Клонируют ли динозавров?
Фантасты и футурологи уже не раз предрекали, что в будущем вымершие существа будут снова «восстановлены» через клонирование с использованием сохранившихся — скажем, в замороженном состоянии — фрагментов ДНК. Насколько такое вообще возможно, пока понятно не до конца. Однако в США уже запущен масштабный проект по сохранению замороженных образцов тканей редких и исчезающих животных.
В принципе, подобное клонирование уже состоялось — испанские ученые «оживили» пиренейского козла, последний представитель которых умер в 2000 г. Однако клонированное животное не протянуло и 7 минут, скончавшись от легочной инфекции. Впрочем, многие специалисты сочли это крупным успехом, который вдохновил появление новых коллекций замороженных образцов, среди которых и проект Американского музея естественной истории (AMNH). И как знать, не послужат ли такие хранилища действительно бесценным «ноевым ковчегом», способным спасти от полного исчезновения множество видов.
В хранилище AMNH предусмотрено место для примерно 1 млн образцов, хотя пока что до этого числа ему далеко. Бабочки, лягушачьи лапки, фрагмент кожи кита и шкуры крокодила — такие образцы сохраняются в емкостях, охлаждаемых жидким азотом. А по недавно заключенному с американской Службой национальных парков, коллекция будет пополняться новыми экспонатами. К примеру, уже в августе ученые готовятся принять образцы крови островной лисицы, находящейся на грани вымирания. В теории, такие замороженные клетки когда-нибудь можно будет использовать для клонирования и полного «воскресения» вымершего вида. Но пока что ни одной ученой группе совершить подобное не под силу.
К примеру, испанцы, клонировавшие пиренейского козла, почти буквально следовали методу британца Яна Вилмута (Ian Wilmut) — того самого, который в 1997 г. буквально потряс весь мир, представив клонированную овцу Долли. Это показало принципиальную возможность клонировать млекопитающих — более того, овца прожила больше 6 лет и умерла в 2003 г. Однако и Долли, и испанский козел клонировались с переносом ядра: ученые брали яйцеклетку одного животного и удаляли из нее ядро, а вместо него внедряли ядро из клетки того животного, которое хотели клонировать. Затем такая «гибридная» клетка помещалась в организм суррогатной матери.
Такой метод требует идеального состояния клетки животного, которое ученые намерены клонировать. Для овцы и козла это еще может сработать, но как быть со многими исчезнувшими или исчезающими видами, от которых не сохранились ни рожки, ни ножки? Даже в криогенном хранилище с годами ДНК медленно деградирует, а уж образцы, сохранявшиеся в «естественных» условиях, и вовсе содержат лишь незначительную часть своего генома.
Впрочем, современные компьютерные технологии позволяют скрупулезно восстановить полный геном вымершего вида, комбинируя данные из нескольких образцов. Таким путем ведутся работы по генетическому картографированию древних мамонтов и даже неандертальцев. Уже получены довольно значительные фрагменты генома других вымерших видов — к примеру, пещерного медведя или моа, гигантской птицы, которая царила в Новой Зеландии до появления здесь аборигенов-маори.
А немецким исследователям удалось неплохо поработать с геномом неандертальца — правда, лишь его митохондрий (особых органелл, «энергетических станций» наших клеток, которые обладают собственным генетическим материалом). И если птицы моа вымерли примерно тысячу лет назад, то неандертальцев не существует уже около 40 тыс. лет — и тем ценнее работа ученых из Германии. Впрочем, все эти подходы никогда не сработают с образцами старше 100 тыс. лет: за этот срок ДНК деградирует полностью.
Что же — мы никогда не увидим «динозавропарк», в вольерах которого живут настоящие клонированные тираннозавры или гиганты диплодоки? Как знать. К примеру, не так давно для восстановления генома предложен метод «обратной эволюции», состоящий в работе с генотипом «живых родственников» вымершего вида.
Над таким подходом работает калифорнийский ученый Бенедикт Патен (Benedict Paten) с коллегами. Их решение состоит в секвенировании генома множества отдельных представителей родственных видов, а затем их сравнении — с тем, чтобы с помощью специальных алгоритмов определить «исходный код». К примеру, «обсчитывая» геномы человека и шимпанзе, авторы сумели «прийти» к четырем нашим общим предкам, о чем и отчитались в публикации прошлой осенью.
Впрочем, и этот метод, конечно, не идеален и имеет свои ограничения. Оживление динозавров снова откладывается. И даже если мы сумеем получить данные о геномах всех живых организмов планеты, некоторые из вымерших видов попросту не оставили никаких потомков. Они исчезли, и вряд ли информация об их ДНК каким-то образом может быть получена.
Но допустим, нам удалось получить полную расшифровку генома какого-нибудь вымершего вида. Это — только часть задачи, ведь нам нужно еще получить живой организм. А это — дело почти божественное: перейти от информации, закодированной в ДНК, к реальному существу.
Для начала понадобится синтезировать саму ДНК и каким-то образом правильно разделить ее нити на нужные хромосомы и свернуть их — тоже именно тем уникальным образом, каким они были свернуты и упорядочены у некогда живого существа. Уже на этом этапе сегодня задача неразрешима. Но допустим, и это нам удалось, скажем, используя робота-биолога, который сделал сотни тысяч попыток и нашел единственно верный вариант (о таких роботах мы писали в заметке «Начало новой эры»). Вам потребуется «выпотрошенная» яйцеклетка, в ядро которой вы сможете поместить хромосомы прежде, чем внедрять ее в суррогатную мать. И все, что мы знаем о природе и характере генетических заболеваний, позволяет добавить: малейшая ошибка приведет к полному краху. Словом, все это выглядит слишком сложным и вряд ли позволит в обозримом будущем клонировать хотя бы мамонта. Возможно, проще изобрести машину времени.
Хотя известный американский генетик Джордж Черч (George Church) предлагает совершенно оригинальный подход. Необязательно, — считает он, — клонировать целое древнее животное. В том же мамонте нас интересует волосатый слон, так что проще взять обычного слона и отключить гены, определяющие отсутствие у него волосяного покрова, а вместо них — внедрить в него те, которые отвечали за волосы у мамонта. Шаг за шагом к слону можно добавлять и другие характерные элементы мамонта — скажем, изменять форму бивней и так далее — пока мы более-менее не приблизимся к «первоисточнику». Метод тоже более чем спорный — ведь мы, фактически, тем самым не восстанавливаем исчезнувшие виды, а создаем новые.
Да и нужно ли все это? Многие ученые склоняются к тому, что сложнейшие проблемы, с которыми связано «оживление» некогда вымерших видов, не стоят того. Представим, что мы восстановим тех же птиц моа — влияние их на экосистему современной Новой Зеландии будет, скорее всего, глубоко разрушительным. А тратить колоссальные усилия и средства лишь для того, чтобы получить несколько птиц для зоопарка, кажется верхом расточительности. Об этических вопросах клонирования, скажем, неандертальцев, и вовсе говорить трудно. Как мудро замечают некоторые специалисты, чем восстанавливать потерянное — лучше заняться сохранением еще имеющегося. И мы не можем с ними не согласиться.
По публикации LiveScience