Воскресити динозаврів. Як трагічно загибла коза Селія обернула історію назад
6 січня 2000 р. дика снігова коза по імені Селія була розчавлена падаючим деревом на кручах іспанських Піренеїв - так почалося її входження в історію, пише New York Post.
Селія була букардо - рідкісним видом дикої кози - і, як це буває, останнім представником свого виду.
Але у групи іспанських вчених були інші ідеї на цей рахунок. Десятьма місяцями раніше вони взяли зразок тканини Селії в надії вберегти її вид від вимирання.
Якщо б це спрацювало, вважає науковий журналіст Хелен Пілчер у своїй новій книзі "Повернення короля: Нова наука про відродження", то "стало б вирішальним моментом в історії Землі - кінцем безповоротного зникнення".
Два роки потому "клітини з ДНК Селії були введені в яйцеклітини кози, позбавлені власного генетичного матеріалу. Після короткого електричного удару яйцеклітини почали ділитися".
Ембріони підсадили в матки сурогатних матерів-кіз, і, хоча більшість вагітностей перервалося, одна була вдалою.
Історія відбулася 30 липня 2003 р., коли народився один з клонів Селії, знаменуючи перший випадок, коли вимерлий вид повертався з небуття. На жаль, її здоров'я не витримало. Її легені були "глибоко деформовані", і вона померла сім хвилин потому — вперше в історії вид зник двічі.
Багато хто з нас дізналися поняття "відродження" з фільму "Парк Юрського періоду", який ознаменував зрослу популярність динозаврів.
Але ця ідея не була диким винаходом голлівудського сценариста.
Пілчер пише, що в 1980-х Джон Ткач, засновник "підпільної групи вчених і лікарів у клінічних Бозмене, Монтана", називали себе Дослідницька група вимерлих ДНК, поставив інтригуючий уявний експеримент.
Ця теорія була неправдоподібною, але не повністю божевільною. Ентомолог Джордж Пойнар з Каліфорнійського університету в Берклі присвятив свою кар'єру вивченню комах, які мільйони років тому застрягли в смолі дерев, що перетворилася в бурштин. Зовні вони зазвичай були цілими, але їх нутрощі були в "тяжкому хаосі", однак у 1980 р. він знайшов муху, яка "кинула виклик очікування", — її клітини залишалися неушкодженими протягом 40 млн років. Це було саме те, про що теоретизував Ткач.
Публікація відкриттів Пойнара схвилювала наукове співтовариство, включаючи "високого, незграбного людини", який відвідав його лабораторію, щоб задати питання про "воскресіння форм життя з бурштину". Пойнар не згадував про це, поки через кілька років йому не повідомили, що в новій книзі, яка скоро стане фільмом під назвою "Парк Юрського періоду", йому висловлюють подяку. Автор книги Майкл Крайтон, який і був високим, незграбним відвідувачем, "використовував (цей візит) як наукову основу для свого роману".
Так що ж відбувається з спробами відродити динозаврів зараз, за кілька десятиліть? "Живе у наш динозавр - не фантазія, - пише Пілчер у своїй книзі. Але, хоча є поважні вчені, які вважають, що це можливо, вона також пояснює, що ми не повинні розкочувати губу. Врешті-решт, знайти матеріал для створення динозавра - завдання, м'яко кажучи, не з легких.
"Щоб відродити тварина, вам потрібен джерело його ДНК, - пише Пілчер. - Але все, що ми маємо для динозаврів, - це їх скам'янілі останки".
Велику частину інформації про динозаврів ми отримуємо скам'янілостей, а "одна з догм палеонтології свідчить, що коли скам'яніння завершується, то будь-який органічний слід тварини зникає", — пише Пілчер.
Незважаючи на це, почавши в 1992 р., палеонтолог Мері Швейцер зробила серію відкриттів, серед іншого визначивши, що скам'янілості динозавра "містять молекули, які знайдені в еритроцитах", і що певні типи тканин динозавра могли пережити скам'яніння".
Продовжуючи свою роботу, вона виявила, що молекули білка також вціліли, спонукавши газету The Guardian написати, що результати її дослідження "дражнять можливістю, що вчені можуть одного разу зможуть позмагатися з "Парком Юрського періоду", успішно клонировав динозавра".
Однак це тільки перший крок у виявленні достатньої кількості генетичного матеріалу динозаврів для їх відтворення.
"Хоча динозаври складалися з білка (і багатьох інших молекул), ми не можемо якимось чином відновити одну з декількох розрізнених часток колагену. Це схоже на спробу побудувати корабель Lego Тисячолітній сокіл з Зоряних воєн, що складається з 5195 шматочків, всього з кількох цеглин і картинки на коробці", — пише Пілчер. — Без інструкцій неможливо дізнатися, якими повинні бути інші цеглинки або як їх з'єднати".
Ці "інструкції" також відомі як ДНК, і все ще неясно, як довго така "безнадійно нетривка молекула" може виживати. У 1990-х заявлялося, що серія знахідок відновила ДНК, починаючи зі 120 млн років тому, включаючи ДНК кістки динозавра віком 80 млн років. Ці заяви були викриті лауреатом Нобелівської премії, біохіміком Томасом Линдалем, який показав, що "з-за того, яким чином розщеплюється ДНК, вона просто не може зберегтися протягом усього цього часу".
Його правота підтвердилася в 2012 р. дослідженням, "яке встановило, що в ДНК є період напіврозпаду, що дорівнює всього 521 р.". Це означає, що "через 6,8 млн років кожна зв'язок була б зруйнована, роблячи відновлення ДНК скам'янілостей, які ще старше, абсолютно неможливим".
Виходить, що не було ніякої ДНК копалин, знайдених в 1990-х і що експерименти випадково "розвинули частини сучасної ДНК з навколишнього середовища". Нещодавно, використовуючи більш сучасне обладнання, вчені змогли підтвердити, що найстаріша ДНК, знайдена на сьогоднішній день, належала "коні віком 700 тис. років, яку знайшли замороженої в канадській вічній мерзлоті", і що найстаріша ДНК людини отримана з "гоминини (один з видів стародавніх людей) віком 400 тис. років, знайденого в підземній печері в горах Атапуерка в Іспанії".
Динозаври вимерли приблизно 65 млн років тому. Таким чином, хоча недавно знайдений в бурштині хвіст динозавра віком 99 млн років, що містив кістки, м'які тканини і пір'я, розбурхав вчених, що вивчають стародавніх тварин, розпад ДНК означає, що це не допоможе їх відродити.
Тим не менш Швейцер вважає, що виявлення ДНК динозавра одного разу може стати можливим. "Якщо знайшовся спосіб отримати ДНК з копалини, якому 700 тис. років, то чому не мільйон? - сказала вона Пілчер. - А якщо вдасться отримати ДНК з миллионнолетнего копалин, то може вдасться і з того, чий вік 7 або навіть 70 млн років?"
Ці пошуки були справою всього життя Швейцер, і вона продовжує їх по сей день. Є деякі вчені, включаючи боса Швейцер, Джека Хорнера, наукового консультанта з "Парку Юрського періоду" і натхненника для персонажа Сема Ніла у фільмі, які задаються питанням, чи можливо відродити динозаврів іншим способом.
"Хорнер вважає, що зміг би створити динозавра всього за 10 років, причому без необхідності вдаватися до стародавньої ДНК, - пише Пілчер. - Все, що йому потрібно зробити, це обернути еволюцію назад". Перший крок у цій справі - почати з сучасного нащадка динозавра. Це легка частина, оскільки птахи і алігатори - еволюційні нащадки тероподів, різновиди двоногих динозаврів, до яких відноситься і Ті-Рекс.
Ідея Хорнера полягає в тому, щоб взяти ембріон сучасної птиці і якимось чином відібрати його давні еволюційні характеристики, враховуючи, що "іноді в сучасній живності помітно проявляються древні особливості". Хорнеру належить дізнатися, які інструкції, а потім знайти спосіб відновити їх,- пише Пілчер.
"Експериментуючи з програмами розвитку ембріонів курчат, він сподівається переконати їх випустити свого внутрішнього динозавра; розвивати властиві динозаврам характеристики на зразок зубів і хвостів". Коротше кажучи, Хорнер намагається вивести курчат, які будуть більше схожі на динозаврів. Незважаючи на це, шанси на відродження динозаврів приблизно рівні шансу побачити одного з них за кермом таксі Über.
Вчені в даний час пробують відродити такі генетично різноманітні види, як дронт, мандрівний голуб і шерстистий мамонт, але натрапили на перешкоди, включаючи відсутність ДНК, відсутність належної інкубаційного середовища і ризик жорстокості по відношенню до потенційних сурогатам.
Ну а якщо з більш позитивної сторони, то Пілчер пише, що наука про відродження може допомогти перешкоджати вимирання видів. "Є багато проектів, в яких люди навмисне відбирають клітини у що знаходяться в небезпеці тварин, [включаючи] збір збитих на дорозі тварин і взяття клітин у них", — говорить Пілчер. — Цілі музеї набиті усіма цими опудалами тварин, і хоча в них немає живих клітин, дуже часто є мертві клітини, що містять ДНК".
Вона зазначає, наприклад, що в світі залишилося лише три північних білих носорогів, які не в змозі відтворити потомство з-за віку та інших факторів. Вчені вже взяли клітини шкіри у носорогів в надії якось перетворити матеріал спочатку в стовбурові клітини, а потім в яйцеклітини, які не можуть бути запліднені зразками сперми, також ними одержані. За словами Пілчер, цілком можливо, що вчені зможуть вивести північного білого носорога в пробірці протягом наступних трьох—десяти років.
Однак якщо ви дійсно хочете побачити ожилих динозаврів, краще поставте в своїх календарях 2018 р., коли буде випущений наступний сіквел "Парку Юрського періоду".