Вчені хочуть оживити мамонтів, щоб зупинити глобальне потепління клімату

28

Мамонти — тварини сімейства слонових, які з’явилися на землі близько 5 мільйонів років тому в африці. Вони досягали висоти 5,5 метрів, а їх вага становила 14-15 тонн. Вважається, що більшість цих тварин вимерло 14-10 тисяч років тому. Реліктові популяції шерстистого мамонта на недоступних для людини островах арктики жили ще 4000 років тому. І ось, через тисячоліття, у людства з’явився шанс знову побачити на землі цих тварин. Гарвардський генетик джордж черч став співзасновником нової компанії зі сміливою метою-створити слона, що нагадує вимерлого шерстистого мамонта. Компанія під назвою colossal прагне використовувати днк вимерлої тварини, щоб створити гібридного азіатського слона, який міг би комфортно себе почувати в арктичному кліматі. Довгострокова ж мета colossal-перетворити мохові ділянки сьогоднішньої тундри в трав’янисті степи, які простягалися в цій місцевості в епоху плейстоцену. Гібридні слони якраз і повинні в цьому допомогти. Деякі вчені навіть припускають, що у великих масштабах це могло б зменшити зміну клімату в майбутньому за рахунок уповільнення танення вічної мерзлоти в арктиці.

Мамонти, на думку вчених, здатні зупинити танення вічної мерзлоти

Біотехнології допоможуть повернути вимерлі види тварин

Як говорить джорж черч, мета проекту — створити дійсно морозостійкого слона на основі знаходиться під загрозою зникнення азіатського слона. Сама ідея використання біотехнології для відтворення зникаючих або навіть вимерлих видів не нова. Ще в 2009 році дослідникам вдалося успішно клонувати підвид гірського козла, який вимер в 2000 році. Правда, тоді клон прожив всього кілька хвилин.

Плани черча “оживити” мамонта, використовуючи його днк, вже багато років ставали темами для статей у змі у всьому світі. Однак, істотного прориву в цій області поки досягти не вдалося. Як каже бен ламм, відомий підприємець, що займається генетикою і біонаукою, а також співзасновник компанії colosssal, більшу частину наукових проблем вченим вже вдалося вирішити, тому питання впиралося у фінансування проекту. Тепер же і ця проблема вирішена, так як компанії вдалося залучити до фінансування проекту 15 мільйонів доларів.

Днк азіатського слона більш ніж на 99% відповідає днк мамонта

Як з азіатського слона створять мамонта

Вченим вже змогли створити в лабораторії ембріони, що несуть днк мамонта. Але для отримання кінцевого результату їм належить виконати ще багато роботи. Як каже джордж черч, не варто чекати появи псевдомамонтів найближчим часом. Навіть за найоптимістичнішими прогнозами перший гібридний мамонтеня може з’явитися тільки через шість років. На створення самодостатнього стада будуть потрібні десятиліття.

Щоб досягти мети, colossal хоче замінити достатню кількість ключових генів в геномі азіатського слона генами мамонта. В результаті повинен з’явитися вид, адаптований до холоду. Чому саме азіатський слон? вся справа в тому, що у шерстистих мамонтів і азіатських слонів схожість днк становить більше 99%. Але в той же час між геномами цих тварин існує більше мільйона індивідуальних відмінностей, які дослідникам ще тільки належить проаналізувати.

На даний момент вчені говорять, що команда colossal націлена як мінімум на 60 генів мамонта. Серед них гени, що беруть участь в жирових відкладеннях тварини, здатності його крові утримувати кисень при низьких температурах, а також відповідають за густу шерсть.

Вчені замінять ключові гени в геномі азіатського слона генами мамонта.

Вставка відповідних генів мамонта в днк азіатських слонів вимагатиме одночасного внесення безлічі генетичних змін. Цю проблему лабораторія черча вже успішно вирішувала для інших видів тварин. Команда використовувала потужну техніку редагування генів crispr-cas9, що дозволила одночасно внести десятки змін в геном свині з метою створення тварин, органи яких можна безпечно трансплантувати людині.

Один з невідомих генів мамонта вже був протестований на трансгенних лабораторних мишах. Слід пояснити, що окремі гени можуть мати безліч потенційних наслідків для всього геному. Тому вивчення остаточного впливу гена на характеристики організму зводиться до того, щоб спостерігати коли, де і наскільки він проявить себе в організмі.

Черч каже, що дослідникам colossal зараз належить виявляти багато потенційних проблем на ранніх етапах розвитку гібридного ембріона. При цьому він визнає, що деякі штучно створені риси, такі як вуха тварини, які повинні бути маленькими, щоб запобігти обмороженню, не можна перевірити до пізніх стадій розвитку.

Азіатські слони відносяться до зникаючого виду, що ускладнює вирощування ембріонів гібридів

Ще одне складне завдання для colossal-це розвивати ембріонів. Азіатські слони знаходяться під загрозою зникнення, тому, щоб уникнути використання сурогатного виношування, компанія збирається розробити штучну матку слона.

Минулі експерименти з ягнятами та мишами показали, що штучні матки можуть підтримувати недоношені плоди до чотирьох тижнів або п’ятиденні ембріони до шести днів. Але до цих пір штучна матка не використовувалася протягом усього періоду вагітності ні у одного ссавця.

Colossal також потребує автономних поставок клітин азіатських слонів. Зокрема, компанія повинна розробити лінію індукованих плюрипотентних стовбурових клітин, які біохімічно повинні бути переведені в початковий стан, який дозволяє їм трансформуватися в багато інших типів клітин. Подібне вже вироблялося з клітинами деяких ссавців, що знаходяться під загрозою зникнення, але не з клітинами слонів.

Мамонти в росії допоможуть зберегти клімат?

Черч виявився не самотній у своїх ідеях зберегти клімат за рахунок заселення арктичних територій адаптованими до північного клімату тваринами. У 2012-2013 роках він познайомився сергієм зимовим, російським екологом і директором північно-східної наукової станції в черському (республіка саха). З вісімдесятих років зимов займається вивченням вічної мерзлоти сибіру і б’є тривогу з приводу величезних кількостей метану і вуглекислого газу, які можуть просочитися в атмосферу при відтаванні грунту.

Плейстоценовий парк, розташований на півночі росії, з висоти пташиного польоту

Сергій зимов вже втілює свою ідею збереження вуглеців в землі. З 1996 року він і його син працювали в плейстоценовому парку (обгородженій ділянці тундри недалеко від черського хребта). Вони завезли сюди лосів, бізонів, північних оленів, двогорбих верблюдів та інших великих травоїдних, щоб перевірити вплив цих істот на ландшафт.

Здавалося б, як тварини допоможуть уникнути танення вічної мерзлоти? все дуже просто. Десятки тисяч років тому під час плейстоцену більша частина європи, азії та північної америки була покрита густими трав’янистими степами, які були населені різноманітними травоїдними тваринами. Близько 10 000 років тому багато хто з цих травоїдних, включаючи мамонтів, вимерли в більшій частині світу. Цілком можливо, що до цього доклав руку і людина. В результаті колись багаті трав’янисті пасовища заросли чагарником і мохом. До слова, північ росії колись був природним середовищем проживання мамонтів. В результаті тут донині знаходять повні скелети цих тварин.

Мамонти, як підозрюють зимови, були необхідні для збереження високопродуктивних пасовищ стародавньої арктики. Масивні істоти валили дерева і удобрювали грунт своїм гноєм, допомагаючи процвітати луках, а також вони ущільнювали нирку. У дослідженні зимових, опублікованому в минулому році, говориться, що в зимовий час ущільнені тваринами грунту в межах плейстоценового парку більш ніж на 10 градусів холодніше, ніж грунту за межами парку.

Мохові ділянки тундри мамонти допоможуть перетворити в багаті зеленню луки

Однак, не всі вчені поділяють оптимізм чарча і зимових щодо можливості вплинути на клімат за допомогою тварин. Перетворення тундри в луки має на увазі знищення дерев, витоптування і ущільнення землі. Однак може виявитися що в лісових районах арктики дерева і мох відіграють вирішальну роль у захисті вічної мерзлоти від танення.

Крім того, масштаб проекту занадто великий. Щоб вплинути на екосистему будуть потрібні сотні тисяч мамонтів. Як зауважила доктор вікторія херрідж, біолог-еволюціоніст з музею природної історії, кожному з мамонтів потрібно 22 місяці, щоб виношувати дитину, а також 30 років, щоб вирости до зрілого віку. Тому проект не виглядає правдоподібним.

Colossal забезпечить фінансуванняПожвавлення зниклих видів тварин

Проте проект зимових спонукав черча і його партнерів-захисників природи з revive&restore більш серйозно зайнятися дослідженнями днк мамонта і слонячих клітин. Правда, лабораторія черча і раніше проводила свої дослідження слонів, але з обмеженим бюджетом приблизно в 10 000 доларів на рік, спираючись на пожертвування від інвестора пітера тіля і компанії revive&restore.

Джорж черч, професор гарварду і співзасновник компанії colossal

Colossal ж має в своєму розпорядженні, як було сказано вище, 15 мільйонів доларів. Гроші залучені від групи інвесторів, включаючи фірми кремнієвої долини і відомого бізнес-тренера тоні роббінса. Фінансування colossal буде підтримувати поточні дослідження лабораторії по клітинам слонів, а також власну лабораторію компанії.

Бет шапіро, палеогенетик з каліфорнійського університету в санта-крузі, каже, що модель фінансування colossal може бути серйозним кроком вперед для генетиків, які працюють над збереженням видів тварин.

Яндекс.дзен-каналі