Помните, как одна организация в 2021 году объявила, что собирается возродить шерстистого мамонта после его вымирания? Сейчас её руководители составляют список видов, которые они надеются возродить, и некоторые из них ещё даже не полностью вымерли.
Colossal Biosciences, техасская компания, использующая генетику для возрождения шерстистого мамонта, во вторник объявила о намерении вернуть маврикийского дронта (додо). Компания сотрудничает с Маврикийским фондом дикой природы, чтобы вернуть нелетающих птиц в дикую природу.
В настоящее время компания ожидает, что первые детёныши шерстистого мамонта появятся на свет в 2028 году, а птица дронт будет возвращена в свою исконную среду обитания ещё раньше.
Большой волосатый слон и нелетающая птица, чьё имя стало синонимом глупости, возможно, звучат не так захватывающе, как гигантские хищные ящерицы, выращенные из ДНК, извлечённой из комара в янтаре (что, как заверил генеральный директор и соучредитель Colossal Бен Ламм, при сегодняшних технологиях было бы невозможно). Но учёные, работающие на компанию, не ставят своей целью захватывающие подвига.
Они считают, что животные могут оказать положительное влияние на экосистемы, в которых они раньше жили, и даже улучшить жизнь и экосистемы по всему миру.
Это не «Парк Юрского периода»
Ламм и Мэтт Джеймс, главный специалист по животным компании Colossal, рассказали изданию Star-Telegram, что слышали шутки про «Парк Юрского периода» множество раз — не то чтобы это помешало нам ещё несколько раз пошутить на эту тему, — но их конечная цель максимально далека от такого развития событий.
«Я не думаю, что их главной целью было повторное введение в природу таких существ», — сказал Ламм.
Фильмы-блокбастеры Стивена Спилберга (первый из которых продолжает жить как редкий пример того, как фильм оказался лучше книги) принесли много пользы, вдохновив поколения учёных-генетиков и введя идею в общественный дискурс, но они не так много сделали для изучения реалистичных, практических применений, говорит Ламм.
Если Colossal удастся вернуть этих животных, то экотуризм в конечном итоге поможет финансировать природоохранные мероприятия после того, как они «окультурят» их.
Но это не является конечной целью Colossal. Мамонтов не собираются помещать в вольеры и просить людей заплатить за то, чтобы увидеть их, поскольку они могут вырваться на свободу и разбушеваться, пока вы будете беспомощно кататься в автоматизированном внедорожнике, раскрашенном в самые уродливые и ослепительные оттенки жёлтого и зелёного.
Colossal считает, что наиболее полезное и практическое применение секвенирования генов и возрождения вымерших животных будет заключаться в восстановлении разрушенных экосистем, замедлении или даже обращении вспять изменения климата и разработке технологий для спасения исчезающих видов.
Как «вымершие» животные могут бороться с изменением климата
По словам Ламма и Джеймса, шерстистый мамонт и дронт были «ключевыми» видами.
Кормовые привычки мамонта и характер его миграции очищали арктические районы ото льда и предотвращали рост большого количества деревьев, которые сегодня мешают росту лугов. Кормовые привычки дронта — птицы, вымершей с конца XVII века, которая, как считается, обладала интеллектом примерно таким же, как у голубя, — поддерживали флору острова Маврикий, расположенного примерно в 500 милях к востоку от Мадагаскара.
По словам Джеймса, и для мамонта, и для дронта вымирание животных произошло во многом из-за вмешательства человека. Джеймс считает, что у компании Colossal есть технология, позволяющая сделать их «развымершими».
Что касается мамонтов, близких родственников азиатских слонов, которые могли достигать 4 метров в высоту и весить до восьми тонн, то археологические и палеонтологические данные указывают на то, что люди слишком много охотились на этих животных, пока последние не перестали существовать. Хотя у учёных есть предположения о том, как вымерли мамонты, к сожалению, нет никаких доказательств того, что их звали Мэнни, и что мамонты дружили с ленивцами, а тем более с саблезубыми тиграми.
Однако очевидно, что их вымирание отчасти привело к исчезновению мамонтовой степи, которая во время последнего ледникового максимума простиралась от Северной Америки через всю Евразию и до части современного Китая.
Вымирание дронтов во многом было вызвано появлением таких инвазивных видов, как кошек и крыс, которые разоряли гнёзда птиц и привели к дестабилизации биосферы Маврикия.
«Потеря ключевого вида в своей среде обитания приводит к деградации окружающей среды, к ухудшению экологии и потере сегрегации метана, а также к потере продовольственной безопасности», — говорит Ламм.
Выделение метана — один из самых важных моментов для Colossal. Поскольку изменение климата приводит к таянию полярных ледяных шапок, это может спровоцировать высвобождение метана и других парниковых газов, запертых там с момента образования тундры. Выброс этих газов ускорит пагубное изменение климата, возможно, необратимое. Клонировав шерстистого мамонта и вернув его в Арктику, компания Colossal надеется предотвратить это.
Нет, это не такое клонирование
Это не будет похоже на поп-культурные представления о клонировании. Colossal не будет выращивать в своих лабораториях шерстистых мамонтов или птиц додо от начала до конца в пробирках, а тем более галактические армии с тайной целью уничтожить древний орден монахов-воинов, владеющих магическими силами и световыми мечами.
Работа Colossal не похожа на то, что мы видели в «Звёздных войнах» или недооценённом фантастическом триллере 2005 года «Остров» с Юэном МакГрегором в главной роли. В первую очередь потому, что компания не занимается клонированием людей, а также потому, что она не будет работать исключительно с лабораторным оборудованием, чанами и пробирками.
Проще говоря, Ламм говорит, что компания будет использовать генетические коды этих животных для искусственного оплодотворения. В случае с шерстистым мамонтом для рождения детёнышей в качестве суррогатных матерей будут использоваться самки азиатских слонов. Согласно исследованиям компании Colossal, их ДНК схожи более чем на 99%.
Воссоздать птицу дронт немного сложнее. Для редактирования генов придётся использовать первичные половые клетки — своего рода репродуктивные предшественники сперматозоидов и яйцеклеток. Реконструированные гены дронтов будут введены стерильным курам, которые затем смогут спариваться и откладывать яйца дронтов весной. По словам Ламма, этот метод ещё не изучался так широко, как редактирование генов или «клонирование» млекопитающих, поэтому точные сроки назвать сложно.
Как быстро мир сможет увидеть последствия
По словам Джеймса, до значительного влияния на мир повторного введения в экосистему шерстистого мамонта может пройти достаточно продолжительное время. 22-месячный период беременности и работа, которая потребуется для того, чтобы подготовить экосистемы, замедлят процесс, а затем ещё нужно будет дать время гигантам сделать свою работу.
По словам Ламма, в настоящее время цель состоит в том, чтобы вывести детёнышей шерстистого мамонта к 2028 году. Некоторые локальные последствия должны быть заметны довольно быстро, но глобальные последствия изменения климата могут занять больше времени.
«Это может занять ещё два месяца, ещё 12 месяцев», — сказал Ламм. «Трудно определить сроки для дронта».
В случае с дронтом беременность должна пройти гораздо быстрее, как и положительное воздействие на его экосистему.
В обоих случаях животных вернут из небытия, объединив ДНК их ближайших живых предков, чтобы заполнить пробелы, а затем искусственно осеменив этих ближайших родственников, чтобы в случае с мамонтом они родили, а в случае с дронтом отложили яйца. По словам Ламма, поскольку эксперименты с редактированием генов с целью клонирования птиц так широко не проводились, точные сроки успешного оплодотворения определить сложно.
Поскольку после оплодотворения дронт не будет долго возвращаться к жизни, самой большой проблемой может стать подготовка для его экосистемы. По словам Ламма, этот процесс в рамках партнёрства с Маврикийским фондом дикой природы может начаться уже сейчас.
Они могут очистить экосистему от несвойственных ей хищников (в первую очередь кошек и крыс) и сделать всё возможное, чтобы восстановить некое подобие баланса на острове с пышными зелёными горными ландшафтами. Таким образом, когда дронты будут готовы к повторному введению в дикую природу, их дом будет достаточно гостеприимным, чтобы они могли сделать всю остальную работу сами.
По словам Ламма, ответственное использование генетических технологий может даже предотвратить шестое массовое вымирание, которое, по прогнозам, примет значительные масштабы примерно к 2050 году, но началось уже сегодня.
А как насчёт вредных последствий?
По словам Ламма и Джеймса, они работают над прогнозированием и предотвращением любых негативных последствий повторного введения этих ключевых видов в некогда родную среду обитания и уверены, что вместе с экологами, защитниками природы и местными властями, с которыми они сотрудничают, смогут противостоять любому вреду, который может возникнуть в результате этого.
На данный момент, говорит Джеймс, потенциальная польза значительно превосходит риски, связанные с продолжающимся изменением климата.
Поскольку эти животные повторно вводятся в экосистемы, в которых они раньше обитали, риск того, что они станут инвазивными видами или причинят вред, маловероятен. Но даже если популяции вырастут до такого уровня, что станут вызывать опасения, Джеймс говорит, что будет считать это победой.
«Я думаю, если мы дойдём до того момента, когда будем бояться их вторжения в другие экосистемы или браконьерства, это будет означать, что мы проделали настолько хорошую работу, что достигли того момента, когда нам нужно будет беспокоиться о контроле над ними», — сказал Джеймс.
По словам учёных, гораздо проще контролировать крупных птиц и гигантских волосатых арктических слонов, чем пытаться восстановить баланс и биоразнообразие в экосистемах без них. Естественное распространение дронтов за пределы острова, на котором они обитают, практически невозможно, поскольку они не умеют летать.
По словам Джеймса, мамонтов удерживает от вторжения в чужую среду то же самое, что удерживает слонов от вторжения в чужую среду — в первую очередь пригодность местного климата и экологии. Кроме того, они не похожи на большинство инвазивных видов, которые из-за своих размеров могут оставаться незамеченными до тех пор, пока не вторгнутся на территорию.
Когда речь заходит о потенциальном браконьерстве, Джеймс говорит, что сотрудничество с местными властями и природоохранными организациями позволит им бороться с любыми угрозами.
Не только возрождение вымерших видов
Северный белый носорог, по сути, уже исчез. Говоря научным языком, он «функционально вымер», потому что в мире осталось только два представителя этого вида, и оба — самки, и только одна из них достигла возраста, когда она может выступать в качестве суррогатной матери или её яйца могут быть взяты для искусственного оплодотворения.
В случае с северным белым носорогом, по словам Джеймса, ту же работу, которую проводит Colossal, чтобы обратить вымирание вспять, можно направить и на его предотвращение. Он и Ламм говорят, что эксперименты Colossal с шерстистым мамонтом и дронтом привели к созданию технологии, которая, возможно, поможет вернуть северного белого носорога с краю пропасти.
Зная генетику северных белых носорогов, Колоссал может искусственно осеменить последнюю жизнеспособную самку вида, чтобы она не только родила спасителей вида, но и внесла достаточное генетическое разнообразие в потомство, чтобы предотвратить инбридинг и другие осложнения.
Этот метод также можно использовать для спасения тасманийского дьявола на Тасмании. По словам Джеймса, у этих животных генетические дефекты привели к возникновению заразной опухоли на лице, которая угрожает существованию вида.
Но генетические технологии могут найти ответы и на такие вопросы. В то время как учёные работают над созданием и внедрением вакцин (одна из них была одобрена для тестирования в этом году, согласно журналу Nature) в дикой популяции, генетическое секвенирование Colossal может предложить решения для создания и внедрения генетической устойчивости или иммунитета к раку.
Кроме того, партнёрство с Маврикийским фондом дикой природы предполагает объединение усилий для «генетического спасения» розового голубя, находящегося под угрозой исчезновения, сообщает Colossal. На Маврикии осталось около 500 розовых голубей, и ограниченность генетического разнообразия угрожает их выживанию. Организации будут работать вместе, чтобы определить утраченное генетическое разнообразие с помощью исторических образцов, а затем использовать технологию генного редактирования Colossal для восстановления этого разнообразия.
Независимо от того, о каких видах животных идёт речь, Джеймс считает, что начинать нужно уже сейчас.
«Стоимость и риск бездействия гораздо выше, чем риск того, что мы сделаем это сейчас», — сказал Джеймс. «У нас уже есть длинный список видов, которые нуждаются в защите и восстановлении».
