוזרק לעוברים רגילים, השיניים החלו לצמוח, ולא נצפו תופעות לוואי מזיקות. עם זאת, ה"נשנש" לא הורשה לבקוע - על פי החוק האמריקאי, יש להשמיד עוברים היברידיים 14 יום לאחר השלמת הניסוי.

עם זאת, את ההצלחה הגדולה ביותר השיג ד"ר ארחת אבז'אנוב מאוניברסיטת הרווארד. הוא חישב איזה מהגנים ההומיאוטיים של הדינוזאורים אחראי להיווצרות חוטם זוחל טיפוסי במקום מקור של ציפור. הוא גם הצליח לזהות חלבונים ש"מכבים" את הגנים הללו.

לאחר מכן הוסיפה אבז'אנוב לתאי העובר חלבונים נוספים שחסמו את פעילות ה"מתגים", וכתוצאה מכך הפסיקו האחרונים לפעול. כתוצאה מכך, לא היה מי שיכבה את הגנים של הדינוזאורים, והתרנגולת גדלה לוע יפה, מזכיר קצת תנין. יחד עם זאת, העובר עצמו לא מת - הוא המשיך להתפתח באופן פעיל. אולם לאחר 14 יום היה צורך, לעצבנותו הגדולה של אבז'אנוב, להרוג גם אותו.

כל המחקרים הללו מצביעים על כך שיצירת דינוזאורים מציפורים היא אפשרית ביסודה. נכון, ביולוגים עדיין לא מכירים את כל הגנים ההומיאוטיים שנותרו בציפורים מדינוזאורים, אבל לא כל כך קשה לקבוע זאת - אחרי הכל, יש קבוצת "ביקורת", כלומר תנינים. כל הדקויות של עבודתם לא נחקרו עד הסוף, עם זאת, זה רק עניין של זמן. אז ייתכן שבעתיד הקרוב, גנטיקאים עדיין יוכלו להפוך ציפור לדינוזאור קטן מנוצות מהסוג מניראפטור, כמו אלה שהיו קיימים באמצע תקופת היורה.

יש לציין מיד שהיצור הזה, כמובן, לא יהיה נציג של מין שכבר חי על הפלנטה שלנו - אחרי הכל, הגנום שלו יכלול DNA של עופות, שנעדר מדינוזאורים קלאסיים. זה יהיה נציג של מין חדש, שנוצר על ידי אנשים, אבל בעל המבנה והפיזיולוגיה האופייניים לדינוזאורים אמיתיים.