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. Була взята культура тканин з останньої самки піренейського козерога на ім'я Селія. З цієї культури тканин виділено клітинне ядро. Потім це ядро введено в яйцеклітину домашньої кози, з якої попередньо видалено її власне клітинне ядро зі спадковою інформацією. Після цього яйцеклітина кози з ДНК піренейського козерога імплантована в сурогатну матір — іншу козу.

У спробах відтворення зниклих видів вчені-генетики, як правило, використовують методи клонування. Для цього необхідно отримати геном виду, який з часом в більшості випадків зберігається або не повністю, або зберігається пошкодженим; важливо також отримати ДНК і знайти самку родинного виду, яка виступить в ролі сурогатної матері для майбутнього дитинчати. Вже існує ряд проектів по відродженню вимерлих тварин, таких як шерстистий мамонт або тасманійський вовк.

Першим і фактично єдиним успішним експериментом з клонування вимерлого виду виявилося «воскресіння» підвиду Capra pyrenaica hispanica (піренейський козерог), який знову з'явився на світ в 2003 році, представник зниклого у 2000-му році підвиду прожив всього декілька хвилин. Причиною смерті став вроджений дефект легень.

Можливість воскресіння вимерлих видів постійно зазнає критики як з біологічної, так і з етичної точок зору.

Методика

Клонування, називають також соматичним ядерним перенесенням, яке відбувається в декілька етапів. Спочатку отримується соматична клітина у вимерлого організму (в ідеалі клітину зберігають ще до смерті тварини), і незапліднена яйцеклітина у живого родича даного виду. З обох клітин витягуються ядра, і це ж ядро соматичної клітини імплантується в яйцеклітину. Для спонукання яйцеклітини до поділу її вдаряють електричним струмом. Після цього утворюється ембріон з генетичною інформацією вимерлого виду й переноситься в тіло сурогатної матері. З ембріона розвивається організм, ідентичний донору соматичної клітини, тобто вимерлому виду.

Іншим можливим методом по відтворенню виду може бути селекція, проте з її допомогою поки можна лише створити близьку до вимерлого виду тварину. Так з'явилася квагга Рау (англ. Rau quagga яка багато в чому нагадує, але не ідентична вимерлому підвиду бурчелової зебри кваги. Існують також аналогічні проекти з відтворення тури (первісний дикий бик).

Кандидати на воскресіння

Мандрівний голуб

Великий моа (Dinornis novaezealandiae)

Маврикійський дронт

При виборі кандидатів на воскресіння слід враховувати безліч чинників. В першу чергу, повинна бути відносно доступною й неушкодженою ДНК з музейних зразків або скам'янілостей, вік якої, теоретично, не повинен перевищувати 500 000 років. Повинен існувати досить близький живий родич вимерлої тварини, який міг би виступити в якості 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 внаслідок забруднення річки Янцзи і багатомільйонних зграй мандрівних голубів), хвороби, що призвели до їх вимирання. Необхідна оцінка, вивчення і вирішення етичних, культурних, соціальних, правових та екологічних проблем.

Птахи

• Мандрівний голуб (Ectopistes migratorius). На початку XIX століття популяція мандрівного голуба налічувала кілька мільярдів особин, а до кінця сторіччя вид був повністю винищений. Останній голуб помер 1 вересня 1914 року в зоопарку Цинциннаті . ДНК з музейних зразків виявилася сильно пошкоджена, проте американський біолог Джордж Черч запропонував реконструювати геном птиці за допомогою з'єднання фрагментів ДНК з різних зразків. Теоретично можливе створення генів, що відповідають за певні ознаки, властиві для мандрівних голубів, і подальша вставка даних генів в стовбурові клітини сизих голубів. Стовбурові клітини з модифікованим геномом можливо перетворити в зародкові клітини, а потім вставити в яйця сизого голуба, де вони перемістяться в сформовані статеві органи ембріона. Пташенята, що вилупляться з таких яєць, стануть виробляти яйцеклітини і сперматозоїди мандрівного голуба. Потомство цих птахів матиме ознаки, характерні для вимерлого виду.
• Моа (Dinornithiformes). Загін великих безкілевих птахів, який налічував 9 видів й був поширений на території Новій 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 . В даний час вдалося виявити велику кількість кісток і м'яких тканин цих птахів. Головною проблемою є пошук сурогатної матері, так як еволюційні лінії моа і їх найближчих родичів — південноамериканських тинаму — розійшлися близько 58 млн років тому.
• Епіорніси (Aepyornithiformes) — ще один загін великих безкілевих птахів, в який входило близько 7 видів. Ендеміки Мадагаскару, вони були найбільшими птахами за всю історію Землі: так, висота Aepyornis maximus досягала 3-5 м, а маса — до 270 кг. Вчені виділили ДНК зі шкаралупи яєць, велику кількість яких вдалося виявити в незайманому стані. Пошук сурогатної матері може представляти певні труднощі, оскільки найближчими родичами епіорнісів є невеликі за розмірами ківі з Нової Зеландії, які відокремилися від епіорнісів 50 млн років тому.
• Дронти, або додо (Raphinae) — підродина голубиних птахів, ендеміки Маскаренского архіпелагу, вимерлі в XVII столітті внаслідок надмірної полювання, руйнування місця існування і хижацтва інтродукованих щурів і свиней. Кілька зразків додо зібрані ранніми європейськими дослідниками, і на сьогоднішній день доступні в музейних колекціях, в тому числі і м'які тканини, з яких потенційно можливе виділення ДНК. Ймовірний 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, і до Вісконсіна на заході. Заселяв ліси вздовж річок, поїдаючи горіхи і фрукти, в 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 лінивец

Великорогий олень

Монстр Бондарьова

Квагга

Стеллерова корова

Сумчатий вовк

Тур

Піренейський козеріг

Плазуни

• Динозаври (Dinosauria). За сучасними уявленнями, всі не-пташинні динозаври вимерли в кінці крейдового періоду, в зв'язку з чим їх ДНК повністю зруйнувалася. Проте, в 2007 році вченим вдалося витягти білок колаген з кісток тиранозавра і навіть прочитати фрагменти його генетичної послідовності. У 2009 році були виділені 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 вважаються вимерлими з середини 1980-х років. Rheobatrachus silus був унікальний тим, що самки цього виду виношували дитинчат в шлунку, а після закінчення розвитку жабенят самка відригає їх назовні. Причини зникнення точно невідомі, проте біологи припускають, що вимирання могло бути спровоковане забрудненням і деградацією навколишнього середовища і хворобами, зокрема, хітрідіомікозом. Ряд дослідників припустили, що унікальний життєвий цикл жаб допоможе зрозуміти процеси виробництва і придушення кислот, що, в свою чергу, здатне полегшити біль у людей, що страждають на виразку й інші шлункові захворювання.

Критика

Критики вказують насамперед на ірраціональність подібних ідей і необхідність спрямувати зусилля і 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 (en-GB). 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 (en-GB). 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. . Архів оригіналу 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.