Можно ли воссоздать динозавров по днк. Парк юрского периода: зачем ученые ищут ДНК динозавра? Динозавры – ровесники человека

Если вас заворожил фильм «Парк Юрского периода» или «Прогулки с динозаврами» от BBC, то наверняка вам на ум приходило: «вот бы вживую посмотреть на этих гигантских рептилий». Аналогичные мысли посещают не только любителей загадочного и недосягаемого, но и вызывают вопросы среди ученых. Мы решили разобраться и рассказать вам, насколько теоретически возможно воссоздание динозавров, как ученые уже пробовали это сделать и причем тут курицы.

Байка палеонтологов или научная теория?

А вы знали, что идея о генетическом воспроизведении доисторических ящеров - не плод фантазии голливудских сценаристов? Еще в 1980-х годах некий Джон Ткач из американского города Бозмен (штат Монтана) основал секретный проект ученых, который назывался Исследовательская группа по вымершим ДНК. Основная затея участников этой группы была связана ни много ни мало с поиском генетических образцов динозавра. Члены проекта верили в гипотезу о том, что где-то в янтаре сохранилось тельце древнего насекомого (желательно комара), которое прямо перед своей смертью укусило рептилию. Это значит, что в пищеварительной системе кровопийцы из прошлого могут быть остатки чужой, а в идеале - динозавровой ДНК.

Стройность этой теории лежит где-то на уровне легенд о лохнесском чудовище и снежном человеке. Тем не менее она не была таким уж откровенным бредом сумасшедшего. Так, энтомолог Джордж Пойнар из Калифорнийского университета в Беркли посвятил свою карьеру изучению миллионов насекомых, сохранившихся внутри древесной смолы, дошедшей до наших дней в форме янтаря.

Образцы насекомых были в прекрасном состоянии снаружи, а вот внутренности их, как правило, не сохранялись. Но в 1980 году Пойнар наткнулся на муху, которая «не поддалась времени» и содержала клетки, оставшиеся целыми после 40 млн лет.

Джордж Пойнар

Опубликованные выводы энтомолога в то время взбудоражили научное сообщество. Тогда вместе с нахлынувшим потоком интервьюеров один человек посетил лабораторию ученого, чтобы задать вопросы о «возвращении жизни из янтаря». Годы спустя, Пойнару сообщили, что ему адресованы благодарности на форзаце одной новой книги (а вскоре и фильма) под названием «Парк Юрского периода». Автор этого произведения Майкл Крайтон был тем самым гостем и использовал визит к исследователю в качестве научной основы для своего романа. Но давайте все-таки разберемся, почему кто-то из современных палеонтологов считает эту теорию в корне ошибочной, а кто-то работает над ее развитием.

Куда приводят поиски древнейших ДНК

«Современный живой динозавр - это не 100-процентная фантазия, - пишет научная журналистка Хелен Пилчер в своей книге «Новая наука об исчезновении». - Некоторые уважаемые ученые считают, что это теоретически можно сделать. Однако найти «генетическое сырье», чтобы «слепить» из него динозавра, это огромная проблема».

Итак, в первую очередь необходим образец ДНК динозавра. Но все, что дошло от исполинских рептилий до наших дней, - это окаменелые останки, из которых уже пропали все генетические следы.

Еще в 1990-е годы надежда не покидала палеонтологов. Тогда исследовательница Мэри Швейцер опубликовала ряд открытий, в числе которых были выводы о том, что окаменелости динозавров могут содержать молекулы белка и следы красных кровяных телец. Только вот древний ящер, так же, как и любой сложный организм, состоит из многих других молекул, которые нельзя воссоздать, ориентируясь лишь на кусочки коллагена и белок крови. Это все равно, что строить огромный имперский корабль из набора Lego Star Wars, располагая всего лишь несколькими деталями и изображением на коробке. Как минимум, нам нужна инструкция, а это и есть неуловимая ДНК.

Мэри Швейцер

Еще 20 лет назад ученые были уверены, что им удалось найти ДНК-материал возрастом 80-120 млн лет. Правда, вскоре это утверждение было опровергнуто обладателем Нобелевской премии биохимиком Томасом Линдалом, который отмечал, что цепочки ДНК со временем обязательно разрушаются.

И, действительно, в 2012 году исследователи установили, что период полураспада ДНК составляет 521 год. Это означает, что в окаменелостях возрастом более 5-6 млн лет все связи структур ДНК утрачены навсегда. А это так себе новости, учитывая, что эра динозавров закатилась примерно 65 млн лет назад.

И вот, пожалуйста, недавнее тому доказательство. В конце 2016 года палеонтологи нашли в янтаре часть тела животного возрастом 99 млн лет. И не просто фрагменты, а полноценный хвост с хорошо сохранившимися мягкими тканями, костями и даже перьями. Но ни следа молекул ДНК.

А самая древняя, обнаруженная человеком, ДНК, принадлежит 700 000-летней лошади, найденной в 2013 году в канадской вечной мерзлоте. Тогда ученые подумали: «Хм, так, может быть, поиски стоит переключить на исследование тех мест, где органический материал способен лучше всего сохраниться?»

Поясним: ДНК постепенно деградирует после смерти организма под влиянием кислорода, воды, ультрафиолета, жизнедеятельности микробов в почве и т.д. А значит перекапывание земли и камней походит на тупиковую затею.

Именно по этой причине ряд палеонтологов возлагает надежду на многовековые льды и янтарь. Но пока что находки останков в этих структурах следов генетического материала нам не подарили.

Но даже если ученым удастся обнаружить неизвестную древнюю молекулу ДНК, опознать ее будет проблематично. Вот ту ДНК древней лошади установили благодаря успешному сравнению с геномом современных лошадей. Без этого совпадения ее с одинаковым успехом можно было бы принять за генетический материал динозавра, доисторического микроба и вообще кого угодно. Тем не менее есть еще вариации на тему возвращения динозавров к жизни.

Скелет Трицератопса

Динозавр из пробирки и куриного яйца

Как и стоило ожидать, несколько ученых, включая известного палеонтолога, научного консультанта сценаристов «Парка Юрского периода» Джека Хорнера, задаются вопросом, возможно ли возродить динозавров без их ДНК. В теории для этого надо каким-то образом отмотать назад эволюцию.

Как объяснял сам Хорнер, первый шаг в этом подходе - начать с современного потомка динозавра. Известно, что птицы и аллигаторы - эволюционные потомки теропод, двуногих плотоядных динозавров, к коим относятся велоцираптор и наш любимчик - тираннозавр Рекс.

Другие группы динозавров, в том числе гадрозавры (утиноподобные динозавры), цератопсиды (такие, как трицератопс), стегозавры и анкилозавры, не имеют современных родственников.

Условно говоря, чтобы получить существо, напоминающее динозавра, ученым придется «поколдовать» над эмбрионом обычной курицы. Тем более что эксперименты в этом направлении уже проводились.

Например, доказано, что после применения ретиноевой кислоты (полученной из витамина А) на определенном этапе развития эмбриона курицы, цыпленок получается с перьями на лапах и роговыми чешуйками, покрывающими тело. Об этом рассказывает и упомянутый выше палеонтолог Джек Хорнер в своей книге «Как сделать динозавров: новая наука об обратной эволюции». Он считает, что ближе всего к динозаврам страус эму, поэтому он лучше подойдет в качестве лабораторного животного.

Другой ученый, Мэтью Харрис из Института Макса Планка в Германии, уже сделал птицу с настоящими зубами. Он сумел добиться этого, особым образом пересадив цыпленку в рот твердые ткани.

Еще некоторые исследователи, находящиеся в поиске параллелей между птицами и динозаврами, предлагают обратить внимание на тропическую птицу гоацин. Ее считают доисторическим видом и наиболее очевидным доказательством в пользу родственных связей между птицами и рептилиями. Дело в том, что на крыльях, в районе предплечья, у них остались коготки, которые хорошо видны у птенцов.

Всё это бесконечно увлекательно, но даже сами ученые-палеонтологи и палеогенетики признаются, что реальное возрождение динозавров - красивый миф. Во-первых, за 65 млн лет планета слишком изменилась, чтобы в нее вот так запросто вписался древнейший вид, который, скорее всего, только нарушит экосистему. Да и для возрождения популяции требуется минимум 5 000 особей, что является чем-то из области фантастики. В конце концов, даже создание одного-единственного динозавра приведет только к страданиям этого существа. А зачем тогда нужны все эти эксперименты и исследования? Хороший вопрос, и на него у мира науки есть свой ответ.

Возрождая виды

На самом деле всё просто. Динозавры - вымершие животные, только вот исчезли они естественным путем. А недавняя история знает другие виды, которых в природе не осталось: дронт, странствующий голубь, бандикут, стеллерова корова. Эти животные больше не существуют на планете из-за деятельности человека, вот ученые и ищут способ исправить ситуацию. Точнее, спасти те виды, которые находятся под угрозой истребления.

Не секрет, что существует целый ряд проектов по сбору генетического материала представителей фауны, которые практически вымерли. Их клетки хранятся для того, чтобы однажды ученые смогли превратить их в стволовые, а затем в половые клетки и попытаться искусственно спасти вид. По последним оценкам, в ближайшие 3-10 лет эта технология будет освоена.

Поскольку искусственное воспроизводство вида - более чем трудоёмкий процесс, ценные подсказки о сохранении животного мира настоящего могут быть найдены в животном мире прошлого. А всем мечтающим о реальном воплощении парка с живыми динозаврами советуем не расстраиваться, а дождаться сиквела фильма «Мир Юрского периода» (выходит в прокат летом 2018 года) и поучаствовать в популяризации палеонтологии.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

На протяжении последних 15 лет доктор Мэри Швайцер поражает эволюционистов и сторонников геологического актуализма своими находками мягких тканей в костях динозавров. Ей удалось обнаружить там кровяные клетки, кровеносные сосуды и некоторые белки (например, коллаген). Однако науке доподлинно известно, что такие ткани не могли просуществовать 65 миллионов лет (с момента, когда якобы вымерли динозавры, до нашего времени), даже если бы они постоянно хранились при минусовой температуре (хотя динозавры, по мнению эволюционистов, жили в гораздо более теплом климате). Вот что сказала доктор Мэри Швайцер в одном из своих выступлений на телевидении:

Согласно законам химии и биологии, и всем остальным научным данным, эти ткани должны были давным-давно разложиться и полностью исчезнуть.

А вот цитата из ее статьи в научном журнале:

Исходные молекулярные соединения не могут сохраняться в костных останках, возраст которых больше одного миллиона лет. Поэтому обнаружение коллагена в этих хорошо сохранившихся останках динозавра заставляет нас при определении темпов и моделей молекулярного разложения опираться на принципы актуализма, а не на теоретические и экспериментальные экстраполяции, полученные в условиях, какие не встречаются в природе.

Когда доктор Швайцер обнаружила в костях динозавров упругие кровеносные сосуды и другие мягкие ткани, она, как добросовестный ученый, тщательно проверила все полученные результаты. Репортаж о ее находках отмечает:

«Это был полный шок», – говорит Швайцер. – «Я не поверила в это до тех пор, пока мы не подтвердили тот же результат семнадцать раз».

Другие эволюционисты, увидев в этой находке угрозу своей старой догме, взялись утверждать, что эти кровеносные сосуды на самом деле были бактериальными биопленками, а кровяные клетки – богатыми железом капсулами, которые называются фрамбоидами. Но при этом они проигнорировали широкий спектр данных, полученных доктором Швайцер, а сама она детально ответила на все возражения. , И все-таки доктор Швайцер продолжает верить в устоявшуюся парадигму эволюционизма.

Костные клетки и белки динозавров

Последние исследования доктора Швайцер еще больше подрывают веру в долгие века биологической эволюции. Она проанализировала костные останки двух динозавров: знаменитого Тираннозавра Рекс (MOR 1125 ) и большого утконосого динозавра, которого называют Канадский б рахилофозавр (MOR 2598). Костная ткань обладает удивительными свойствами: она может восстанавливаться после повреждений и использует замечательный белок остеокальцин, найденный в останках Игуанодона – самого известного утконосого динозавра, который якобы жил 120 миллионов лет назад. Самые распространенные костные клетки – остеоциты, обладающие характерной ветвистой структурой, позволяющей им соединяться с другими остеоцитами, а всем им вместе «немедленно реагировать на изменения нагрузки». 10

James D. San Antonio, Mary H. Schweitzer, Shane T. Jensen, Raghu Kalluri, Michael Buckley, Joseph P. R. O. Orgel

Группа ученых под руководством доктора Швайцер удалила твердый костный минерал с помощью хелатообразующего реагента EDTA. После этого они обнаружили в костях обоих динозавров «прозрачные клеткообразные микроструктуры с дентритными [ветвистыми, совершенно как у остеоцитов] выступами, причем в некоторых из них имелось внутреннее содержимое».

Кроме того, с помощью антител они обнаружили шаровидные белки актин и тубулин , входящие в состав волокон и протоков в организме позвоночных. Соединительная структура белков обоих динозавров была схожей на структуру тех же белков в организмах современного страуса и аллигатора. С другой стороны, ученые не нашли там бактерий, что исключает предположение о загрязнении костей посторонними веществами. В частности, использованные ими антитела не реагируют с бактериями, формирующими биопленки, «так что биопленочное происхождение этих структур не находит своего подтверждения». 10 Более того, ученым удалось обнаружить следы коллагена – волокнистого животного белка, причем этот белок был только в костях, но не в окружающих их осадочных отложениях.

Группа доктора Швайцер не остановилась и на этом. Поскольку актин, тубулин и коллаген не уникальны для костей, они проверили костные останки на наличие очень специфического белка костных клеток под названием PHEX (фосфаторегулирующая Х-связанная эндопептидаза). И действительно, чувствительные к этому белку антитела подтвердили его наличие в костях динозавров. А ведь обнаружение особого костного белка очень убедительно подтверждает идентификацию найденных тканей как остеоцитов.

В результате этих находок перед эволюционистами возникла следующая проблема:

Клетки обычно разлагаются вскоре после смерти организма. Как же могли эти «костные клетки» и состоящие из них молекулы сохраниться в костях, принадлежащих мезозойской эре [эпоха динозавров по шкале эволюционистов]? 10

Ученые попытались решить эту проблему, предполагая, что кость защитила клетки от бактерий, вызывающих разложение. Кость также могла защитить клетки от набухания, за которым следует их саморазложение (автолиз). Кроме того, ученые предположили, что поверхности минеральных кристаллов притягивают и уничтожают ферменты, не давая им ускорить процесс разложения клеток. Наконец, ученые посчитали, что важнейшую роль в защите клеток от разложения играет железо: оно действует как антиоксидант, а заодно помогает связать между собой и стабилизировать белки.

На самом деле все это, до определенной степени, выглядит вполне разумно с точки зрения библейского креационизма. Установленные наукой темпы разложения белков соизмеримы с возрастом Земли после Всемирного потопа (около 4500 лет), но не с миллионами лет якобы имевшей место эволюции. Но даже в этом случае удивляет находка в костях не только белков, но и клеточных микроструктур, просуществовавших 4500 лет в окружении бактерий, которые легко могли атаковать их. Впрочем, их выживание на протяжении тысяч лет еще можно как-то объяснить; что объяснению не поддается, так это идея их выживания на протяжении многих миллионов лет, потому что все перечисленные выше защитные механизмы не могли бы так долго защищать костную ткань от воды и процесса гидролиза.

ДНК динозавров

Проблема сторонников идеи долгой биологической эволюции становится еще острее, когда дело доходит до обнаружения ДНК. Оценки стабильности ДНК не превышают 125 тысяч лет при 0° Цельсия, 17.500 лет при 10° Цельсия и 2500 лет при 20° Цельсия. 2 В одном из недавних исследований читаем:

«Обычно считается, что ДНК невероятно устойчива», – говорит руководитель проекта Брендт Айхман, доцент кафедры биологии в Вандербильдском университете. – «На самом же деле ДНК очень чувствительна к внешним воздействиям».

В организме человека за день умирают около миллиона оснований ДНК. Их гибель вызывается сочетанием обычной химической активности в клетках, а также воздействия окружающей среды в виде радиации и токсинов (например, сигаретного дыма, жареной пищи и промышленных отходов).

Недавнее исследование ДНК показало, что в кости она может существовать в 400 раз дольше . Но и в этом случае ДНК не могла бы просуществовать столько времени, сколько (по мнению эволюционистов) отделяет нас от динозавров. По данным этого исследования, до полного разложения ДНК в кости проходит 22.000 лет при 25° Цельсия, 131.000 лет при 15° Цельсия и 882.000 лет при 5° Цельсия. И даже если предположить, что ДНК каким-то образом будет постоянно содержаться ниже точки замерзания воды, при температуре -5° Цельсия, она просуществует только 6,83 миллиона лет – то есть, в десять раз меньше, чем требуется согласно теории эволюции. Исследователи утверждают:

Впрочем, согласно нашей модели, даже в самых лучших условиях содержания при -5° Цельсия после 6,8 миллионов лет в «цепочке» ДНК не останется ни одной связи длиной в одну пару оснований ДНК. Это показывает, насколько невероятна наша находка 174 фрагментов ДНК подобной длины в костях мелового периода возрастом 80-85 миллионов лет. 18

И все же команда доктора Швайцер обнаружила ДНК, причем тремя независимыми способами. Один из них, с использованием химических тестов и специально подобранных антител, обнаружил наличие ДНК в ее специфической форме «двойной спирали». Это показывает, что ДНК сохранилась прекрасно, потому что цепочки ДНК длиной менее десяти пар оснований не образуют стабильные участки двойной спирали. В стабильном спиральном желобе ДНК было обнаружено пятно DAP (4′,6-диамида-2-фенилиндола), что показывает наличие еще более длинной цепочки.

Конечно, эволюционисты в очередной раз будут ссылаться на возможное «загрязнение». Но ведь ДНК была найдена не где-нибудь, а именно и только во внутренней области «клеток», форма которых очень похожа на форму клеток страуса, и совершенно не напоминает биопленку, взятую из других источников и подвергнутую такому же исследованию на предмет обнаружения ДНК. Этих данных уже достаточно, чтобы исключить влияние бактерий, поскольку в более сложных клетках (как у людей или у динозавров) ДНК хранится только в особой маленькой области – клеточном ядре .

В довершение всего, команда доктора Швайцер обнаружила особый белок под названием гистон H 4 . Дело не только в том, что этот белок также должен был разрушиться за миллионы лет эволюции, но и в том, что этот белок специфичен для ДНК (ДНК – это дезоксирибонуклеиновая кислота , то есть имеет отрицательный заряд, тогда как гистоны щелочные и имеют положительный заряд, поэтому гистоны притягивают ДНК). В более сложных организмах гистоны представляют собой тонкие нити, вокруг которых оборачивается ДНК. А вот в бактериях гистонов просто нет. Поэтому, как утверждают доктор Швайцер и ее коллеги, «эти данные подтверждают наличие в клетках динозавров немикробной ДНК».

Вывод

Одно из утверждений Мэри Швайцер кажется особенно красноречивым:

Все было так, как если бы я смотрела на срез кости современного животного. Но, конечно, я не могла этому поверить. Я сказала сотруднику лаборатории: «Послушайте, ведь этим костям 65 миллионов лет! Как эти клетки могли прожить так долго?»

Но это лишь показывает, какую власть над учеными имеет теория долгих веков биологической эволюции. Более разумным и, на самом деле, более научным был бы другой вывод:

Все это выглядит совершенно как кость современного животного; я видела кровяные клетки (и кровеносные сосуды) и определила присутствие гемоглобина (а потом еще актина, тубулина, коллагена, гистонов и ДНК). Химии достоверно известно, что все это не могло просуществовать 65 миллионов лет. Стало быть, этих-то миллионов я и не увидела. Придется отказаться от доктрины долгих веков эволюции.

Библиография и примечания

1. Schweitzer, M.H. et al. , Heme compounds in dinosaur trabecular bone, PNAS 94 :6291–6296, June 1997. См. также Wieland, C., Sensational dinosaur blood report! Creation 19 (4):42–43, 1997; creation.com/ dino_blood. .
2. Nielsen-Marsh, C., Biomolecules in fossil remains: Multidisciplinary approach to endurance, The Biochemist , pp. 12–14, June 2002. См. также Doyle, S., The Real Jurassic Park , Creation 30 (3):12–15, 2008; creation.com/real-jurassic-park и Thomas, B., Original animal protein in fossils, Creation 35 (1):14–16, 2013.

В фильме «Парк Юрского периода» учёный научился клонировать динозавров и на необитаемом острове создал целый парк развлечений, в котором вживую можно было увидеть живое древнее животное. Однако гипотеза о возможности клонирования динозавров из ископаемых останков, которая была столь актуальна после выхода на экраны фильма «Парк Юрского периода», в конце концов оказалась несостоятельной.

Австралийские учёные под руководством Мортена Аллентофта и Майкла Банса из университета Мердока (штат Западная Австралия) доказали, что «воссоздать» живого динозавра невозможно.

Исследователи провели радиоуглеродное исследование костной ткани, взятой из окаменелых костей 158 вымерших птиц моа. Эти уникальные и огромные птицы обитали в Новой Зеландии, но ещё 600 лет назад они были полностью уничтожены аборигенами маори. В результате исследований, учёные выяснили, что количество ДНК в костной ткани уменьшается с течением времени – каждый 521 год число молекул сокращается наполовину.

Последние молекулы ДНК исчезают из костной ткани примерно через 6,8 миллиона лет. При этом последние динозавры исчезли с лица земли в конце Мелового периода, то есть около 65 миллионов лет назад – задолго до критического для ДНК порога в 6,8 миллиона лет, и в костной ткани останков, которые удаётся найти археологам, молекул ДНК не осталось.

«В результате мы выяснили, что количество ДНК в костной ткани, если её содержать при температуре 13,1 градуса Цельсия, каждые 521 год уменьшается наполовину», – рассказал руководитель группы исследователей Майк Банс.

«Мы экстраполировали эти данные применительно к другим, более высоким и низким температурам и установили, что если содержать костную ткань при температуре минус 5 градусов, то последние молекулы ДНК исчезнут примерно через 6,8 млн лет», – добавил он.

Достаточно длинные фрагменты генома можно найти лишь в замороженных костях возрастом не более миллиона лет.

Кстати, на сегодняшний день самые древние образцы ДНК были выделены из останков животных и растений, найденных в вечной мерзлоте. Возраст найденных останков составляет около 500 тысяч лет.

Стоит отметить, что учёные будут проводить дальнейшие исследования в этой области, так как различия в возрасте останков отвечают лишь за 38,6 % расхождений в степени разрушения ДНК. На скорость распада ДНК влияет множество факторов, среди которых условия хранения останков после раскопок, химический состав почвы и даже время года, в которое погибло животное.

То есть есть шанс, что в условиях вечных льдов или подземных пещер период полураспада генетического материала окажется дольше, чем предполагают генетики.

А клонировать мамонта можно?

Учёные Якутского Северо-Восточного федерального университета и Сеульского центра исследований стволовых клеток подписали соглашение о совместной работе над клонированием мамонта. Возродить древнее животное учёные попытаются с помощью останков мамонта, найденного в вечной мерзлоте. Мамонту всего около 60 000 лет и благодаря холоду он практически полностью сохранился. Для эксперимента был выбран современный индийский слон, так как его генетический код максимально схож с ДНК мамонтов.

По примерным прогнозам учёных, итоги эксперимента будут известны не ранее чем через 10–20 лет.

Тема клонирования человека развивается не столько в научном ключе, сколько в социальном и этическом, вызывая споры на тему биологической безопасности, самоидентификации «нового человека», возможности появления неполноценных людей, порождая также религиозные споры. При этом эксперименты по клонированию животных проводятся и имеют примеры успешного завершения.

Первый в мире клон – головастик – был создан ещё в 1952 году. Одними из первых успешное клонирование млекопитающего осуществили советские исследователи ещё в 1987 году. Это была обыкновенная домовая мышь.

Самой яркой вехой в истории клонирования живых существ стало появление на свет овечки Долли – это первое клонированное млекопитающее животное, полученное путём пересадки ядра соматической клетки в цитоплазму яйцеклетки, лишённой собственного ядра. Овца Долли являлась генетической копией овцы-донора.

Если в естественных условиях каждый организм сочетает в себе генетические признаки отца и матери, то у Долли был только один генетический «родитель» – овца-прототип. Эксперимент был поставлен Яном Вилмутом и Кейтом Кэмпбеллом в Рослинском институте в Шотландии в 1996 году и стал прорывом в технологиях.

Уже позже британскими и другими учёными были проведены эксперименты по клонированию различных млекопитающих, среди которых были лошади, быки, кошки и собаки.

Ребята, мы вкладываем душу в сайт. Cпасибо за то,
что открываете эту красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте

Клонирование животных становится привычным делом. Постепенно ученые берутся за вымершие виды, мечтают вернуть к жизни мамонта и неандертальца. Но как насчет динозавров?

Фильм «Парк юрского периода» совершил революцию в мире науки: появились международные проекты для изучения останков и ДНК древних ящеров, в 4 раза выросло число палеонтологов. Всеми двигал интерес и желание дать окончательный ответ на вопрос о том, возможно ли клонировать тех, кто жил на Земле за 60 млн лет до появления человека.

С начала 2000-х годов мнения ученых разнятся. Скептики простились с детской мечтой: даже владея подобной технологией, люди вряд ли воспользуются ею для воссоздания динозавра, которому нет места в современном мире. Но есть и те, кто мыслит иначе.

сайт вкратце объясняет, как ученые надеются оживить древних ископаемых в ближайшем будущем и о каких результатах можно говорить уже сегодня. Посвящается всем, кто мечтал увидеть живого тираннозавра, - не отчаивайтесь, надежда еще есть.

2. Ищем неизвестные формы жизни на нашей планете, чтобы изучать механизмы и функции генов, создавать новые виды и воскрешать старые

Мечта о возрождении динозавров, мамонтов и других вымерших животных постоянно всплывает в прессе, хотя подавляющее большинство ученых относятся к этой идее весьма скептически. Смогут ли люди когда-нибудь погулять по парку хоть какого-нибудь периода?

Александр Чубенко

Начнем с самых плохих новостей: парк юрского периода — чистая фантастика. Ни в замурованных в янтаре комарах, ни тем более в окаменевших останках динозавров не осталось даже следов ДНК. Скорее всего, еще до начала съемок первого фильма эпопеи в этом не сомневался и ее научный консультант — палеонтолог Джек Хорнер. Хотя (наверняка не без влияния работы со Спилбергом) он разработал проект создания существа, похожего на динозаврика, но об этом потом.

А недавно на мечте о динозаврах окончательно поставили крест. Датские и австралийские палеогенетики проанализировали ДНК из костей полутора с лишним сотен вымерших новозеландских гигантских птиц моа возрастом от 600 до 8000 лет и рассчитали, что (во всяком случае в условиях хранения костей в земле, а после — в музеях) период полураспада ДНК составляет 521 год. Вывод однозначен: даже в вечной мерзлоте через полтора миллиона лет нити ископаемой ДНК станут слишком короткими для получения информации о последовательностях ее нуклеотидов. Останки последнего динозавра раз в 40 старше — мечтатели могут расслабиться и помечтать о чем-нибудь более приземленном. Например, о мамонтах.

Мамонты: два подхода к мечте

Японский генетик Акира Иритани, один из руководителей «Общества создания мамонтов» (Mammoth Creation Society), в середине 1990-х еще надеялся найти в тушах сибирских мамонтов жизнеспособные яйцеклетку и сперматозоид, а результат их слияния подсадить в матку слонихи. Осознав нереальность такой надежды, этот крепкий старик (сейчас ему чуть за 80) не оставил попыток добыть хотя бы ядро соматической (желательно стволовой) клетки, чтобы получить мамонтенка классическим «методом Долли» — переносом этого ядра в слоновью яйцеклетку.

Похоже, что эта пушка не выстрелит по десяти (а может, и пятидесяти) причинам. Во‑первых, фактически равна нулю вероятность отыскать в тканях, пролежавших 10 000 лет в вечной мерзлоте, клетку с неповрежденными хромосомами: их разрушат кристаллики льда, остаточная активность ферментов, космические лучи… Часть остальных причин разберем на примере другой, менее нереальной идеи.

Упрощенное генеалогическое древо семейства слоновых

Геном мамонта международная группа ученых прочитала почти полностью еще в 2008 году. Его хромосомы можно собрать «по кирпичику» — синтезировать цепочки нуклеотидов, и даже не все шесть с лишним миллиардов, а несколько тысяч пар генов (из примерно 20 000), которые отличаются от аналогичных участков ДНК самого близкого из выживших родственников мамонтов — азиатского слона. Останется «всего лишь» прочитать геном этого слона, сравнить его с геномом мамонта, получить культуру слоновьих эмбриональных клеток, заменить в их хромосомах нужные гены — и вперед, по дороге, проторенной Яном Уилмутом, ведущим на веревочке овечку Долли.

Самых разных животных, от рыб до мартышек, с тех пор наклонировали множество. Правда, клетки у доноров брали при жизни и при необходимости хранили в жидком азоте, и жизнеспособных новорожденных получается меньше 1% от яйцеклеток с пересаженным ядром. И гены при этом если и меняли, то один-два, а не тысячи. И пересаживали яйцеклетки животным того же вида или очень близкородственного, а индийские слоны и мамонты — примерно такие же «родственники», как люди и шимпанзе.

Сможет ли слониха принять эмбрион мамонта, вынашивать его два года и родить живого и здорового детеныша? Весьма сомнительно. И что вы будете делать с одним-единственным мамонтенком? Для поддержания популяции даже в «парке плейстоценового периода» необходимо стадо хотя бы в сотню голов.

И весьма желательно, чтобы они не были родными братьями и сестрами, иначе слишком высока вероятность наследственных болезней у их потомства — а последние мамонты вымерли в том числе и потому, что не смогли приспособиться к очередному потеплению из-за слишком малой вариативности их геномов. И так далее. Но если когда-нибудь клонировать мамонтов все же удастся, на севере Якутии им давно приготовили и стол, и дом.

Плейстоценовый парк

Несколько десятков тысяч лет назад на месте нынешней тундры в таких же, как в наше время, климатических условиях колосилась похожая на саванну тундростепь, в которой бизонов, мамонтов, шерстистых носорогов, пещерных львов и прочей живности было примерно столько же, как сейчас — слонов, носорогов, антилоп, львов и другого зверья в африканских заповедниках. Короткого северного лета растениям хватало, чтобы накопить достаточно биомассы и для себя, и для прокорма травоядных на время полярной ночи.

Но во время последнего масштабного потепления, около 10 000 лет назад, животные мамонтовой степи вымерли (возможно, первобытные охотники немного ускорили этот процесс). Без навоза зачахли растения, экосистема пошла вразнос, и еще через несколько тысяч лет тундра стала безвидна и почти пуста.

Но в 1980 году в заказнике неподалеку от города Черского в устье Колымы группа энтузиастов во главе с руководителем Северо-Восточной научной станции РАН Сергеем Зимовым начала работу по воссозданию экосистемы мамонтовой степи с помощью интродукции в тундру выживших плейстоценовых животных или их современных аналогов, способных существовать в арктическом климате.

Начали они с огороженного участка площадью 50 га и небольшого стада якутских лошадок, которые вскоре выщипали и вытоптали почти всю растительность в этом слишком маленьком для них «краале». Но это было только начало. Сейчас (пока — на чуть большей площади, 160 га) к лошадям уже подселили лосей, северных оленей, овцебыков, маралов и зубров.

Скромные достижения

Последний из истребленных собаками динго, туземцами и, окончательно, европейскими овцеводами тасманийских сумчатых волков — тилацинов (Thylacinus cynocephalus) умер в зоопарке в 1936 году. В 2008 году исследователи из Мельбурнского университета выделили из заспиртованных тканей музейных образцов тилацина один из регуляторных генов, усиливающих синтез белка другого гена, который отвечает за развитие хрящей и костей, и заменили им аналогичный ген-регулятор в яйцеклетках мышей. В двухнедельных мышиных эмбрионах (родиться потенциальным уродцам не позволили) синтезировался не мышиный, а тилациновый белок Col2A1. Но о возрождении сумчатого волка на мышиной основе даже мечтать не стоит — это просто генетический фокус, результаты которого, возможно, когда-нибудь пригодятся, например, для изучения функций генов исчезнувших видов.
В той же Австралии весной этого года биоинженеры из Университета Нового Южного Уэльса попытались вырастить вымершую всего лет 30 назад лягушку Rheobatrachus silus — мелкую зверушку, любопытную тем, что ее самки вынашивали икру во рту. Ядра из замороженных тканей R. silus ученые внедрили в икринки самого близкого к ней вида лягушек, Mixophyes fasciolatus, и даже дождались нескольких делений яйцеклеток, а после этого эмбрионы погибли. Но лиха беда начало, хотя для публики эта земноводная мелочь — совсем не то, что динозавры.
Неудачей, хотя и намного меньшей, закончился и эксперимент исследователей из Сарагосского университета по клонированию пиренейского горного козла, последний представитель которых погиб в 2000 году. Первые две попытки добиться рождения козлят из эмбрионов, полученных из ядер клеток, замороженных еще при жизни последней особи, и яйцеклеток домашней козы, закончились в лучшем случае выкидышами. На третий раз (в 2009 г.) испанские ученые создали 439 химерных эмбрионов, 57 из которых начали делиться и были имплантированы в матки суррогатных матерей. К сожалению, из семи забеременевших коз до родов дотянула только одна, а козленок умер через несколько минут после рождения из-за проблем с дыханием.

Правда, зубры — обитатели широколиственных лесов, и если они не сумеют адаптироваться в Арктике, их планируют заменить более подходящим видом — лесными бизонами. Надо только дождаться, пока увеличится их небольшое стадо, присланное коллегами из заповедников северной Канады и определенное на постой в питомник на юге Якутии.

Когда (и если) вместо большого парка проект получит площадь, достаточную для организации заповедника, можно будет выпустить из вольеров волков и медведей и даже попытаться интродуцировать амурских тигров — самую подходящую из имеющихся замену пещерным львам. Ну а мамонты? А мамонты — потом. Если получится.

Летите, голуби?

Проект возрождения американских странствующих голубей (Ectopistes migratorius) с экологией никак не связан. Даже наоборот, еще в начале XIX века на востоке Северной Америки странствующие голуби летали стаями в сотни миллионов птиц, объедая леса, как саранча, и оставляя за собой дюймовый слой помета, устраивали на деревьях колонии из сотни гнезд и, несмотря на все старания хищников, индейцев, а потом и первых белых поселенцев, не уменьшались в числе.

Но с появлением железных дорог охота на странствующих голубей стала выгодным бизнесом. Стреляй не глядя в пролетающую над фермой тучу или собирай птенцов, как яблоки, и сдавай скупщику — пучок за пятачок, зато пучков — сколько дотащишь. Всего за четверть века от миллиардов странствующих голубей осталось несколько тысяч — слишком мало для того, чтобы восстановить популяцию этих коллективистов, даже если бы в те времена это кому-то пришло в голову. Последняя странствующая голубка умерла в зоопарке в 1914 году.

Мечтой возродить странствующего голубя воспылал молодой американский генетик Бен Новак. Он даже сумел получить под свою идею финансирование от фонда Revive and Restore («Возродить и восстановить») — одного из отделений основанной писателем Стюартом Брэндом организации Long Now, поддерживающей экстравагантные, но не слишком безумные проекты в разных областях наук.

Как материал для перестановки генов Бен планирует использовать яйцеклетки полосатохвостого голубя — вида, наиболее родственного странствующему. Правда, от общего предка их отделяют 30 млн лет и куда большее, чем между мамонтами и слонами, число мутаций. И опыт с заменой генов в эмбрионах птиц более-менее отработан только на курицах, а с голубями до сих пор никто не имел дела…

Но геном странствующего голубя уже прочитан по образцу тканей, предоставленному одним из музеев, и в марте 2013 года Новак начал работу по реконструкции вымершей птицы в Университете Калифорнии в Санта-Круз. Правда, даже если проект завершится удачей, его результаты будут жить в зоопарках: в природе странствующие голуби могут существовать только в составе многомиллионных стай. Что ждет «кукурузный пояс» США, если эти стаи смогут приспособиться к новым условиям жизни?

Хотя, даже если воссоздать странствующих голубей не удастся, полученные результаты пригодятся для попыток возрождения дронтов (смешных птиц Додо), новозеландских моа, похожих на них мадагаскарских эпиорнисов и других недавно вымерших видов птиц.

В январе 2013 мировые СМИ облетела невероятная новость: известный генетик Джордж Черч из Гарвардского университета ищет отважную женщину на роль суррогатной матери для клонирования неандертальца. Через день все приличные издания, клюнувшие на эту наживку, опубликовали опровержение: оказалось, что журналисты из Daily Mail немножко ошиблись при переводе интервью в немецком еженедельнике Spiegel. Черч, который геномом неандертальца никогда не занимался, всего лишь рассуждал о том, что теоретически клонировать его когда-нибудь будет можно, но нужно ли?

Курозавры: вперед, в прошлое!

А теперь вернемся к тому ученому, с которого начали, — Джеку Хорнеру из Университета штата Монтана, автору книги «Как построить динозавра» (How to Build a Dinosaur). Правда, это будет скорее курозавр: проект так и называется — Chickenosaurus, и на его осуществление, по мнению автора, потребуется всего пять лет. Для этого нужно «разбудить» в курином эмбрионе сохранившиеся, но не активные гены динозавров. Начать можно будет с зубов: у археоптерикса и других первоптиц зубы были вполне неплохие. Правда, максимум, которого смогли добиться работающие в этой области исследователи, — это 16-дневные куриные зародыши с несколькими коническими зубками в передней части клюва, но дорога в тысячу ли начинается с первого шага…

Именно так, в несколько этапов — шаг за шагом, ген за геном, белок за белком — Хорнер и планирует вырастить своих курозавров. Четвертый палец убрать, крылья превратить в лапки… И потребуется на первый этап проекта пять-семь лет работы и пара миллионов долларов. Правда, сведений о том, что проект «Курозавры» получил финансирование, пока нет. Но меценат наверняка найдется: не так уж важно, что это будут не совсем настоящие динозаврики и для начала — размером с курицу. Зато красиво.

Кстати о красоте: темная раскраска и чешуя у динозавров в «Парке юрского периода» делает их более страшными, но, скорее всего, не соответствует действительности. И Хорнер, и многие другие палеонтологи давно придерживаются мнения о том, что большинство, если не все наземные динозавры были теплокровными и покрыты яркими перьями. В том числе и Ужасный Царственный Ящер — Tyrannosaurus rex. Теплокровность — пока вопрос спорный, но несомненные следы перьев на окаменелых останках близких родственников тираннозавра — Yutyrannus huali (в переводе с латинско-китайского — «Красивый тиран в перьях», вес — почти 1,5 т, длина — 9 м) — недавно обнаружила экспедиция китайских палеонтологов. И что с того, что по строению его примитивные перья длиной до 15 см больше похожи на цыплячий пушок, а не на сложные перья современных птиц? Ну не может быть, чтобы они не были красиво раскрашены!

А если будущие мамонты, дронты, динозавры и прочие вымершие животные будут не совсем настоящими, а почти идентичными натуральным — кто из вас откажется прогуляться по парку периода, на первый взгляд неотличимого от юрского или плейстоценового?