Чи потрібно воскрешати вимерлі види?

Чи потрібно воскрешати вимерлі види?

В кінці лютого цього року сторінки безлічі наукових і науково-популярних видань буквально заполонили стада мамонтів: видатний генетик і хімік Джордж Черч (George Church), відомий своїми роботами в галузі молекулярної біології, повідомив, що він і його колеги в найближчі пару років зможуть воскресити шерстистого мамонта, який, як відомо, вимер близько 10 тисяч років тому. Мамонти — одні з найбільш харизматичних тварин, що будь-коли населяли Землю. Однак багато біологів, коментуючи майбутнє «воскресіння» мамонта, радили для початку визначитись, як і навіщо ми збираємось це робити.

Спочатку про те, як. Всякий біологічний вид має більш-менш близьких еволюційних родичів. Близькоспоріднені види більше схожі один на одного, ніж далекі родичі. Отже, можна скомбінувати генетичний портрет вимерлого виду з генів, що залишились у його безпосередніх нащадків і споріднених видів, які дожили до нашого часу. Тут підійдуть методи класичної генетики, які зводяться до того, що ми схрещуємо тварин, а потім аналізуємо ознаки, що потрапили в потомство, і відбираємо серед потомства тих особин, які найбільше схожі на цікавий для нас вимерлий вид. Наприклад, якщо спробувати вивести мамонтів з азійських слонів, то потрібно цілеспрямовано відбирати в кожному поколінні найбільш волохатих особин (звичайно, волохатість не єдина ознака, що відрізняє слонів від мамонтів). Але в цьому випадку в геномі все одно залишаться суттєві домішки сучасних видів і те, що ми отримаємо, буде лише версією вимерлої тварини, в тій чи іншій мірі близькою до оригіналу.

Молекулярна біологія дозволяє маніпулювати генетичним матеріалом безпосередньо: можна виділити ДНК з останків того ж мамонта, порівняти її з ДНК нинішніх слонів і таким чином зрозуміти, що потрібно зробити зі слонами, щоб вони стали мамонтами. Далі справа за генною інженерією: відредагувавши в геномі слона потрібні гени, ми отримаємо когось дуже і дуже схожого на мамонта. Генна інженерія дозволяє виконати задачу швидше, ніж схрещування, і результат повинен вийти набагато більш переконливим.

Редагування зовсім не обов'язково передбачає масштабну перебудову генома. Наприклад, якщо згадати інший вимерлий вид — мандрівного голуба, якого повністю винищили до початку XX століття, то його геном на 97% співпадає з геномом найближчого нині живого родича — смугастохвостого голуба. Тобто ДНК обох голубів відрізняється всього на 3%, і серед цих 3% є кілька тисяч мутацій, що визначають відмінності між видами. А вже з декількох тисяч можна виділити кілька десятків дійсно ключових генетичних особливостей, які роблять мандрівного голуба мандрівним голубом, а смугастохвостого — смугастохвостим. І, збираючись реконструювати вимерлий вид, потрібно тільки зрозуміти, які мутації вважати істинно необхідними.

Джордж Черч і його команда стверджують, що їм вдалось внести в геном азійського слона (найближчого еволюційного родича шерстистого мамонта) вже цілих 45 мамонтових модифікацій, частина з яких повинна забезпечити слона мамонтовою шерстю і товстим жировим шаром. Втім, цим питання не вичерпується: в слонячу ДНК потрібно буде ввести ще ряд мамонтових особливостей, після чого перевірити, як такий гібридний геном поводиться в клітинах, чи не конфліктують модифіковані та немодифіковані гени один з одним. Дослідники розраховують, що все це їм вдасться зробити за два роки. Однак не варто чекати у 2019-2020 роках готового мамонта. Все, що зробили Черч і його команда, вони зробили лише на молекулах ДНК. Потім потрібно буде виконати генетичне редагування зі слоновим ембріоном, пересадити його сурогатній матері і сподіватись, що його розвиток пройде благополучно. З огляду на те, що при таких маніпуляціях багато ембріонів гине, важко повірити, що до справи тут взагалі дійде: азійський слон зарахований до вимираючих видів, і навряд чи можна буде отримати достатню кількість його ембріонів для молекулярно-клітинних експериментів.

Але уявімо, що всі технічні складності вдалось подолати: ми спокійно вносимо в геном будь-які зміни і в будь-якій кількості і нестачі біологічного матеріалу у нас немає. Тут і виникають труднощі вищого порядку, еволюційного та екологічного. По-перше, один повсталий з небуття мамонт — це ще не вид, це лише одна особина. Щоб воскресити цілий вид, потрібно багато мамонтів, вони повинні жити самі і самі розмножуватись. Тепер згадаємо одне з основних правил еволюції: популяція виду повинна мати досить широку генетичну різноманітність. Живі створіння мешкають в дуже мінливому середовищі, і те, наскільки вони до нього пристосовані, залежить від генів. Різкі зміни в навколишньому середовищі для окремої особини можуть закінчитись погано, в цілому ж популяція виживе, оскільки серед її членів знайдуться такі, чиї варіанти генів дозволять вижити за нових обставин.

Хоча може бути і так, що не знайдуться. Якщо вся популяція складається з особин з дуже схожими варіантами генів, а середовище навколо дуже мінливе, то нічого хорошого чекати не варто. Життєздатна популяція повинна включати в себе сотні і тисячі особин з індивідуальними генетичними наборами, і тільки тоді, коли ми матимемо таку популяцію (а ще краще — кілька), ми зможемо говорити про «воскресіння» виду.

Це по-перше, а по-друге — куди саме ми збираємось воскрешати обраний вид? Адже колись він існував в певній екосистемі і був пов'язаний з іншими видами, які оточували його в ті часи. Зараз вже всі розуміють, що не можна займатись якимось видом, узятим окремо від інших. Якщо відволіктись від мамонтів і згадати про сучасних тварин, яким загрожує зникнення, то раніше екологи саме так і намагались їх зберігати — послідовно і найчастіше починаючи з тих, хто займає нижчі щаблі харчової піраміди. Тут є свій резон: здається очевидним, що якщо ми збільшимо, наприклад, чисельність риби в океані, то слідом сама собою підвищиться чисельність тюленів, які нею харчуються. Однак зараз все частіше говорять про те, що більш розумно і ефективно було б намагатись зберігати види комплексно. Про це, зокрема, йдеться в одній з недавніх статей, автори якої на математичній моделі показали, що, вживаючи заходи по збереженню одночасно і хижака, і його здобичі, можна домогтись прискореного збільшення чисельності і тих і інших, ніж якщо намагатись зберігати їх по черзі.

Стосовно відновлюваних вимерлих видів це означає, що якщо братись воскресити якогось динозавра, потрібно надати йому цілий парк юрського періоду з натовпом родичів, щоб йому було де жити, що їсти і з ким розмножуватись. Добре, хай не динозавр, нехай мамонт — але і мамонт навряд чи почуватиметься як вдома в нинішніх екосистемах. Тому, розмірковуючи про те, який би вид нам відновити, краще обрати той, який вимер недавно і для якого ще залишились екосистеми, куди він міг би вбудуватись.

Нарешті, на думку ряду екологів з Австралії, Канади та Нової Зеландії, замість того щоб займатись «воскресінням» вимерлих видів, краще спрямувати свої зусилля на ті, які ще не вимерли, але яким це загрожує. У статті Джозефа Беннета (Josep Bennet) з Карлтонського університету (Канада) і його колег аналізуються витрати, потрібні для того, щоб підтримувати відроджений вимерлий вид в «живому» стані. Дослідники обговорюють збереження саме виду, а не однієї-двох-трьох особин; крім того, в їх розрахунках немає витрат на молекулярно-біологічні операції — автори роботи хотіли оцінити лише екологічну вартість. При цьому вони порівнювали близькі види, тобто екологічну ціну мамонта співвідносили не з витратами на якусь білку, а з витратами на азійського слона.

Гроші, які різні країни витрачають на екологію, бувають або державними, або приватними. Проте, незалежно від джерела коштів, краще їх витрачати на те, що ще не встигло зникнути. За оцінками авторів роботи, якщо кошти, які передбачається виділити на «відроджений» вид, направити на збереження тих, хто ще не вимер, вдасться зберегти в 2-8 разів більше видів. (Ще раз нагадаємо, що тут не враховуються кошти на власне «воскресіння», тобто на молекулярно-біологічні, ембріологічні та інші процедури.) Стійкість будь-якої екосистеми безпосередньо залежить від біорізноманіття, тобто від того, як багато різних видів живих істот в ній мешкає. Якщо врахувати, що екосистеми взаємно переплетені і що це не тільки дикі ліси і морські глибини, а й сільськогосподарські території, і міста, то зрозуміло, що чим більше біорізноманіття, тим краще для нас самих.

Так що відповідь на питання, чи потрібно воскрешати вимерлі види, — ні, не потрібно. Зараз у екологів є більш нагальні завдання, на які варто було б витратити наші поки що обмежені ресурси. Але якщо говорити не про вид, а про окрему особину, то безперечно працювати над цим варто, щоб краще розібратись в тому, як влаштовані різноманітні геноми, як вони еволюціонували і як «явна» еволюція, яку ми спостерігаємо на власні очі у вигляді зміни живих форм на Землі, пов'язана з еволюцією «невидимою», яка відбувається на рівні молекул і клітин.

 

 

Коментарі

Ввійдіть або зареєструйтесь, щоб залишати коментарі.
Читайте також

Зростаючі ціни на енергоносії стимулюють економно їх використовувати. Доцільність такого підходу показують європейські країни. Споруджувані будівлі ще спочатку спроектовані таким чином, щоб зробити більш дешевим їх обслуговування без втрат комфорту для життя.

X

Вхід

Завантажую...