Відтворення вимерлих видів

Воскресіння (відтворення) вимерлих видів (англ. de-extinction) — процес відтворення організмів, що належали б видам, які існували на Землі, але вимерли з якоїсь причини, або створення організмів, генетично близьких до вимерлих.

Схематичне зображення процесу клонування клітин піренейського козерога. Було взято культуру тканин з останньої самки піренейського козерога на ім'я Селія. З цієї культури тканин виділили клітинне ядро. Потім це ядро ввели в яйцеклітину домашньої кози, з якої попередньо видалили її власне клітинне ядро зі спадковою інформацією. Після цього яйцеклітину кози з ДНК піренейського козерога було імплантовано в сурогатну матір — іншу козу.

У спробах відтворення зниклих видів учені-генетики переважно використовують методи клонування. Для цього потрібно отримати геном виду, який з часом у більшості випадків зберігається або не повністю, або пошкодженим. Важливо також отримати ДНК і знайти самку родинного виду, яка виступить у ролі сурогатної матері для майбутнього дитинчати. Уже існує низка проєктів з відродження вимерлих тварин, як-от шерстистий мамонт або тасманійський вовк.

Першим і фактично єдиним успішним експериментом з клонування вимерлого виду наразі є «воскресіння» підвиду (піренейський козерог), який знову з'явився на світ 2003 року. Представник зниклого у 2000 році підвиду прожив усього кілька хвилин. Причиною смерті став уроджений дефект легень.

Можливість воскресіння вимерлих видів часто зазнає критики як з біологічного, так і з етичного поглядів.

Методика

Клонування, яке також називають соматичним ядерним перенесенням, відбувається в кілька етапів. Спочатку отримують соматичну клітину у вимерлого організму (в ідеалі її зберігають ще до смерті тварини) і незапліднену яйцеклітину в живого родича цього виду. З обох клітин витягуються ядра, і ядро соматичної клітини вимерлого виду імплантується в яйцеклітину. Для спонукання яйцеклітини до поділу її вдаряють електричним струмом. Після цього утворюється ембріон з генетичною інформацією вимерлого виду, який імплантують у тіло сурогатної матері. З ембріона розвивається організм, ідентичний донору соматичної клітини, тобто вимерлому виду.

Іншим потенційним методом відтворення виду може бути селекція, проте з її допомогою поки можна створити лише близьку до вимерлого виду тварину. Так з'явилася квагга Рау (англ. Rau quagga), яка багато в чому нагадує вимерлий підвид бурчелової зебри кваги, але не ідентична йому. Існують також аналогічні проєкти з відтворення тура (первісний дикий бик).

Кандидати на воскресіння

Мандрівний голуб

Великий моа (Dinornis novaezealandiae)

Маврикійський дронт

Вибираючи кандидатів на воскресіння, слід ураховувати безліч чинників. Насамперед має бути відносно доступна й неушкоджена ДНК з музейних зразків або скам'янілостей, вік якої теоретично не повинен перевищувати 500 000 років. Має існувати досить близький живий родич вимерлої тварини, який міг би виступити в ролі потенційної сурогатної матері. Серйозними проблемами, що перешкоджають клонуванню, є браконьєрство (наприклад, орикс білий був практично знищений в Омані), відсутність придатних місць проживання для багатьох видів (зокрема, для китайських річкових дельфінів унаслідок забруднення річки Янцзи, і багатомільйонних зграй мандрівних голубів), хвороби, що спричинили їх вимирання. Потрібно проаналізувати, вивчити й розв'язати етичні, культурні, соціальні, правові й екологічні проблеми.

Птахи

• Мандрівний голуб (Ectopistes migratorius). На початку XIX століття популяція мандрівного голуба налічувала кілька мільярдів особин, але до кінця століття вид було повністю винищено. Останній голуб помер 1 вересня 1914 року в зоопарку Цинциннаті. ДНК з музейних зразків виявилася сильно пошкодженою, проте американський біолог запропонував реконструювати геном птиці, з'єднавши фрагменти ДНК з різних зразків. Теоретично можливе створення генів, що відповідають за певні ознаки, властиві для мандрівних голубів, і подальше вставлення цих генів у стовбурові клітини сизих голубів. Стовбурові клітини з модифікованим геномом можливо перетворити на зародкові клітини, а потім вставити в яйця сизого голуба, де вони перемістяться у сформовані статеві органи ембріона. Пташенята, що вилупляться з таких яєць, стануть виробляти яйцеклітини та сперматозоїди мандрівного голуба. Потомство цих птахів матиме ознаки, характерні для вимерлого виду.
• Моа (Dinornithiformes). Загін великих безкілевих птахів, який налічував 9 видів і був поширений на території Нової Зеландії. Найбільші представники — Dinornis robustus і великий моа (Dinornis novaezealandiae) — досягали у висоту 3,6 м і важили до 230 кг. Вимерли в XV—XVI столітті внаслідок неконтрольованого полювання з боку маорі. Наразі вдалося виявити велику кількість кісток і м'яких тканин цих птахів. Головною проблемою є пошук сурогатної матері, адже еволюційні лінії моа та їх найближчих родичів — південноамериканських тинаму — розійшлися близько 58 млн років тому.
• Епіорніси (Aepyornithiformes) — ще один загін великих безкілевих птахів, до якого входило близько 7 видів. Ендеміки Мадагаскару, вони були найбільшими птахами за всю історію Землі: зріст Aepyornis maximus досягав 3–5 м, а маса — до 270 кг. Учені виділили ДНК зі шкаралупи яєць, велику кількість яких удалось виявити в незайманому стані. Пошук сурогатної матері може представляти певні труднощі, оскільки найближчими родичами епіорнісів є невеликі за розмірами ківі з Нової Зеландії, які відокремились від епіорнісів 50 млн років тому.
• Дронти, або додо (Raphinae) — підродина голубиних птахів, ендеміки Маскаренського архіпелагу, що вимерли в XVII столітті внаслідок надмірного полювання, руйнування місць існування і хижацтва інтродукованих щурів і свиней. Кілька зразків додо були зібрані ранніми європейськими дослідниками й сьогодні доступні в музейних колекціях. Зразки включають, зокрема, м'які тканини, з яких потенційно можливо виділити ДНК. Імовірний найближчий родич додо — нікобарський голуб (Caloenas nicobarica).
• Каролінський папуга (Conuropsis carolinensis). Єдиний корінний вид папуг зі сходу США. Був поширений від півдня Нью-Йорка до Мексиканської затоки й до Вісконсіна на заході. Заселяв ліси вздовж річок, поїдаючи горіхи й фрукти, у зв'язку з чим нещадно переслідувався мисливцями. Остання особина померла в зоопарку Цинциннаті в 1918 році. У музеях по всьому світу збереглося 720 шкурок, 16 скелетів і кілька залишків яєць. Згідно з дослідженням мітохондріальної ДНК найближчими родичами Каролінського папуги є сонячна аратинга (Aratinga solstitialis), золотошапочна аратинга (Aratinga auricapillus) і чорноголовий папуга (Aratinga nenday).

Ссавці

Мамонт

Мастодонт

Шерстистий носоріг

Сибірський єдиноріг

Смілодон

Гігантський лінивець

Великорогий олень

Монстр Бондарьова

Квагга

Стеллерова корова

Сумчатий вовк

Тур

Піренейський козеріг

Плазуни

• Динозаври (Dinosauria). За сучасними уявленнями, усі непташині динозаври вимерли в кінці крейдового періоду, через що їхня ДНК повністю зруйнувалась. Проте 2007 року вченим удалось витягти білок колаген з кісток тиранозавра й навіть прочитати фрагменти його генетичної послідовності. У 2009 році було виділено білки з кісток брахілофозавра (Brachylophosaurus) віком близько 80 млн років.

Земноводні

• Шлунко-виводкова жаба (Rheobatrachus) — рід австралійських ендемічних жаб, що включав два види з дуже обмеженим ареалом. Обидва види вважають вимерлими із середини 1980-х років. Rheobatrachus silus був унікальний тим, що самки цього виду виношували дитинчат у шлунку, а по закінченні розвитку жабенят самка відригувала їх назовні. Причини зникнення точно невідомі, проте біологи припускають, що вимирання могло бути спровоковано забрудненням і деградацією довкілля, а також хворобами, зокрема хітрідіомікозом. Кілька дослідників припустили, що унікальний життєвий цикл жаб допоможе зрозуміти процеси вироблення й придушення кислот, що, своєю чергою, зможе полегшити біль у людей, що страждають на виразку й інші шлункові захворювання.

Критика

Критики вказують насамперед на ірраціональність подібних ідей і потребу спрямувати зусилля й фінанси для порятунку від вимирання ще живих тварин.

Див. також

• Ефект Лазаря

Примітки

1. Воскрешение вымерших видов?.
2. CNN, Thomas Page and Colin Hancock. . CNN. Архів оригіналу за 3 травня 2020. Процитовано 3 квітня 2020.
3. . NEWSru.com. 15 січня 2009. Архів оригіналу за 21 лютого 2020. Процитовано 3 квітня 2020.
4. Nicholls, Henry. . New Scientist (амер.). Архів оригіналу за 21 жовтня 2020. Процитовано 3 квітня 2020.
5. (амер.). Архів оригіналу за 6 квітня 2020. Процитовано 3 квітня 2020.
6. . The Independent (англ.). 14 квітня 2015. Архів оригіналу за 2 травня 2020. Процитовано 3 квітня 2020.
7. Rincon, Paul (22 листопада 2013). . BBC News (брит.). Архів оригіналу за 6 травня 2020. Процитовано 3 квітня 2020.
8. . Nat-geo.ru (ru-RU) . Архів оригіналу за 21 жовтня 2020. Процитовано 3 квітня 2020.
9. Biello, David. . Nature News (англ.). doi:10.1038/nature.2013.12645. Архів оригіналу за 4 серпня 2020. Процитовано 3 квітня 2020.
10. Welz, Adam (7 червня 2013). . The Guardian (брит.). ISSN 0261-3077. Архів оригіналу за 22 березня 2020. Процитовано 3 квітня 2020.
11. Sumner, Thomas; Carey, Bjorn (5 квітня 2013). . Stanford University (англ.). Архів оригіналу за 19 січня 2020. Процитовано 3 квітня 2020.
12. Бет Шапиро. Глава 4. Создаем клона // Наука воскрешения видов. Как клонировать мамонта. — СПб: Издательский дом «Питер», 2017. — С. 117—154. — 320 с. — (Pop Science).
13. In South Africa, the Quagga Project Breeds Success. www.genomenewsnetwork.org. Архів оригіналу за 17 серпня 2013. Процитовано 3 квітня 2020.
14. . web.archive.org. 29 квітня 2017. Архів оригіналу за 5 липня 2017. Процитовано 3 квітня 2020.
15. Edward R. Winstead. In South Africa, the Quagga Project Breeds Success (англ.). Genome News Network (20 October 2000). Дата обращения 29 апреля 2017.
16. (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 30 травня 2019.
17. Zukerman, Wendy. . New Scientist (амер.). Архів оригіналу за 1 грудня 2017. Процитовано 3 квітня 2020.
18. . web.archive.org. 14 травня 2017. Архів оригіналу за 14 травня 2017. Процитовано 3 квітня 2020.
19. . «Элементы» (рос.). Архів оригіналу за 22 лютого 2020. Процитовано 3 квітня 2020.
20. . «Элементы» (рос.). Архів оригіналу за 29 січня 2020. Процитовано 3 квітня 2020.
21. . Википедия (рос.). 25 березня 2020. Архів оригіналу за 20 вересня 2020. Процитовано 3 квітня 2020.
22. . https://www.iucnredlist.org/species/19476/8897826. 30 квітня 2004. Архів оригіналу за 28 вересня 2020. Процитовано 3 квітня 2020.