2000 metų sausio 6 dieną ant Ispanijos Pirėnų uolos krintantis medis buvo sutraiškyta laukinė kalnų ožka, vardu Celia – taip prasidėjo jos įėjimas į istoriją, rašo „New York Post“.
Celia buvo bucardo – reta laukinių ožkų rūšis – ir, kaip atsitinka, paskutinė jos rūšis.
Tačiau grupė ispanų mokslininkų turėjo kitų minčių apie tai. Prieš dešimt mėnesių jie paėmė Celijos audinių mėginį, tikėdamiesi išgelbėti jos rūšį nuo išnykimo.
Jei tai pavyktų, teigia mokslo žurnalistė Helen Pilcher savo naujoje knygoje „Karaliaus sugrįžimas: naujas atgimimo mokslas“, „tai būtų lemiamas momentas Žemės istorijoje – negrįžtamo išnykimo pabaiga“.
Po dvejų metų "ląstelės su Celia DNR buvo suleistos į ožkų kiaušinius, iš kurių buvo atimta jų pačių genetinė medžiaga. Po trumpo elektros smūgio kiaušinėliai pradėjo dalytis".
Embrionai buvo implantuoti į ožkų surogatinių motinų įsčias, ir nors dauguma nėštumų buvo nutraukti, vienas buvo sėkmingas.
Istorija baigėsi 2003 m. liepos 30 d., kai gimė vienas iš Celia klonų, pažymint pirmą kartą išnykusios rūšies grįžimą iš užmaršties. Deja, jos sveikata sušlubavo. Jos plaučiai buvo „giliai deformuoti“ ir ji mirė po septynių minučių – pirmą kartą istorijoje, kai rūšis išnyko du kartus.
Daugelis iš mūsų išmoko „atgimimo“ sąvoką iš filmo „Juros periodo parkas“, kuris pažymėjo dinozaurų populiarumo augimą.
Tačiau ši idėja nebuvo laukinis Holivudo scenaristo išradimas.
Pilcher rašo, kad devintajame dešimtmetyje Johnas Tkachas, „pogrindinės mokslininkų ir gydytojų grupės Bozemane, Montanoje“ įkūrėjas, pasivadinęs Išnykusios DNR tyrimų grupe, atliko intriguojantį minties eksperimentą.
„O kas, jei prieš daug milijonų metų alkanas uodas, valgęs dinozaurą, atsidurtų gintare kartu su paskutine vakariene į skrandį? Jei iš šio uodo pavyktų gauti dinozauro kraujo ląstelę ir pasodinti jį į kiaušinį. iš kurių buvo pašalinta jų pačių DNR „gal būtų įmanoma“ užauginti dinozaurą“.
Ši teorija buvo neįtikėtina, bet ne visiškai beprotiška. Entomologas George'as Poinaras iš Kalifornijos universiteto Berklyje savo karjerą paskyrė vabzdžiams, kurie prieš milijonus metų buvo įstrigę gintaru virtusių medžių dervoje, tyrinėjimui. Išoriškai jie dažniausiai buvo nepažeisti, tačiau jų viduje tvyrojo „slegiantis chaosas“, tačiau 1980 metais jis rado musę, kuri „nepaisė lūkesčių“ – jos ląstelės išliko nepažeistos 40 mln. Tai buvo būtent tai, apie ką Tkachas iškėlė teoriją.
Poinaro išvadų paskelbimas sujaudino mokslo bendruomenę, įskaitant „aukštą, nepatogų vyrą“, kuris apsilankė jo laboratorijoje ir uždavė klausimų apie „gyvybės formų prikėlimą iš gintaro“. Poinaras apie tai nesusimąstė, kol po daugelio metų jam buvo pranešta, kad nauja knyga, iš kurios netrukus bus sukurtas filmas „Juros periodo parkas“, jam dėkoja. Knygos autorius Michaelas Crichtonas, kuris buvo aukštas, nepatogus lankytojas, „panaudojo (šiuo apsilankymu) kaip mokslinį savo romano pagrindą“.
Taigi, kas vyksta su bandymais atgaivinti dinozaurus dabar, praėjus dešimtmečiams? „Mūsų pasaulyje gyvenantis dinozauras nėra fantazija“, – savo knygoje rašo Pilcheris. Tačiau nors yra gerbiamų mokslininkų, manančių, kad tai įmanoma, ji taip pat paaiškina, kad neturėtume sukti lūpų. Juk surasti medžiagą dinozaurui sukurti nėra lengva užduotis, švelniai tariant.
„Norint atgaivinti gyvūną, reikia jo DNR šaltinio, – rašo Pilcheris. – Tačiau viskas, ką turime dinozaurams, yra jų suakmenėjusios liekanos.
Didžioji dalis mūsų informacijos apie dinozaurus gaunama iš fosilijų, o „vienas iš paleontologijos principų yra tai, kad pasibaigus suakmenėjimui, dingsta bet kokie organiniai gyvūno pėdsakai“, – rašo Pilcheris.
Nepaisant to, nuo 1992 m. paleontologė Mary Schweitzer padarė daugybę atradimų, įskaitant nustatymą, kad dinozaurų fosilijose „yra raudonuosiuose kraujo kūneliuose randamų molekulių“ ir kad tam tikri dinozaurų audinių tipai gali „išgyventi suakmenėjimą“.
Tęsdama savo darbą ji išsiaiškino, kad baltymų molekulės taip pat išliko, todėl „The Guardian“ parašė, kad jos atradimai „erzino galimybę, kad mokslininkai vieną dieną gali konkuruoti su Juros periodo parku sėkmingai klonuodami dinozaurus“.
Tačiau tai tik pirmas žingsnis ieškant pakankamai dinozaurų genetinės medžiagos, kad būtų galima juos atkurti.
"Nors dinozaurai buvo pagaminti iš baltymų (ir daugelio kitų molekulių), mes negalime kažkaip atkurti vienos iš nedaugelio skirtingų kolageno dalelių. Tai panašu į bandymą sukurti "Lego Star Wars Millennium Falcon" iš 5195 vienetų, naudojant tik keletą kaladėlių." ir nuotraukos ant dėžutės“, – rašo Pilcher. „Be instrukcijų neįmanoma žinoti, kokios kitos plytos turėtų būti ar kaip jas sujungti.
Šios „instrukcijos“ dar vadinamos DNR, ir vis dar neaišku, kiek laiko tokia „beviltiškai trapi molekulė“ gali išgyventi. Dešimtajame dešimtmetyje buvo teigiama, kad daugybė radinių atgavo 120 milijonų metų senumo DNR, įskaitant DNR iš 80 milijonų metų senumo dinozauro kaulo. Šiuos teiginius paneigė Nobelio premijos laureatas biochemikas Thomas Lindahlas, kuris parodė, kad „dėl DNR skaidymo būdo ji tiesiog negali tęstis visą tą laiką“.
Jis buvo teisus 2012 m., kai atliktas tyrimas, „kuris nustatė, kad DNR pusinės eliminacijos laikas yra tik 521 metai“. Tai reiškia, kad „po 6,8 milijono metų kiekviena grandis būtų nutrūkusi, todėl DNR atkūrimas iš dar senesnių fosilijų būtų visiškai neįmanomas“.
Paaiškėjo, kad 1990-aisiais rastose fosilijose DNR nebuvo ir kad eksperimentai atsitiktinai „iš aplinkos sukūrė šiuolaikinės DNR daleles“. Neseniai, naudodami pažangesnę įrangą, mokslininkai sugebėjo patvirtinti, kad seniausia iki šiol rasta DNR buvo gauta iš „700 000 metų senumo arklio, rasto sušalusio Kanados amžinajame įšale“, o seniausia žmogaus DNR yra kilusi iš „hominini (vieno iš rūšių). senovės žmonių) 400 tūkstančių metų, rastas požeminiame urve Atapuerca kalnuose Ispanijoje“.
Dinozaurai išnyko maždaug prieš 65 milijonus metų. Taigi, nors gintare rasta 99 milijonų metų senumo dinozauro uodega, kurioje yra kaulų, minkštųjų audinių ir plunksnų, sujaudino mokslininkus, tyrinėjančius senovės gyvūnus, DNR irimas reiškia, kad tai nepadės jų prikelti.
Nepaisant to, Schweitzer mano, kad vieną dieną gali būti įmanoma rasti dinozaurų DNR. „Jei yra būdas gauti DNR iš 700 000 metų senumo fosilijos, tai kodėl gi ne milijoną?“ – sakė ji Pilcheriui. „Ir jei galite gauti DNR iš milijono metų fosilijos, tuomet taip pat galite pasiseks nuo to, kurio amžius yra 7 ar net 70 milijonų metų.
Šis ieškojimas buvo Schweitzer gyvenimo darbas, ir ji tęsia iki šiol. Kai kurie mokslininkai, įskaitant Schweitzerio bosą Jacką Hornerį, Juros periodo parko mokslo konsultantą ir filmo veikėjo Samo Neilo įkvėpimą, svarsto, ar dinozaurus būtų galima prikelti kitaip.
"Horneris mano, kad jis galėtų sukurti dinozaurą vos per 10 metų ir nesinaudodamas senovės DNR, - rašo Pilcheris. - Viskas, ką jis turi padaryti, yra apversti evoliuciją." Pirmas žingsnis šiame versle – pradėti nuo šiuolaikinio dinozauro palikuonio. Tai lengva dalis, nes paukščiai ir aligatoriai yra evoliuciniai teropodų, dvikojų dinozaurų rūšies, kuriai priklauso T-Rex, palikuonys.
Hornerio idėja yra paimti šiuolaikinio paukščio embrioną ir kažkaip atrinkti jo senąsias evoliucines ypatybes, atsižvelgiant į tai, kad „kartais šiuolaikinėse gyvose būtybėse senieji bruožai ryškiai pasireiškia“. Horneris turi išsiaiškinti, kokios yra instrukcijos, ir tada rasti būdą, kaip jas iš naujo suaktyvinti, rašo Pilcheris.
„Eksperimentuodamas su viščiukų embrionų vystymosi programomis, jis tikisi įtikinti juos išlaisvinti savo vidinį dinozaurą, išsiugdyti į dinozaurą panašias savybes, tokias kaip dantys ir uodegos. Trumpai tariant, Horneris bando auginti viščiukus, kurie bus panašesni į dinozaurus. Nepaisant to, tikimybė, kad dinozauras prisikels, yra maždaug toks pat, kaip matant jį vairuojantį Uberį.
Šiuo metu mokslininkai bando atgaivinti tokias genetiškai įvairias rūšis kaip dodo, keleivinis balandis ir vilnonis mamutas, tačiau susidūrė su kliūtimis, įskaitant DNR trūkumą, tinkamos inkubacijos aplinkos trūkumą ir žiauraus elgesio su būsimais surogatais riziką.
Pilcher rašo, kad atgimimo mokslas gali padėti išvengti rūšių išnykimo. „Yra daug projektų, kuriuose žmonės sąmoningai paima narvus iš nykstančių gyvūnų, [įskaitant] paima kelyje nukentėjusius gyvūnus ir atima iš jų narvus“, – sako Pilcher. „Visi muziejai yra pilni visų šių gyvūnų iškamšų, ir nors juose nėra gyvų ląstelių, dažnai yra negyvų ląstelių, kuriose yra DNR.
Ji pastebi, kad, pavyzdžiui, pasaulyje liko tik trys šiauriniai baltieji raganosiai, kurie dėl amžiaus ir kitų veiksnių negali daugintis. Mokslininkai jau paėmė odos ląsteles iš raganosių, tikėdamiesi, kad vieną dieną medžiaga iš pradžių bus paversta kamieninėmis ląstelėmis, o paskui – kiaušinėliais, kuriuos bus galima apvaisinti jų taip pat gautais spermos mėginiais. Labai tikėtina, kad per ateinančius trejus–10 metų mokslininkai galės išvesti šiaurinį baltąjį raganosį in vitro, sakė Pilcheris.
Tačiau jei tikrai norite, kad dinozaurus atgytų, geriau pasižymėkite 2018-uosius savo kalendoriuose, kai bus išleistas kitas Juros periodo parko tęsinys.
Spaudoje nuolat šmėžuoja svajonė prikelti dinozaurus, mamutus ir kitus išnykusius gyvūnus, nors didžioji dauguma mokslininkų šią idėją vertina labai skeptiškai. Ar kada nors žmonės galės vaikščioti kokio nors laikotarpio parke?
Aleksandras Chubenko
Pradėkime nuo blogiausių naujienų: Juros periodo parkas yra gryna fantazija. Nei gintare įsirėžusiuose uoduose, nei net suakmenėjusiose dinozaurų liekanose neliko net DNR pėdsakų. Greičiausiai dar prieš pradedant filmuoti pirmąjį epo filmą, tuo neabejojo ir jos mokslinis konsultantas paleontologas Jackas Horneris. Nors (tikrai ne be darbo su Spielbergu įtakos) jis sukūrė projektą, skirtą sukurti į dinozaurą panašią būtybę, bet apie tai vėliau.
O neseniai svajonei apie dinozaurus pagaliau buvo padarytas taškas. Danijos ir Australijos paleogenetikai išanalizavo DNR iš daugiau nei 150 išnykusių Naujosios Zelandijos paukščių, kurių amžius yra nuo 600 iki 8000 metų, kaulų ir apskaičiavo, kad (bet kuriuo atveju kaulų laikymo žemėje ir po to muziejuose sąlygomis) DNR pusinės eliminacijos laikas yra 521 metai. Išvada vienareikšmė: net amžinajame įšale po pusantro milijono metų iškastinės DNR grandinės taps per trumpos, kad būtų galima gauti informacijos apie jos nukleotidų sekas. Paskutinio dinozauro liekanos yra 40 kartų senesnės – svajotojai gali atsipalaiduoti ir pasvajoti apie ką nors žemiškesnio. Pavyzdžiui, apie mamutus.
Mamutai: du požiūriai į svajonę
Japonų genetikė Akira Iritani, viena iš Mamutų kūrimo draugijos lyderių, dešimtojo dešimtmečio viduryje vis dar tikėjosi rasti gyvybingą kiaušinėlį ir spermą Sibiro mamutų skerdenose, o jų susiliejimo rezultatą implantuoti į dramblio gimdą. Suprasdamas tokios vilties nerealumą, šis stiprus senolis (jam dabar šiek tiek daugiau nei 80) nesiliovė bandęs gauti bent somatinės (geriausia kamieninės) ląstelės branduolį, kad gautų mamutą klasikinės „Dolly“. metodas“ – šio branduolio perkėlimas į dramblio kiaušinį.
Atrodo, kad šis ginklas neiššaus dėl dešimties (gal penkiasdešimties) priežasčių. Pirma, tikimybė rasti ląstelę su nepažeistomis chromosomomis audiniuose, kurie 10 000 metų išgulėjo amžinajame įšale, yra beveik lygi nuliui: jas sunaikins ledo kristalai, liekamasis fermentų aktyvumas, kosminiai spinduliai... Išanalizuosime keletą kitų priežasčių. pasitelkiant kitos, mažiau nerealios idėjos pavyzdį.
Supaprastintas dramblių šeimos genealoginis medis
Mamuto genomą beveik visiškai perskaitė tarptautinė mokslininkų grupė dar 2008 m. Jo chromosomas galima surinkti „plyta po plytos“ – susintetinti nukleotidų grandines ir net ne visas šešis milijardus, o kelis tūkstančius genų porų (iš maždaug 20 000), kurios skiriasi nuo panašių artimiausių išlikusių DNR sekcijų. mamutų giminaitis – Azijos dramblys. Belieka „tik“ perskaityti šio dramblio genomą, palyginti jį su mamuto genomu, gauti dramblio embrioninių ląstelių kultūrą, pakeisti reikiamus genus jų chromosomose – ir pirmyn Iano Wilmuto įveiktu keliu, vedančiu Dolly the. avis ant virvelės.
Nuo tada daugybė gyvūnų – nuo žuvų iki kiaunių – pakreipė daugybę. Tiesa, ląstelės iš donorų buvo paimtos per gyvenimą ir, esant reikalui, laikomos skystame azote, o iš gyvybingų naujagimių gaunama mažiau nei 1% kiaušinėlių su persodintu branduoliu. Ir genai tuo pačiu metu, jei jie pasikeitė, tada vienas ar du, o ne tūkstančiai. Ir jie persodino kiaušinius į tos pačios rūšies gyvūnus arba labai artimus gyvūnus, o Indijos drambliai ir mamutai yra maždaug tokie patys „giminaičiai“ kaip ir žmonės ir šimpanzės.
Ar gali dramblio patelė priimti mamuto embrioną, nešioti jį dvejus metus ir pagimdyti gyvą bei sveiką kūdikį? Labai abejotina. O ką darysi su vienu mamutu? Norint išlaikyti populiaciją, net ir „pleistoceno laikotarpio parke“ reikia ne mažiau kaip šimto galvų bandos.
Ir labai pageidautina, kad jie nebūtų broliai ir seserys, nes priešingu atveju jų palikuonių paveldimų ligų tikimybė yra per didelė - ir paskutiniai mamutai išmirė, be kita ko, todėl, kad negalėjo prisitaikyti prie kito atšilimo dėl per mažo kintamumo. jų genomai. Ir taip toliau. Bet jei vieną dieną mamutus klonuoti dar įmanoma, Jakutijos šiaurėje jie jau seniai paruošė ir stalą, ir namą.
Pleistoceno parkas
Prieš kelias dešimtis tūkstančių metų dabartinės tundros vietoje tomis pačiomis klimato sąlygomis kaip ir mūsų laikais buvo į savaną panaši tundra-stepė, kurioje gyveno bizonai, mamutai, vilnoniai raganosiai, urviniai liūtai ir kt. gyvi padarai buvo maždaug tokie patys kaip ir dabar – drambliai, raganosiai, antilopės, liūtai ir kiti Afrikos rezervatų gyvūnai. Trumpos šiaurinės vasaros pakako, kad augalai sukauptų pakankamai biomasės ir sau, ir žolėdžiams poliarinės nakties maitinimui.
Tačiau per paskutinį didelio masto atšilimą, maždaug prieš 10 000 metų, mamutų stepių gyvūnai išnyko (galbūt primityvūs medžiotojai šį procesą šiek tiek paspartino). Augalai nuvyto be mėšlo, ekosistema subyrėjo, o po kelių tūkstančių metų tundra tapo beformė ir beveik tuščia.
Tačiau 1980 m. draustinyje netoli Čerskio miesto, Kolymos žiotyse, entuziastų grupė, vadovaujama Rusijos mokslų akademijos Šiaurės Rytų mokslinės stoties vadovo Sergejaus Zimovo, pradėjo ekosistemos atkūrimo darbus. mamuto stepėje, į tundrą įvedant išlikusius pleistoceno gyvūnus arba jų šiuolaikinius analogus, galinčius egzistuoti arktiniame klimate.
Jie prasidėjo nuo 50 hektarų aptvertos teritorijos ir nedidelės jakutų arklių bandos, kuri netrukus išskynė ir sutrypė beveik visą augmeniją šiame jiems per mažame „kraale“. Bet tai buvo tik pradžia. Dabar (kol kas – kiek didesniame plote, 160 hektarų) prie arklių jau priaugo briedžiai, šiaurės elniai, muskuso jaučiai, elniai, bizonai.
kuklius pasiekimus
Paskutinis iš dingo, vietinių ir galiausiai Europos avių augintojų išnaikintų Tasmanijos marsupialų vilkų – tilacinų (Thylacinus cynocephalus) žuvo zoologijos sode 1936 m. 2008 m. Melburno universiteto mokslininkai iš muziejinių tiracino mėginių alkoholizuotų audinių išskyrė vieną iš reguliuojančių genų, skatinančių kito geno, atsakingo už kremzlių ir kaulų vystymąsi, baltymų sintezę ir pakeitė jį panašiu. reguliatoriaus genas pelių kiaušiniuose. Dviejų savaičių pelių embrionuose (galiems keistuoliams nebuvo leista gimti) susintetino ne pelė, o tilacino Col2A1 baltymas. Tačiau apie vilko atgimimą pelės pagrindu net neverta svajoti – tai tik genetinis triukas, kurio rezultatai kada nors gali praversti, pavyzdžiui, tiriant išnykusių rūšių genų funkcijas.
Toje pačioje Australijoje šį pavasarį Naujojo Pietų Velso universiteto bioinžinieriai bandė užauginti vos prieš 30 metų išmirusią varlę Rheobatrachus silus – mažą gyvūnėlį, kurio patelės burnoje nešiojo ikrus. Mokslininkai į arčiausiai jai esančios varlių rūšies Mixophyes fasciolatus kiaušinėlius įvedė branduolius iš sušalusių R. silus audinių ir net laukė kelių kiaušinėlių dalijimosi, o po to embrionai žuvo. Tačiau bėda yra pradžia, nors visuomenei ši amfibijos smulkmena visai nepanaši į dinozaurus.
Saragosos universiteto mokslininkų eksperimentas klonuoti Pirėnų ožką, kurio paskutinis atstovas nugaišo 2000 m., taip pat baigėsi nesėkmingai, nors ir gerokai mažiau. Pirmieji du bandymai gimti jauniklius iš embrionų, gautų iš paskutinio individo gyvavimo metu užšaldytų ląstelių branduolių ir naminės ožkos kiaušinėlių, geriausiu atveju baigėsi persileidimais. Trečią kartą (2009 m.) Ispanijos mokslininkai sukūrė 439 chimerinius embrionus, iš kurių 57 pradėjo dalytis ir buvo implantuoti į surogatinių motinų gimdą. Deja, iš septynių nėščių ožkų atsivedė tik viena, o ožka praėjus kelioms minutėms po atsivedimo nugaišo dėl kvėpavimo sutrikimų.
Tiesa, stumbrai yra plačialapių miškų gyventojai, o jei jiems nepavyks prisitaikyti Arktyje, juos planuojama pakeisti tinkamesne rūšimi – mediniais bizonais. Belieka palaukti, kol padidės jų nedidelė banda, kurią atsiųs kolegos iš Šiaurės Kanados rezervatų ir pasiryžusi pasilikti darželyje Jakutijos pietuose.
Kai (ir jei) vietoj didelio parko projektas gaus rezervatui įrengti pakankamą plotą, bus galima paleisti vilkus ir lokius iš aptvarų ir net bandyti įveisti amūro tigrus – tinkamiausią urvinių liūtų pakaitalą. O kaip su mamutais? O mamutai – tada. Jei įmanoma.
Ar skraidote balandžius?
Amerikietiškas keleivinis balandis (Ectopistes migratorius) projektas neturi nieko bendra su ekologija. Priešingai, dar XIX amžiaus pradžioje Šiaurės Amerikos rytuose keleiviniai balandžiai skraidė šimtų milijonų paukščių būriais, ėsdami miškus kaip skėriai ir palikdami centimetrą išmatų sluoksnį, ant medžių sutvarkydami šimtų lizdų kolonijas. , ir, nepaisant visų plėšrūnų pastangų, indėnų, o vėliau ir pirmųjų baltųjų naujakurių, skaičius nesumažėjo.
Tačiau atsiradus geležinkeliams, keleivinių balandžių medžioklė tapo pelningu verslu. Šaudyti nežiūrint į debesį, skrendantį virš fermos, arba paimti jauniklius kaip obuolius, ir atiduoti į tvorą - krūva už lopą, bet kekės - kiek neši. Vos per ketvirtį amžiaus iš milijardų keleivinių balandžių liko keli tūkstančiai – per mažai, kad būtų atkurta šių kolektyvistų populiacija, net jei tuo metu tai būtų kam nors kilusi į galvą. Paskutinis keleivinis balandis mirė zoologijos sode 1914 m.
Jaunas amerikiečių genetikas Benas Novakas pakurstė svajonę atgaivinti keleivinį balandį. Jis netgi sugebėjo gauti finansavimą savo idėjai iš Revive and Restore Foundation („Atgaivinti ir atkurti“), vieno iš rašytojo Stuarto Brando įkurtos organizacijos „Long Now“ padalinių, remiančio ekstravagantiškus, bet ne per daug beprotiškus projektus įvairiose srityse. mokslo sritys.
Kaip medžiagą genams pertvarkyti Benas planuoja panaudoti dryžuotojo uodegio balandžio kiaušinius – labiausiai su klajojančiu balandžiu susijusią rūšį. Tiesa, juos nuo bendro protėvio skiria 30 milijonų metų ir daug daugiau nei tarp mamutų ir dramblių, mutacijų skaičius. O genų pakeitimo paukščių embrionuose patirtis buvo daugiau ar mažiau išnaudota tik vištoms, ir iki šiol niekas nesusidūrė su balandžiais ...
Tačiau keleivinio balandžio genomas jau buvo nuskaitytas iš muziejaus pateikto audinio mėginio, o 2013 m. kovą Novakas Kalifornijos universitete Santa Kruze pradėjo atkurti išnykusio paukščio atkūrimą. Tiesa, net jei projektas baigsis sėkmingai, jo rezultatai gyvuos zoologijos soduose: gamtoje keleiviniai balandžiai gali egzistuoti tik kaip kelių milijonų pulkų dalis. Kas laukia JAV „kukurūzų juostos“, jei šie pulkai galės prisitaikyti prie naujų gyvenimo sąlygų?
Nors, net jei keleivių balandžių atkurti nepavyks, rezultatai bus naudingi bandant atgaivinti dodus (juokingus Dodo paukščius), Naujosios Zelandijos moas, į juos panašius Madagaskaro epiornus ir kitas neseniai išnykusias paukščių rūšis.
2013 metų sausį pasaulio žiniasklaidą pasklido neįtikėtina žinia: garsus genetikas George'as Churchas iš Harvardo universiteto ieško drąsios moters, kuri būtų surogatinė motina neandertaliečių klonavimui. Po dienos visos padorios publikacijos, kurios paėmė šį masalą, paskelbė paneigimą: paaiškėjo, kad „Daily Mail“ žurnalistai padarė nedidelę klaidą versdami interviu vokiečių savaitraščiui „Spiegel“. Church, kuri niekada nesusidūrė su neandertaliečių genomu, tik tvirtino, kad teoriškai kada nors jį bus įmanoma klonuoti, bet ar tai būtina?
Kurosaurai: pirmyn, į praeitį!
Dabar grįžkime prie mokslininko, su kuriuo pradėjome, Jacko Hornerio iš Montanos valstijos universiteto, knygos „How to Build a Dinosaur“ autoriaus. Tiesa, tai greičiausiai bus Kurosaurus: projektas vadinasi Chickenosaurus, o jį užbaigti, pasak autoriaus, prireiks vos penkerių metų. Norėdami tai padaryti, turite „pažadinti“ vištienos embrione išsaugotus, bet neaktyvius dinozaurų genus. Pradėti bus galima nuo dantų: Archeopteriksas ir kiti pirmieji paukščiai turėjo gana gerus dantis. Tiesa, maksimalus, kurį šioje srityje galėjo pasiekti mokslininkai, buvo 16 dienų vištienos embrionai su keliais kūginiais dantimis snapo priekyje, tačiau tūkstančio mylių kelionė prasideda nuo pirmo žingsnio...
Taip, keliais etapais – žingsnis po žingsnio, genas po geno, baltymas po baltymo – Horneris planuoja auginti savo Kurosaurs. Nuimkite ketvirtą pirštą, paverskite sparnus letenėlėmis... O pirmam projekto etapui prireiks penkerių-septynerių metų darbo ir poros milijonų dolerių. Tiesa, kol kas informacijos, kad projektas „Kurozaurai“ būtų gavęs finansavimą, nėra. Tačiau filantropo tikrai atsiras: ne taip svarbu, kad jie būtų ne visai tikri dinozaurai, o pradžiai – vištos dydžio. Bet tai gražu.
Kalbant apie grožį, dėl tamsios Juros periodo parko dinozaurų spalvos ir žvynų jie tampa baisesni, bet tai tikriausiai netiesa. Tiek Horneris, tiek daugelis kitų paleontologų jau seniai laikosi nuomonės, kad dauguma, jei ne visi, sausumoje gyvenantys dinozaurai buvo šiltakraujai ir padengti ryškiaspalvėmis plunksnomis. Įskaitant siaubingą karališkąjį driežą – Tyrannosaurus rex. Šiltakraujiškumas vis dar ginčytinas klausimas, tačiau neabejotini plunksnų pėdsakai ant suakmenėjusių artimų tiranozauro giminaičių palaikų – Yutyrannus huali (išvertus iš lotynų-kinų kalbos – „Gražus tironas plunksnose“, svoris – beveik 1,5 tonos, ilgis – 9). m) - neseniai atrasta Kinijos paleontologų ekspedicija. O kas, jei jos primityvių iki 15 cm ilgio plunksnų struktūra labiau primena vištienos pūkus, o ne sudėtingas šiuolaikinių paukščių plunksnas? Na, negali būti, kad jie nebuvo gražiai nudažyti!
Ir jei būsimi mamutai, dodos, dinozaurai ir kiti išnykę gyvūnai yra ne visai tikri, bet beveik identiški natūraliems, kas iš jūsų atsisakys vaikščioti po parką, kuris iš pirmo žvilgsnio niekuo nesiskiria nuo juros ar pleistoceno?
Kalbant apie organines medžiagas, ar iš jos galima išskirti dinozaurų DNR? Ne visai. Paleontologai nuolat ginčijasi dėl organinių medžiagų tinkamumo, tačiau DNR niekada nebuvo išgauta (ir, matyt, niekada ir nepavyks).
Paimkite, pavyzdžiui, Tyrannosaurus rex (kuris yra reksas). 2005 m. mokslininkai naudojo silpną rūgštį, kad iš palaikų išskirtų silpnus ir lanksčius audinius, įskaitant kaulų ląsteles, raudonuosius kraujo kūnelius ir kraujagysles. Tačiau vėlesni tyrimai parodė, kad radinys buvo įprastas nelaimingas atsitikimas. rimtai susijaudino. Papildoma analizė naudojant radioaktyviąją anglies ir skenuojančią elektroninę mikroskopiją parodė, kad medžiaga tyrimui buvo ne dinozauro audinys, o bakterijų bioplėvelės – bakterijų kolonijos, tarpusavyje sujungtos polisacharidais, baltymais ir DNR. Šie du dalykai atrodo labai panašūs, tačiau turi daugiau bendro su apnašomis nei su dinozaurų ląstelėmis.
Bet kokiu atveju šios išvados buvo labai įdomios. Galbūt įdomiausias dalykas, kurio dar neradome. Mokslininkai patobulino savo metodus ir, priartėję prie lufengozaurų lizdo, susitraukė. Sužavi? absoliučiai. ekologiškas? Taip. DNR? Nr.
Bet kas, jei tai įmanoma?
yra vilties
Per pastarąjį dešimtmetį kamieninių ląstelių pažanga, senovės DNR atgaivinimas ir genomo rekonstrukcija priartino sąvoką „išnykimas atvirkščiai“ prie tikrovės. Tačiau kiek arti ir ką tai gali reikšti seniausiems gyvūnams, kol kas neaišku.
Naudodami sušaldytas ląsteles, mokslininkai 2003 metais sėkmingai klonavo Pirėnų ožką, žinomą kaip bucardo, tačiau po minutės jis mirė. Daugelį metų Australijos mokslininkai bandė sugrąžinti pietų rūšį burna maitinančias varles, iš kurių paskutinė mirė prieš dešimtmečius, tačiau jų ieškojimai iki šiol buvo nesėkmingi.
Tad kiekviename žingsnyje klupdami ir keikdamiesi mokslininkai teikia viltį ambicingesniems gaivinimo darbams: mamutams, keleiviniams balandžiams ir Jukono arkliams, kurie išnyko prieš 70 tūkstančių metų. Šis amžius iš pradžių gali jus suklaidinti, bet tik įsivaizduokite: tai yra viena dešimtoji procento nuo to laiko, kai mirė paskutinis dinozauras.
Net jei dinozauro DNR yra tokia pat sena kaip vakarykštis jogurtas, daugybė etinių ir praktinių sumetimų paliks tik pačius beprotiškiausius mokslininkus tarp dinozaurų prisikėlimo idėjos šalininkų. Kaip apskritai reguliuosime šiuos procesus? Kas tai darys? Kaip dinozaurų prisikėlimas paveiks Nykstančių rūšių įstatymą? Ką, be skausmo ir kančios, atneš nesėkmingi bandymai? Staiga atgaiviname mirtinas ligas? Ką daryti, jei invazinės rūšys auga naudojant steroidus?
Augimo potencialas tikrai yra. Kaip ir vilkų atvaizdas Jeloustoune, neseniai išnykusių rūšių „atšaukimas“ galėtų atkurti pusiausvyrą sutrikusiose ekosistemose. Kai kas mano, kad žmonija yra skolinga gyvūnams, kuriuos sunaikino.
DNR problema kol kas yra grynai akademinė problema. Aišku, kad prikelti iš sušalusio narvo kokio sušalusio mamuto gali ir nesukelti didelio įtarimo, bet ką daryti su dinozaurais? Lufengosaurus lizdo atradimas galėjo priartėti prie Juros periodo parko.
Arba galite pabandyti sukryžminti išnykusį gyvūną su šiuo metu esančiu. 1945 m. kai kurie vokiečių veisėjai teigė, kad jiems pavyko atgaivinti aurochus, seniai išnykusius šiuolaikinių galvijų protėvius, tačiau mokslininkai vis dar netiki šiuo įvykiu.
Filme „Juros periodo parkas“ mokslininkas išmoko klonuoti dinozaurus ir dykumoje saloje sukūrė visą pramogų parką, kuriame buvo galima pamatyti gyvą senovinį gyvūną. Tačiau hipotezė apie galimybę klonuoti dinozaurus iš iškastinių liekanų, kuri buvo tokia aktuali po filmo „Juros periodo parkas“ pasirodymo, galiausiai pasirodė nepatvirtinta.
Australų mokslininkai, vadovaujami Morteno Allentofto ir Michaelo Bunce'o iš Murdocho universiteto (Vakarų Australija), įrodė, kad gyvo dinozauro „atkurti“ neįmanoma.
Tyrėjai atliko kaulinio audinio, paimto iš 158 išnykusių moa paukščių suakmenėjusių kaulų, radioaktyviosios anglies tyrimą. Šie unikalūs ir didžiuliai paukščiai gyveno Naujojoje Zelandijoje, tačiau prieš 600 metų juos visiškai sunaikino vietiniai maoriai. Atlikdami tyrimus mokslininkai nustatė, kad laikui bėgant DNR kiekis kauliniame audinyje mažėja – kas 521 metus molekulių skaičius sumažėja perpus.
Paskutinės DNR molekulės iš kaulinio audinio išnyksta maždaug po 6,8 mln. Tuo pat metu paskutiniai dinozaurai dingo iš žemės paviršiaus Kreidos periodo pabaigoje, tai yra maždaug prieš 65 milijonus metų – gerokai anksčiau nei kritinė DNR slenkstis – 6,8 milijono metų, o DNR molekulių nebuvo. palaikų kaulinio audinio, kurį archeologams pavyksta rasti.
„Todėl mes nustatėme, kad DNR kiekis kauliniame audinyje, jei jis laikomas 13,1 laipsnio Celsijaus temperatūroje, kas 521 metus sumažėja perpus“, – sakė komandos vadovas Mike'as Bunce'as.
„Mes ekstrapoliavome šiuos duomenis į kitas, aukštesnes ir žemesnes temperatūras ir nustatėme, kad jei laikysite kaulinį audinį minus 5 laipsnių temperatūroje, paskutinės DNR molekulės išnyks maždaug po 6,8 milijono metų“, – pridūrė jis.
Pakankamai ilgus genomo fragmentus galima rasti tik sušaldytuose kauluose, kurių amžius neviršija milijono metų.
Beje, iki šiol seniausi DNR mėginiai buvo išskirti iš amžinajame įšale rastų gyvūnų ir augalų liekanų. Rastų palaikų amžius – apie 500 tūkstančių metų.
Verta paminėti, kad mokslininkai atliks tolesnius šios srities tyrimus, nes palaikų amžiaus skirtumai lemia tik 38,6% DNR sunaikinimo laipsnio neatitikimų. DNR skilimo greičiui turi įtakos daugelis veiksnių, įskaitant palaikų laikymo sąlygas po kasinėjimų, dirvožemio cheminę sudėtį ir net sezoną, kai gyvūnas mirė.
Tai yra, yra tikimybė, kad amžinojo ledo ar požeminių urvų sąlygomis genetinės medžiagos pusinės eliminacijos laikas bus ilgesnis, nei siūlo genetikai.
Ar įmanoma klonuoti mamutą?
Mokslininkai iš Jakuto šiaurės rytų federalinio universiteto ir Seulo kamieninių ląstelių tyrimų centro pasirašė susitarimą dėl bendro darbo mamutų klonavimo srityje. Mokslininkai bandys atgaivinti senovės gyvūną naudodami amžinajame įšale rastus mamuto palaikus. Mamutui yra tik apie 60 000 metų, o šalčio dėka jis beveik visiškai išsilaikė. Eksperimentui buvo pasirinktas šiuolaikinis Indijos dramblys, nes jo genetinis kodas yra kuo artimesnis mamutų DNR.
Apytiksliais mokslininkų prognozėmis, eksperimento rezultatai bus žinomi ne anksčiau kaip po 10–20 metų.
Žmogaus klonavimo tema vystosi ne tiek moksliniu, kiek socialiniu ir etiniu būdu, sukeldama ginčus biologinio saugumo, „naujojo žmogaus“ savęs identifikavimo, prastesnių žmonių atsiradimo galimybės. taip pat sukelia religinius ginčus. Tuo pačiu metu atliekami gyvūnų klonavimo eksperimentai ir yra sėkmingo užbaigimo pavyzdžių.
Pirmasis pasaulyje klonas – buožgalvis – buvo sukurtas dar 1952 m. Vieną iš pirmųjų sėkmingų žinduolių klonavimo sovietų mokslininkai atliko dar 1987 m. Tai buvo eilinė naminė pelė.
Ryškiausias etapas gyvų būtybių klonavimo istorijoje buvo avies Dolly gimimas – tai pirmasis klonuotas žinduolis, gautas persodinus somatinės ląstelės branduolį į kiaušialąstės, neturinčios savo branduolio, citoplazmą. Avis Dolly buvo genetinė avių donorės kopija.
Jei natūraliomis sąlygomis kiekvienas organizmas sujungia tėvo ir motinos genetines savybes, tai Dolly turėjo tik vieną genetinį „tėvą“ – avių prototipą. Eksperimentą 1996 m. surengė Ianas Wilmuthas ir Keithas Campbellas Roslyn institute Škotijoje ir tai buvo technologijų proveržis.
Vėliau britai ir kiti mokslininkai atliko įvairių žinduolių, tarp kurių buvo arkliai, buliai, katės ir šunys, klonavimo eksperimentus.
Pastaruoju metu žiniasklaidoje vis dažniau pasigirsta pranešimų, kad mokslininkai gali nesunkiai be vargo prikelti naujam gyvenimui prieš 65 milijonus metų išmirusius dinozaurus. Tačiau iš tikrųjų viskas nėra taip paprasta, kaip atrodo tiems, kurie nėra susipažinę su visomis šių studijų subtilybėmis. Nes jūs iš tikrųjų negalite prikelti dinozaurų. Bet jūs galite jį atkurti.
Yra tik du būdai, kaip „prikelti“ išnykusį gyvūną. Pirmasis iš jų buvo praktikuojamas XX a. Jo esmė slypi tame, kad išmirus kai kurių naminių gyvūnų laukiniam protėviui, jo išorinę išvaizdą galima atkurti selektyviai kryžminant iš šio protėvio kilusius primityviausių veislių atstovus. Būtent tokiu būdu dar praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje vokiečių biologams pavyko „prikelti“ išnykusį šiuolaikinių arklių protėvį (tiksliau, vieną iš protėvių) - tarpaną ( Equus ferus ferus).
Kryžminus kelių veislių atstovus, kurių ląstelėse buvo tarpano genų (kurie buvo sunaikinti XX amžiaus pradžioje, tai yra ne taip seniai), mokslininkams pavyko sukurti būtybę, kurios išvaizda visiškai tiksliai atitiko protėvių forma. Vėliau šie tarpanai buvo paleisti į laisvę, o dabar Vokietijoje ir Lenkijoje ganosi kelios šių gyvūnų bandos. Įdomu tai, kad per kelias kartas jų išvaizda iš esmės nepasikeitė – tai rodo, kad „prisikėlimas“ buvo sėkmingas, o šiuose gyvūnuose, matyt, išties yra dauguma laukinio žirgo protėvio genų. Tačiau to patikrinti neįmanoma, nes nebuvo išsaugotas pačių tarpanų genetinių duomenų bankas.
Tačiau toks požiūris netaikytinas dinozaurams – juk naminių šių roplių veislių nėra. Tiesa, yra šios grupės palikuonių, tai yra paukščių, ir yra išlikęs roplių būrys, labai artimas „baisiųjų driežų“ protėvių formai – krokodilams, tačiau kryžminant šių taksonų atstovus, kurie yra labai toli vienas nuo kito evoliucine prasme, nieko neduos (o tai grynai techniškai neįmanoma – genomų skirtumas per didelis).
Kitas „prisikėlimo“ būdas yra pagrįstas hibridinio embriono sukūrimu (plačiau apie tai skaitykite straipsnyje „Kokie pavojai slypi hibridiniams embrionams?“). Jei išnykusio gyvūno DNR išsaugoma visa, tuomet jį galima persodinti į artimiausios rūšies atstovo lytinės ląstelės branduolį ir taip užsiauginti norimą organizmą. Su paukščiais ir ropliais tai paprasta – visas jų vystymasis vyksta kiaušinyje, tačiau žinduolio embrioną tam tikroje stadijoje reikia persodinti į surogatinės motinos, kuri yra tos pačios, artimiausios rūšies patelė, kūną. (pavyzdžiui, mamuto „prisikėlimo“ atveju tai bus Azijos dramblys). Tokiu būdu biologai planuoja „prikelti“ mamutą, vilnonį raganosį, didžiaragį elnią ir kai kuriuos kitus priešistorinius milžinus, taip pat XX amžiuje išnaikintą vilką (plačiau apie tai, kas tai yra, skaitykite straipsnyje " Vilkai bijojo eiti į mišką...“ ), kurių DNR puikiai išsilaikiusi ir, kaip sakoma, laukia sparnuose.
Tačiau su dinozaurais šis skaičius neveiks – mokslininkai neturi nė vieno šių milžinų DNR pavyzdžio. Faktas yra tas, kad paskutiniai šios grupės atstovai mirė maždaug prieš 65 milijonus metų, ir per tą laiką visi šių milžinų kaulai sugebėjo, kaip sakoma, persikristalizuoti, tai yra, visos juose esančios organinės medžiagos buvo pakeistos neorganinėmis medžiagomis. , todėl iš tikrųjų dabar jie yra rieduliai, šiek tiek panašūs į dinozaurų kūno dalis. Tokiomis sąlygomis DNR negali būti išsaugota. Be to, mezozojaus epochoje nebuvo ledo sluoksnių ir amžinojo įšalo, todėl neįmanoma rasti „baisiojo driežo“, kuris būtų išgulėjęs sušalęs milijonus metų, lavono (kaip dažnai būdavo su mamutais). ).
Taigi, kaip matote, dinozaurai negali būti „prikelti“. Tačiau mokslininkai įsitikinę, kad juos galima sukurti iš naujo. Tiesa, tai bus visiškai skirtingi dinozaurai, kurie neturi nieko bendra su iš tikrųjų egzistavusiais milžinais. Tačiau tuo pat metu jie yra gana išsamūs.
Šis metodas pagrįstas tuo, kad ankstyvojo vystymosi (homeozės) genai, kontroliuojantys pirmųjų embriono stadijų formavimąsi, yra gana konservatyvios struktūros ir dažnai beveik visiškai išlikusios palikuoniuose. Štai kodėl žmogaus embrionas ankstyvosiose stadijose panašus į žuvį, vėliau į varliagyvį ir tik po to įgyja žinduoliams būdingų bruožų. Todėl paukščiai, žinoma, vis dar turi dinozaurų homeotinius genus. Embrionų formavimosi procese jie netgi veikia, bet labai trumpą laiką - tada specialūs baltymai juos „išjungia“, kad pradėtų veikti tik paukščiams būdingi homeotiniai genai.
Bet kas, jei būtų koks nors būdas užkirsti kelią šiems dinozaurų genų išjungimams? McGill universiteto (JAV) mokslininkai, vadovaujami Hanso Larssono, nustatė, kad ankstyvoje vištienos embriono vystymosi stadijoje embrionas turi reptilijos uodegą. Bet tada tam tikru momentu genų, atsakingų už jo susidarymą, darbas baigiasi ir uodega išnyksta. Daktaras Larssonas ir jo kolegos kelis kartus bandė blokuoti baltymų, išjungiančių uodegos genus, veiklą. Galų gale jiems tai pavyko, tačiau „uodega“ višta greitai mirė, taip aiškiai ir nesusiformavusi.
Kitu keliu pasuko ontogenetikai Johnas Fallonas ir Mattas Harrisas iš Viskonsino universiteto (JAV), kurie eksperimentuodami su mutantiniais viščiukų embrionais pastebėjo, kad kai kurie iš jų turi keistų ataugų ant embriono nasrų. Šie „guzeliai“ atidžiau pažiūrėjus paaiškėjo, kad tai kardo formos dantys, kurie buvo identiški aligatorių embrionų ir, kas įdomiausia, kai kurių mažų Juros periodo dinozaurų dantims.
Vėliau paaiškėjo, kad šie mutantai turėjo recesyvinį geną, kuris paprastai žudo vaisius prieš gimimą. Tačiau, kaip šalutinis jo veiklos poveikis, šis genas apima dar vieną – dinozaurų homeotinį geną, atsakingą už dantų formavimąsi. Susidomėję šiuo reiškiniu, Fallonas ir Harrisas sukūrė virusą, kuris elgėsi kaip recesyvinis genas, bet nebuvo mirtinas embrionui. Sušvirkštus jo normaliam vaisiui, ėmė augti dantys, žalingo šalutinio poveikio nepastebėta. Tačiau „knyptukui“ išperėti nebuvo leista – pagal JAV įstatymus hibridiniai embrionai turi būti sunaikinti praėjus 14 dienų po eksperimento pabaigos.
Tačiau didžiausios sėkmės sulaukė daktaras Archatas Abžanovas iš Harvardo universiteto. Jis apskaičiavo, kurie iš homeotinių dinozaurų genų yra atsakingi už tipiško roplio snukio susidarymą vietoj paukščio snapo. Jis taip pat sugebėjo nustatyti baltymus, kurie „išjungia“ šiuos genus.
Po to Abžanovas į embriono ląsteles pridėjo kitų baltymų, kurie blokavo „jungiklių“ veiklą, dėl ko pastarieji nustojo veikti. Dėl to nebuvo kam išjungti dinozauro genų, o vištai užaugo gana gražus snukis, kažkiek primenantis krokodilą. Tuo pačiu metu pats embrionas nemirė – jis toliau aktyviai vystėsi. Tačiau po 14 dienų, didžiuliam Abžanovo susierzinimui, reikėjo nužudyti ir jį.
Visi šie tyrimai rodo, kad sukurti dinozaurus iš paukščių yra iš esmės įmanoma. Tiesa, biologai dar nežino visų paukščiuose iš dinozaurų likusių homeotinių genų, tačiau tai nustatyti nėra taip sunku – juk yra „kontrolinė“ grupė, tai yra krokodilai. Visos jų darbo subtilybės nebuvo iki galo išnagrinėtos, tačiau tai tik laiko klausimas. Taigi gali būti, kad artimiausiu metu genetikai vis tiek sugebės paversti paukštį mažu plunksnuotu dinozauru iš genties Maniraptor, kaip ir tie, kurie egzistavo juros periodo viduryje.
Iš karto reikia pastebėti, kad šis padaras, žinoma, nebus mūsų planetoje jau gyvenusios rūšies atstovas – juk jo genome bus paukščių DNR, kurios nebuvo klasikiniuose dinozauruose. Tai bus naujos, žmonių sukurtos, bet tikriems dinozaurams būdingą struktūrą ir fiziologiją turinčios rūšies atstovas.