Как клонировать мамонта?

Если бы вы могли воскресить исчезнувший живой организм, какой из них вы бы выбрали? Вопрос звучит как что-то из области грез. Но это не так. Несколько групп ученых уже интенсивно работают над проблемой возрождения — или как они предпочитают говорить «воссоздания».

Особый интерес в этом плане представляют такие животные как недавно (в 1980-х годах) исчезнувший вид австралийских лягушек, самки которых в отличие от других видов лягушек не откладывали яйца в водоемах, а вынашивали молодняк в животе. Букардо — подвид пиренейского горного козла (вымерший в 2000 году). Тур — предок домашнего скота (вымерший в XVII веке); тилацин или тасманский волк, исчезнувший в Австралии в начале XX века; странствующий голубь, популяции которого в 1860-х годах были невероятно многочисленны — одна стая могла насчитывать до миллиона особей — но к 1914 году исчезнувший (как объект охоты); и, наконец, этот символ ледникового периода — шерстистый мамонт, последние из которых исчезли около 3700 лет назад.

Если ставить перед собой такие задачи, то в голове обязательно возникнут два других вопроса: как это сделать, и — что еще важнее — с какой целью. На эти вопросы пытается ответить Бет Шапиро (Beth Shapiro) в своей книге «Как клонировать мамонта: наука возрождения» (How to Clone a Mammoth: The Science of De-Extinction).

Для достижения своей цели у нее есть все возможности: она преподает в Калифорнийском университете в Санта-Круз, является лауреатом «гранта для гениев» — премии фонда Джона и Кэтрин Мак-Артур и специализируется на исследовании ДНК древних организмов, изучая ДНК ископаемых животных, музейных образцов и так далее. Вместе со своими коллегами она изучила ДНК дронта, неандертальца, вымерших лошадей и броненосцев, бледных филинов и многих других организмов. Кроме того, она специалист по воссозданию исчезнувших видов и лично участвует в проектах по воссозданию мамонтов и блуждающих голубей.

Несмотря на прилагаемые усилия, пока еще никто не смог воссоздать (ужасное слово!) ни один живой организм. Поэтому Шапиро знакомит нас с состоянием дел на передовом рубеже науки — там, где вопросов пока еще гораздо больше, чем ответов. В связи с этим перед нами возникает проблема риторического характера: сложно писать о том, чего вообще не существует. Но при этом есть возможность реалистически показать, чем на самом деле является наука — это упорядоченная жажда знаний, открытость по отношению к исследованию нового. Следовательно, ее книга — это одновременно и оценка состояния технологий, и краткий обзор вариантов дальнейших действий, и масса вопросов, пока не имеющих ответов, и программный документ.

В принципе, существует несколько способов воссоздания живых организмов. Наиболее очевидный из них — межвидовое клонирование. При «обычном» клонировании — скажем, коровы-рекордсменки — вы берете ДНК особи, которую вы хотите клонировать, и вмонтируете ее в яйцеклетку другой особи этого же вида. (Яйцеклетка при этом должна быть «пустой», то есть, специально подготовленной таким образом, чтобы в ней отсутствовали гены той особи, в организме которой она образовалась). Затем, вы имплантируете яйцеклетку в организм суррогатной матери — в данном случае коровы. Если все пройдет успешно, через несколько месяцев родится теленок. При межвидовом клонировании необходимо вмонтировать ДНК особи одного вида (в данном случае того вида, который вам надо воссоздать) в пустую яйцеклетку особи родственного вида и использовать эту особь другого вид в качестве суррогатной матери. Все просто.

Просто, да не очень. Со времени первого клонирования млекопитающего прошло почти 20 лет — родилась овечка Долли, однако «обычный» способ клонирования по-прежнему неоднозначен и ненадежен. Пожалуй, клонирование коров проходит удачнее, чем других млекопитающих. Но даже в этом случае целых 70% беременностей заканчиваются неудачно. Однако межвидовое клонирование еще более сложное. В эксперименте по клонированию серого волка 372 эмбриона волка были имплантированы в организмы суррогатных матерей, в качестве которых использовались домашние собаки, но при этом родилось только три здоровых щенка. При попытке клонировать степную или африканскую кошку в организмы домашних кошек было имплантировано 1552 эмбриона, однако родилось только два здоровых котенка. В 2003 году козленок букардо был получен от суррогатной матери другого вида коз, но, к сожалению, у новорожденного животного был серьезный порок легких, в результате чего он погиб, задохнувшись в первые же минуты после рождения.

Но, тем не менее, несколько групп ученых надеются получить клоны мамонта именно таким способом. Недостатка в ДНК нет — по мере таяния в районах вечной мерзлоты ученые обнаруживают все больше останков мамонтов — и уже опубликована предварительная расшифровка генома мамонта. Идея состоит в том, что донорами яйцеклеток и суррогатными матерями будут азиатские слонихи — ближайшие живущие родственники мамонта.

Однако Шапиро считает эту идею сумасбродной. На ее взгляд, проблема заключается в том, что качество ДНК — по крайней мере, в тех останках мамонтов, которые найдены на сегодняшний день — недостаточно высокое для проведения клонирования, к тому же, пока отсутствуют методы восстановления полного генома.

Взамен она предлагает два альтернативных способа воссоздания мамонта. Первый из них предполагает использование тех же методов селекционного разведения, с помощью которых удалось вывести скаковых лошадей-чемпионов и декоративных собак настолько малого размера, что они помещаются в дамскую сумочку. Надо просто взять слонов, больше всего напоминающих мамонтов, спаривать их и повторять эту практику на протяжении нескольких поколений. Со временем можно будет вывести крупных шерстистых слонов, предпочитающих холодный климат.

Главной фразой здесь является «со временем». Беременность у слоних длится почти два года, и они достигают половой зрелости в возрасте не менее 10 лет. Следовательно, это будет долгосрочный проект.

Более «быстродействующим» и, по мнению Шапиро, более эффективным способом является генетическая модификация. В этом случае вы вносите в геном слона такие изменения, чтобы в нем оказались некоторые гены мамонта. Например, вы вставляете ген, отвечающий за шерстистость и, возможно, некоторые другие гены, отвечающие за устойчивость к холоду, а затем вживляете яйцеклетку, содержащую этот модифицированный геном, в организм суррогатной матери-слонихи. И подумать только! Родится мамонтенок.

Что ж, вполне возможно. Даже если оставить без внимания вопрос о том, является ли слон с несколькими генами мамонта «настоящим» мамонтом, ни в одном из способов не учитываются некоторые серьезные вопросы благополучия животных. Слоны в неволе размножаются с трудом — независимо от того, происходит ли оплодотворение естественным или искусственным путем. Метод экстракорпорального оплодотворения на слонах не испытывался. Судя по коэффициенту успешности в случаях с другими видами животных, для проведения одной успешной беременности вам потребуются сотни, а то и тысячи слоних-доноров и суррогатных матерей.

По утверждению Шапиро, воссоздание мамонтов (или создание мамонтоподобных слонов) — это не просто амбициозный проект, но еще и экологическая необходимость. Она считает, что эти существа сыграют огромную роль в восстановлении «тундростепей» или «мамонтовых прерий» — пастбищных угодий, некогда простиравшихся в северных территориях Европы, Азии и некоторых частей Северной Америки. Исчезновение тундростепей способствует таянию участков вечной мерзлоты, что, в свою очередь, усугубляет изменение климата. Благодаря крупным животным вроде мамонтов происходит восстановление тундростепей — как в силу особенностей их питания, так и благодаря удобрению пастбищ.

Многое можно сделать — и делается — с помощью существующих животных, например, бизонов и лошадей. И все же, Шапиро мечтает об «идеальной арктической картине, когда семейства мамонтов пасутся в тундростепях, мирно соседствуя с бизонами, лошадьми и северными оленями … Именно это — работа, основанная на успешном создании одной особи с целью разведения, а со временем и интегрирование в дикую природу целых популяций — является второй фазой воссоздания вымерших животных. На мой взгляд, без этой второй фазы воссоздание животных успешным быть не может.

Это и грандиозный план, и заманчивая мечта. Наука увлекает и занимает ум. Но, она кажется и своего рода отдушиной, целительным бальзамом, который может помочь сейчас — когда горят леса, исчезают морские рифы в процессе шестого массового вымирания в истории Земли.