.
• Межвидовое клонирование – это более технологичный аналог гибридизации. Ученые переносят ядро из клеток одного животного в энуклеированный (лишенный собственного ядра) ооцит животного другого вида. Затем получившиеся яйцеклетки используют, чтобы вызвать беременность у животного вида, отличного от донора ядра. Впервые такую «пересадку ядра» соматической клетки в яйцеклетку выполнили в 1996 году, и в результате на свет появилась овца Долли. Изначально технологию клонирования планировалось применять в сельском хозяйстве, чтобы получать животных с хорошими генами. Впоследствии стало понятно, что таким же образом можно воссоздавать исчезающие виды[709][710][711][712].
Рисунок 44. Фото «возрожденных» квагг.
• Генная инженерия – это тот самый метод редактирования генома с помощью системы CRISPR-Cas9, который планируется применить для создания слоно-мамонтов. Это «селекция на максималках». С помощью искусственного отбора получилось вывести животных, напоминающих квагг, и теоретически то же самое можно проделать со слонами и мамонтами. Но успех не гарантирован, а процесс может растянуться на многие годы, учитывая медленное размножение слонов. Проще будет не ждать, когда нужные гены появятся и проявятся сами, а отредактировать их в лаборатории.
Звучит просто, но на деле есть много сложностей, и они начинают возникать уже на уровне терминологии. В первую очередь нужно четко понимать, что такое биологический вид и вымирание. Эти понятия не так однозначны, как может показаться на первый взгляд. Например, от вида A в ходе эволюции отделился вид B, но сам вид A при этом исчез. Стоит ли считать его вымершим или он сохранился в новой ипостаси? Другая возможная ситуация: виды A и B гибридизировались, при этом все фенотипы, характерные для вида A, исчезли, но генотип сохранился в фенотипах B. Вымер ли в данном случае вид А? Например, в геноме современных людей неафриканского происхождения присутствует 1–4% генов, доставшихся от неандертальцев, а это означает, что этот родственный нам вид людей в каком-то смысле не совсем исчез[713]. Со слонами и мамонтами все понятно: это точно два разных вида, явно отличающиеся друг от друга и приспособленные к разным условиям обитания. Кроме всего прочего, при решении этих вопросов встает ряд проблем технического, экономического, экологического и этического характера[714].
Нерешенные проблемы и критика
Один из главных вопросов, который беспокоит ученых, занимающихся возрождением мамонтов, звучит так: сможет ли слониха, принявшая роль суррогатной матери, выносить и родить мохнатого малыша? Неизвестно, насколько совместимыми будут их организмы, а родовые пути слонихи могут банально оказаться слишком узкими, чтобы пропустить такого крупного «слоненка». В случае с овцой Долли донором яйцеклетки и суррогатной матерью была овца шотландской черноголовой породы, названная так за характерный черный цвет морды, а донором ядра и генетического материала стала овца породы полл дорсет, характеризующаяся белоснежной шерстью по всему телу. Это разные породы, но все же это один биологический вид, а слоны с мамонтами уже намного более дальние родственники[715][716][717][718].
Рисунок 45. Овечка Долли и ее суррогатная мама.
Если идею с суррогатной матерью реализовать не удастся, придется искать альтернативные решения, например, применять «искусственную матку». Некоторые успехи в этой сфере (она называется эктогенезом) уже есть. Например, команде из Гарвардского университета удалось в течение 10 дней поддерживать жизнедеятельность эмбрионов мышей – это половина беременности.
В 2017 году американские ученые опубликовали исследование, в котором рассказали об успешном применении своей «искусственной матки» для выращивания ягнят и заявили, что эктогенез в скором будущем найдет применение у людей. Эта технология поможет сохранять жизнь плодам, родившимся на очень ранних сроках, и «донашивать» беременность, которая сопровождается очень тяжелыми осложнениями. В качестве «искусственной матки» применяется биопакет из полимерных материалов, в котором в синтетических околоплодных водах находится плод. Специальные катетеры имитируют сосуды пуповины и обеспечивают растущий организм водой и питательными веществами. Насыщение крови кислородом обеспечивается за счет оксигенатора. При этом стенки биопакета надежно защищают плод от инфекций. Все это звучит жутковато и чем-то напоминает кадры из фильма «Матрица», но ученые утверждают, что в эктогенезе нет ничего страшного, и он принесет только пользу. Технология еще нуждается в существенной доработке, но к 2025 году уже планируется начать исследования с человеческими плодами. Пока же в таких биопакетах удалось поддерживать жизнеспособность недоношенных ягнят в течение 28 дней, и все они были успешно «рождены».
Результаты другого исследования с «искусственной маткой» EVE, имеющей похожую конструкцию, были опубликованы в 2019 году. В этом исследовании ученые в биопакетах тоже выращивали ягнят, но в течение более короткого срока и менее успешно: выживаемость составила 87,5 %,, .
Много вопросов возникает и с самим процессом клонирования. Некоторые ученые считают, что в такой технологии так много сложностей и пробелов в знаниях, что процесс создания слоно-мамонта пока что нереален. Мамонты – удобный объект для клонирования, потому что это крупные животные, а их останки найти легче, чем, например, небольших доисторических грызунов. Геном мамонтов уже достаточно хорошо изучен, но генетический материал мамонта нужно внедрить слонам, а опыта работы с культурами клеток этих животных пока еще не так много. Раньше этим никто не занимался, потому что не было такой необходимости, как не было необходимости и в изучении и применении технологий экстракорпорального оплодотворения у слоних[719][720]. К тому же если выращивать таких крупных животных в «искусственной матке», то это будет не то же самое, что эксперименты с ягнятами. Тут тоже могут возникнуть сложности, и не факт, что получится их преодолеть.
Рисунок 46. Ягнята, которые развиваются в «искусственной матке». Со стороны смотрится жутковато, но ученые уверяют, что малыши чувствуют себя в этих пакетах так же, как в животе у мамы.
Важно понимать, что на развитие, внешний вид и физиологию животного влияет не только последовательность ДНК, но и эпигенетические процессы, то есть такие процессы, которые регулируют функции генов, не меняя их структуру. Удастся ли воссоздать их в клетках новых мамонтов?
Есть и еще один не менее важный вопрос: как сами слоны примут новых родственников? А если растить «слоно-мамонтят» в полностью изолированных искусственных условиях, то в будущем у них наверняка возникнут проблемы с адаптацией к естественной среде. Очевидно, что мамонты, как и слоны, были социальными животными, поэтому, если уж создавать таких «слоно-мамонтов», то не одного, а сразу целую популяцию. Но где взять столько самок слонов, если эти животные тоже балансируют на грани вымирания и на счету буквально каждый обычный слоненок? А если возрождать популяцию естественным путем, за счет первых «Адама» и «Евы», на это уйдет много лет, потому что слоны достигают половой зрелости в 10–18 лет, а беременность у них продолжается до 2 лет[721].
Что касается вопросов экосистемы, то тут тоже есть как надежды, так и опасения. Подходящие условия для разведения мамонтов уже найдены – ими предлагается заселить Плейстоценовый парк в Якутии. Ожидается, что мохнатые гиганты разрушат своими мощными лапами снег и лед, обеспечат почву удобрением и разнесут семена растений. Но сколько времени уйдет на такое терраформирование? Не падут ли мамонты раньше времени, став жертвой сурового сибирского климата, инфекций и паразитов?
Иногда звучат и другие опасения: не получится ли так, что мамонты, наоборот, нарушат экосистему, и это приведет к негативным последствиям в глобальных масштабах? Сторонники этой точки зрения утверждают, что вымирание животных происходит не просто так – на то есть «экологические причины». Ученые на это отвечают, что мамонты все-таки не слишком «чужеродные» существа для современного мира: они исчезли с лица нашей планеты по палеонтологическим меркам недавно, и их вымирание произошло не только по естественным причинам – отчасти за это несет ответственность человек[722].
Одним словом, проблем много, и не на все из них у ученых есть готовые решения. Если мы и увидим оживших мамонтов, то это произойдет, вероятно, только через много-много лет.