fbpx

ДНКотики: як прогрес знищив купу видів, а тепер може повернути їх до життя

28 Березня 2019

Все більше науковців говорять про те, що на планеті вирує шосте глобальне вимирання видів. Скажімо, популяція тигрів скоротилася на 95%, а ті нечисленні їхні види, що залишилися, знаходяться під загрозою повного зникнення. Люди знищили місця природного середовища мешкання тварин, але саме люди можуть і повернути вимерлі види до життя за допомогою генетики та клонування. Platfor.ma та Discovery Chanel розповідають, як наука може повернути планеті істот, яких вона вже втратила.

З кожним роком чисельність homo sapiens зростає, а технологічний прогрес вимагає проникнення в усі куточки дикої та незайманої природи планети, що негативно позначається на житті безлічі екосистем. За деякими підрахунками, кожну годину на Землі зникає три види живих істот: тварин, комах, мікроорганізмів та інших. Звісно, життя вимирало завжди – науковці вважають, що все біорізноманіття, яке зараз є на планеті – це лише 1-5% від усіх видів, які будь-коли існували. За останні 500 млн років ставалося п’ять глобальних хвиль вимирання, які відбувалися з різних причин. Перше почалося приблизно 440 млн років тому через похолодання океанів. А епоху динозаврів, наприклад, прикінчив метеорит і наслідки ударної хвилі, стверджує найбільш популярна теорія. Однак дослідники наголошують, що ще ніколи темпи вимирання не були настільки загрозливими.

Середньою швидкістю «нормального», еволюційного, вимирання вважається два види на сто років. При цьому за останнє століття тільки офіційно й за всіма правилами було зареєстровано вимирання близько 200 видів тварин. Насправді ж їх в багато разів, а може й на багато порядків більше. А головне – такі небувалі темпи спричинила діяльність людини.

Існування homo sapiens вплинуло в тому числі й на представника одного з найвеличніших видів сімейства котячих – тигра. На початку ХХ століття налічувалося дев’ять підвидів, а загальна кількість особин становила більш ніж 100 тис. Через згубний вплив людини повністю зникли три підвиди: яванський, балійський і каспійський тигр, а загалом популяція, згідно з даними Всесвітнього фонду дикої природи, знизилась до 3,890 індивідів.

Однак є надія, що прогрес не тільки знищує види, а й допоможе їх рятувати чи навіть відроджувати. Як? За допомогою клонування. З чого? З їхньої ж ДНК.

 

Секвенування ДНК, тобто виявлення і визначення генів, які містять всю інформацію про живий організм, вже найближчим часом може дозволити вченим клонувати тилацина. Цей сумчастий вовк нагадував собаку, жив у Австралії, Новій Зеландії та Тасманії, і був оголошений вимерлим у 1980-х.

Ще у 2008 році команді вчених з Мельбурнського університету на чолі з професором Ендрю Паско вдалося повністю розшифрувати геном сумчастого вовка, і помістити генетичний матеріал вимерлого виду всередину живого організму. Науковці змогли успішно інтегрувати ДНК тилацина, що бере участь у розвитку кісток і хрящів, в ембріони мишей.

Експерименти з геномом тасманського тигра можуть стати першим кроком на шляху до відновлення зниклих видів. Сьогодні деякі експерти вважають, що, використовуючи ці проривні знання, перші вимерлі види можна було би відродити протягом декількох років. Тигри, наприклад, можуть бути клоновані з генетичного матеріалу, вилученого зі збережених тканин, який буде імплантований в особину найближчого родича виду.

Такий процес здійснюється за допомогою перенесення ядра соматичної клітини. Соматична – це будь-яка клітина, яка не є репродуктивною, тобто сперматозоїдом або яйцеклітиною. Біологи стерилізують зразок, ізолюють потрібні їм клітини і поміщають їх у живильне середовище. Через один-два тижні клітини готові до клонування. Так вимерлі тварини зможуть повернутися до життя через штучно відтворені послідовності їхньої ДНК.

Однак радіти поки що рано. За словами професора Ендрю Паска, провідного дослідника в університеті Мельбурна, пройде, принаймні, десять років, перш ніж у нас з’являться технології, щоб дійсно повернути процес вимирання видів назад. Але, в той же час, ми не можемо знати напевно, наскільки швидко будуть розвиватися ці технології. Наприклад, вартість того ж методу секвенування генома впала зі $100 млн в 2001 році до $1000 сьогодні.

До того ж у нас вже є простий і доступний який може наблизити нас до відновлення вимерлих видів. Це CRISPR / Cas9 – технологія, яка фактично є ДНК-редактором, що здатний змінювати геном живого організму, додаючи або прибираючи практично будь-які властивості живої істоти (ми, до речі, вже писали про неї, наприклад, тут. А ось тут торкалися теми того, чому ця технологія людство лякає).

Вартість секвенування генома швидко знижується, що народжує безліч ідей збереження біорізноманіття. Завдяки отриманим ДНК вимерлих видів, таких як шерстистий мамонт, тилацин і мандрівний голуб, у нас з’явилася велика база древніх ДНК – і вона продовжує поповнюватися. У поєднанні зі штучним інтелектом і Big Data, вчені зможуть використовувати цю інформацію для моніторингу та відновлення диких тварин, що знаходяться під загрозою зникнення. Це дозволить дослідникам перевіряти цілі співтовариства за допомогою ДНК і оцінити шанси тварин на відновлення.

Найбільш екстремальна ідея полягає в тому, щоб взяти гени добре адаптованих видів і вставити їх в геноми зникаючих особин абсолютно різних істот. Тобто тварини під загрозою зникнення можуть бути «схрещені» з подібними особинами, які краще пристосовані до нового середовища. Втім, з іншого боку, може ідея і не така вже екстремальна, адже такі трансгенні організми вже давно й успішно існують в рослинах – наприклад, гени крес-салату використовувалися для поліпшення геному помідорів, щоб вони могли легше переносити низькі температури.

Однак тут перед людством постають ще й етичні запитання. Відповідальність за впровадження інноваційних технологій не може лежати на плечах одного наукового співтовариства, такі питання слід виносити на обговорення широкої громадськості. Після чуток з Китаю про генетичне редагування дітей люди по всьому світу вкрай стурбовані етичними наслідками маніпулювання геномом. Адже застосування таких технології може призвести до виведення «ідеальних» людей із заданими характеристиками – надзвичайно суперечливої ідеї.

На даний момент ми знаходимося тільки на початку шляху до свідомої зміни і поліпшення самого коду життя, ДНК, для усунення страшних хвороб і підтримки біорізноманіття на нашій планеті. Але вже зараз безліч свідомих людей і організацій прикладають чимало зусиль і використовують майже усі доступні засоби для порятунку дикої природи і таких зникаючих видів як тигри.

 

Дізнатися більше про долю тигрів і неймовірні зусилля Всесвітнього фонду дикої природи та групи ентузіастів, спрямованих на порятунок і збереження цього величного виду котячих, можна буде вже цього тижня. Дивіться українську прем’єру документального фільму «Врятувати тигра» на Discovery Channel 31 березня о 21:00.

Читайте більше цікавого