ДНКотики: как прогресс уничтожил множество видов, а теперь может вернуть их к жизни

Все больше ученых говорят о том, что на планете бушует шестое глобальное вымирание видов.

Скажем, популяция тигров сократилась на 95%, а те немногочисленные их виды, которые остались, находятся под угрозой полного исчезновения. Люди уничтожили места естественной среды обитания животных, но именно люди могут и вернуть вымершие виды к жизни с помощью генетики и клонирования. Platfor.ma и Discovery Chanel рассказывают, как наука может вернуть планете существ, которых она уже потеряла.

С каждым годом численность homo sapiens растет, а технологический прогресс требует проникновения во все уголки дикой и нетронутой природы планеты, негативно сказывается на жизни множества экосистем. По некоторым подсчетам, каждый час на Земле исчезает три вида живых существ: животных, насекомых, микроорганизмов и других. Конечно, жизнь вымирала всегда — ученые считают, что все биоразнообразие, которое сейчас есть на планете — это лишь 1-5% от всех видов, которые когда-либо существовали.

За последние 500 млн лет происходило пять глобальных волн вымирания, которые случались по разным причинам. Первое началось примерно 440 млн лет назад из-за похолодания океанов. А эпоху динозавров, например, прикончил метеорит и последствия ударной волны, утверждает наиболее популярная теория.

Однако исследователи отмечают, что никогда темпы вымирания не были столь угрожающими.

Средней скоростью «нормального», эволюционного вымирания считается два вида в сто лет. При этом за последнее столетие только официально и по всем правилам было зарегистрировано вымирания около 200 видов животных. На самом деле их во много раз, а может и на много порядков больше. А главное — такие небывалые темпы вызвала деятельность человека.

Существование homo sapiens повлияло в том числе и на представителя одного из величайших видов семейства кошачьих — тигра. В начале ХХ века насчитывалось девять подвидов, а общее количество особей составило более 100 тыс. Из-за пагубного влияния человека полностью исчезли три подвида: яванский, балийский и каспийский тигр, а в целом популяция, по данным Всемирного фонда дикой природы, снизилась до 3,890 индивидов.

Однако есть надежда, что прогресс не только уничтожает виды, но и поможет их спасать или даже возрождать.

Как? С помощью клонирования. С чего? С их же ДНК.

Секвенирование ДНК, то есть выявление и определение генов, которые содержат всю информацию о живом организме, в ближайшее время может позволить ученым клонировать тилацина. Этот сумчатый волк напоминавший собаку, жил в Австралии, Новой Зеландии и Тасмании, и был объявлен вымершим в 1980-х.

Еще в 2008 году команде ученых из Мельбурнского университета во главе с профессором Эндрю Паско удалось полностью расшифровать геном сумчатого волка, и поместить генетический материал вымершего вида внутрь живого организма. Ученые смогли успешно интегрировать ДНК тилацина, участвующий в развитии костей и хрящей, в эмбрионы мышей.

Эксперименты с геномом тасманского тигра могут стать первым шагом на пути к восстановлению исчезнувших видов. Сегодня некоторые эксперты считают, что, используя эти прорывные знания, первые вымершие виды можно было бы возродить в течение нескольких лет. Тигры, например, могут быть клонированы из генетического материала, изъятого из сохранившихся тканей, который будет имплантирован в особь ближайшего родственника вида.

Такой процесс осуществляется с помощью переноса ядра соматической клетки. Соматическая — это любая клетка, которая не является репродуктивной, то есть сперматозоидом или яйцеклеткой. Биологи стерилизуют образец, изолируют нужные им клетки и помещают их в питательную среду. Через одну-две недели клетки готовы к клонированию. Так вымершие животные смогут вернуться к жизни через искусственно воспроизведенные последовательности их ДНК.

Однако радоваться пока рано. По словам профессора Эндрю Пасха, ведущего исследователя в университете Мельбурна, пройдет, по крайней мере, десять лет, прежде чем у нас появятся технологии, чтобы действительно вернуть процесс вымирания видов назад. Но, в то же время, мы не можем знать наверняка, насколько быстро будут развиваться эти технологии. Например, стоимость того же метода секвенирования генома упала с $100 млн в 2001 году до $1000 сегодня.

К тому же у нас уже есть простой и доступный способ, который может приблизить нас к восстановлению вымерших видов. Это CRISPR/Cas9 — технология, которая фактически является ДНК-редактором, способным изменять геном живого организма, добавляя или убирая практически любые свойства живого существа.

Стоимость секвенирования генома быстро снижается, что рождает множество идей сохранения биоразнообразия. Благодаря полученным ДНК вымерших видов, таких как шерстистый мамонт, тилацина и странствующий голубь, у нас появилась большая база древних ДНК — и она продолжает пополняться. В сочетании с искусственным интеллектом и Big Data, ученые смогут использовать эту информацию для мониторинга и восстановления диких животных, находящихся под угрозой исчезновения. Это позволит исследователям проверять целые сообщества с помощью ДНК и оценить шансы животных на восстановление.

Наиболее экстремальная идея заключается в том, чтобы взять гены хорошо адаптированных видов и вставить их в геномы исчезающих особей совершенно разных существ. То есть животные под угрозой исчезновения могут быть «скрещенны» с подобными особями, которые лучше приспособлены к новой среде. Впрочем, с другой стороны, может идея и не такая уж экстремальная, ведь такие трансгенные организмы уже давно и успешно существуют в растениях — например, гены кресс-салата использовались для улучшения генома помидоров, чтобы они могли легче переносить низкие температуры.

Однако здесь перед человечеством встают еще и этические вопросы. Ответственность за внедрение инновационных технологий не может лежать на плечах одного научного сообщества, такие вопросы следует выносить на обсуждение широкой общественности. После слухов из Китая о генетическом редактировании детей, люди по всему миру крайне обеспокоены этическими последствиями манипулирования геномом. Ведь применение таких технологии может привести к выводу «идеальных» людей с заданными характеристиками — чрезвычайно противоречивой идеи.

На данный момент мы находимся только в начале пути к сознательному изменению и улучшению самого кода жизни, ДНК, для устранения страшных болезней и поддержания биоразнообразия на нашей планете. Но уже сейчас множество сознательных людей и организаций прикладывают немало усилий и используют почти все доступные средства для спасения дикой природы и таких исчезающих видов, как тигры