Возродить мамонта и остановить изменение климата

Нет, это не просто броский заголовок или научная фантастика. Сегодня мы расскажем об амбициозной идее по остановке глобального потепления: возрождение экосистемы последних оледенений, выращивание мамонта в пробирке, возвращение вечной мерзлоты и снижение общемировой температуры.

Корни этой истории тянутся с нескольких сторон. Давайте разберемся во всем последовательно.

Возрождение – это конечно не академический термин, а у нас тут настоящий научный обзор. Поэтому мы будем говорить о биотехнологиях клонирования. Первая – это технология переноса ядер клеток (SCNT). Для него необходим неповрежденный материал и расшифрованный геном животного. И чудесное совпадение – в 2013 году на острове Малый Ляховский в море Лаптевых была найдена туша мамонта, которая настолько хорошо сохранилась во льду, что в ней даже была жидкая кровь. Эта находка позволила расшифровать геном мамонта, но для переноса ядер клеток этого недостаточно. Дело в том, что материал, извлеченный из останков давно умершего животного, в любом случае будет поврежден, а значит клонирование будет невозможно.

Окей, значит никакого клонирования? Нет, варианты все же есть!

«Невозможно «клонировать» виды, для которых не существует живых клеток. Поэтому редактирование генома может стать единственным способом вернуть к жизни вымершие виды - или, точнее, вымершие признаки.»

Для этого потребуется изменение генома близкого родственника мамонта – слона с помощью биотехнологии CRISPR/CAS. От слона шерстистый мамонт отличается маленькими ушами, шерстистостью и устойчивостью к холоду, именно эти признаки и нужно отредактировать.

Занимается этим Джордж Черч - профессор генетики в Гарвардской медицинской школе в рамках стартапа Colossal Biosciences аж с 2014 года. Этот то ли смелый эксперимент, то ли научную фантастику уже профинансировали на 210 миллионов долларов в результате двух раундов.

Ученые на то и ученые: однозначно на этот вопрос никто не отвечает. Но подход представляется «очень трудным, если не невозможным». Объясняется это тем, что некоторые фрагменты ДНК мамонтов все еще неизвестны. К тому же модифицировать требуется тысячи генов.

Лаборатория Черча использовала метод редактирования генома CRISPR. В 2015 году они изменили только 14 фрагментов последовательности генома слона. Но это «размыло и без того нечеткую грань, отделяющую науку от научной фантастики, укрепив надежды (и опасения), что воскрешение вымерших видов скоро может стать реальностью.» Дальнейшее продвижение требует разработок в области биоинформатики.

Следующим этапом после расшифровки и редактирования генома становится имплантация эмбриона в матку слона, который технически реализуем крайне сложно, если не невозможно. Тут вопросом остается и этическая сторона вопроса – мамонты остаются вымирающим видом, и неясные последствия для плода. Черч даже предложил использовать искусственную матку, но пока таких технологий попросту нет.

Совокупность технических сложностей, которые предстоит решить для воссоздания мамонта, делает проект практически невозможным, хотя и реализуемым в теории. От российских экспертов можно встретить критические оценки о невозможности реализации клонирования мамонта ] и более острожные оценки о сложности подобных проектов.

В якутском Плейстоценовом парке, конечно.

Плейстоценовый парк – это охраняемая природная зона, где восстановлена экосистема, приближенная к периоду оледенений. Такие места позволяют проводить исследования и эксперименты для изучения свойств флоры, фауны и почвы. Человек проектирует систему плейстоценового парка (состав видов и количество особей), подсеивает необходимые растения, осуществляет контроль за хищниками. Если экосистема становится устойчивой, то вмешательство человека уменьшается, “приобретая, как и на любых охраняемых территориях, функции наблюдения и регулирования”.

Плейстоценовый парк - партнер эксперимента американской компании Colossal по «возрождению» мамонта. Плейстоценовый парк готов принять Слонов 2.0 на своей территории, контролировать жителей и следить за их адаптацией.

Согласно исследованию руководителя Плейстоценового парка, Зимова, экосистема, созданная на этих территориях, позволяет замедлить таяние вечной мерзлоты. Процесс таяния - одна из ключевых проблем глобального изменения климата. Мерзлота хранит в себе огромные запасы парниковых газов, которые при таянии, высвобождаются в атмосферу и ускоряют процесс нагревания планеты. Также изменение структуры почв влияет на биоразнообразие флоры и фауны этой местности. Более 20 лет исследований Плейстоценового парка показали, возвращение экосистемы к периоду оледенений, а именно засев травы, осушение болот и почвы, приводит к сдерживанию таяния вечной мерзлоты. А значит влияет на изменение климата.

Но чего не хватает в этих широтах, так это представителей мегафауны т.е. животных весом более 40-50 кг. После вымирания мамонтов новых представителей не появилось. Такие виды запускают запускают ревайдлинг – восстановление фауны. «Основной идеей является внедрение в монотонные экосистемы «видов-инженеров», способных «перезагрузить» ландшафты голоцена с выводом их на рубежи максимальной биопродуктивности и завершённости.»

Зимов также приводит данные о том, что выпас травоядных способствует поддержанию холодной температуры почвы. «В разгар зимы на пастбищах Плейстоценового парка температура поверхности почвы примерно на 20 С холоднее, чем в таких же местах, но без выпаса.» Животные в этом процессе играют важную роль: они обеспечивают круговорот органики, разлагая ее в своих желудках, удобряют почву, вытаптывают мхи и кустарники, что дает возможности расти траве. Зоогенный фактор может быть настолько существенным, что снижения численности травоядных оказалось достаточно для кардинальной перестройки местных ландшафтов.

Выводы смелого эксперимента неоднозначны. В научной среде практически нет критики исследований Плейстоценового парка – биологи согласны с выводами о таянии мерзлоты и воссоздании экосистемы оледенений. Однако многие сомневаются в целесообразности клонирования мамонта – технически это возможно, но маловероятно. А переселение группы мамонтов в Якутию может привести к самым неожиданным последствиям.

Многие ученые задаются вопросом: «Может лучше стоит вложить финансовые, временные и научные ресурсы в более реалистичные и просчитываемые проекты?»

А что думаете вы? Делитесь своим мнением в комментариях!

"Мой след" благодарит за предоставленный обзор литературы о Плейстоценовом парке и проект по клонированию мамонта исследовательницу Елену Каганову.