можно ли вернуть динозавров к жизни
6 сумасшедших экспериментов, с помощью которых ученые собираются вернуть динозавров к жизни
Клонирование животных становится привычным делом. Постепенно ученые берутся за вымершие виды, мечтают вернуть к жизни мамонта и неандертальца. Но как насчет динозавров?
Фильм «Парк юрского периода» совершил революцию в мире науки: появились международные проекты для изучения останков и ДНК древних ящеров, в 4 раза выросло число палеонтологов. Всеми двигал интерес и желание дать окончательный ответ на вопрос о том, возможно ли клонировать тех, кто жил на Земле за 60 млн лет до появления человека.
С начала 2000-х годов мнения ученых разнятся. Скептики простились с детской мечтой: даже владея подобной технологией, люди вряд ли воспользуются ею для воссоздания динозавра, которому нет места в современном мире. Но есть и те, кто мыслит иначе.
Вкратце объясним, как ученые надеются оживить древних ископаемых в ближайшем будущем и о каких результатах можно говорить уже сегодня. Посвящается всем, кто мечтал увидеть живого тираннозавра, — не отчаивайтесь, надежда еще есть.
6. Вычисляем нужную комбинацию генома, подбираем похожие гены и создаем подобие существа
© Steve Jurvetson / flickr © kimvdkamp / instagram
Есть метод, позволяющий воссоздать реальный облик вымерших существ, сравнив их скелеты с останками нынешних родственников.
Уже сейчас: Согласно последним результатам анализа древних останков по вышеуказанному методу, динозавры совершенно не похожи на тех существ, что нам показывали в школе. Так появилась выставка максимально реалистичных скульптур ящеров: большие и маленькие, покрытые цветными перьями, танцующие и принимающие песчаные ванны — больше похожие на современных птиц, чем на рептилий.
А вот метод дополнения генома чужими генами используется в проекте ученых Гарварда по воскрешению мамонтов.
5. Редактируем гены курицы, чтобы превратить ее в крошечного Ти-рекса
Палеонтолог Джек Хорнер убежден, что простого цыпленка легко превратить в подобие динозавра. Дело в том, что курицы и индейки являются ближайшими родственниками легендарного Ти-рекса. Остается лишь немного поколдовать над ДНК, и выносить яйцо с необычным эмбрионом сможет обычная наседка, а «птенец» получит иммунитет для жизни в современной экосистеме.
Но скептики предупреждают: даже если в будущем вылупится существо, внешне похожее на динозавра, оно всегда будет прежде всего цыпленком, а не древним видом ящеров.
Уже сейчас: Существует способ активировать у птиц те гены, благодаря которым на клюве вновь вырастают острые зубы, развиваются привычные для динозавра хвост и лапы. Так ученые постепенно редактируют ДНК курицы, программируя эмбрион развивать части тела, которые были у древних ящеров.
4. Клонируем существо из сохранившегося образца ДНК, как в фильме «Парк юрского периода»
© Salvatore Rabito Alcón / Public Domain / Wikipedia © Jurassic Park (1993) / Universal Pictures
Когда появился фильм «Парк юрского периода», возможность клонировать динозавра, имея образец крови, казалась невероятно перспективной. В 2007 году удалось извлечь белок коллагена из костей тираннозавра и прочесть фрагменты его ДНК, а двумя годами позже выделили белки из костей брахилофозавра возрастом 80 млн лет.
Сегодня известно, что приблизительно через 521 год после смерти организма начинается деградация ДНК, а спустя 1,5 млн лет оставшиеся фрагменты становятся так коротки, что ДНК уже невозможно прочитать. Но остается крошечный шанс обнаружить целиком сохранившийся геном или разработать технологию для восстановления ДНК вне зависимости от ее возраста. Поэтому мы с интересом наблюдаем за исследованиями Мэри Швайцер, которая охотится за геномом динозавров и верит в лучшее.
© barbrastreisand / instagram © barbrastreisand / instagram
Мировое сообщество осуждает эти эксперименты, требуя отказаться от использования животных в качестве «суррогатов»: они против воли вынашивают чужие эмбрионы и подвергаются опасной гормональной терапии. Вместо этого можно развивать прототипы «искусственной матки», в которых так остро нуждается и сам человек.
3. Постепенно воскрешаем исчезнувших животных и используем их ДНК, чтобы повернуть эволюцию вспять
© publicdomainpictures © Mathias Appel / pxhere
Эта идея напоминает машину времени: сначала клонировать или создать подобия тех, чья ДНК сохранилась в целостности, затем использовать гены этих существ для дальнейшей работы. И, возможно, создать дивный новый мир, подобный тому, что существовал миллионы лет назад.
Современные технологии позволяют вернуть к жизни недавно исчезнувших животных и птиц. Для успеха требуется неповрежденная ДНК, чей возраст не превышает 500 тыс. лет, суррогатная мать из числа живых близких родственников, подходящая экосреда для развития организма и немного удачи.
Уже сейчас: Удалось «воскресить» пиренейского козерога, но клон прожил несколько минут и погиб из-за проблем с легкими. Именно он подарил надежду воссоздать животный мир, уничтоженный человеческой цивилизацией.
Сегодня ученые из Гарварда под руководством генетика Джорджа Черча пытаются воскресить шерстистого мамонта с помощью генов современных слонов. Фактически это создание нового генома вручную. Полученное животное не будет точной, но похожей копией мамонта.
Среди других претендентов на возвращение в мир живых — белые носороги, странствующий голубь, вересковый тетерев и те, кто находится на грани исчезновения, например мечехвосты и американский хорек.
2. Ищем неизвестные формы жизни на нашей планете, чтобы изучать механизмы и функции генов, создавать новые виды и воскрешать старые
© rfedortsov_official_account / instagram © moskvarium_official / instagram
Зоолог Боб Мэй считает, что вместе с нами на Земле живет почти 9 млн форм жизни и 80 % этих организмов до сих пор не изучены наукой. Примерно 86 % неизвестных видов обитают на суше, больше 91 % — под водой. Понадобится как минимум 480 лет, чтобы обнаружить их. Возможно, исследования новых форм жизни расскажут больше о том, как текла эволюция, что происходило с ДНК разных организмов, и даст больше генетических материалов для научных исследований.
Уже сейчас: Наблюдения за дикой природой дают новые загадки для науки. Например, изучение ДНК осьминогов породило версию о том, что этот вид моллюсков не мог появиться на нашей планете, потому что их развитие происходит по пути, не свойственному никому больше на Земле. Другая их особенность — большое число «прыгающих» генов, благодаря которым осьминоги редактируют собственную РНК в течение жизни, чтобы адаптироваться к новым условиям. Конечно, осьминоги тоже земляне, но их гены не так просты и, возможно, научат нас не только возвращать к жизни умерших животных, но и сохранять популяцию живых.
1. А что, если взять и разморозить тех, кто попал в плен вечной мерзлоты?
© Entomology, CSIRO / Public Domain / Wikipedia © The Thing (1982) / Universal Pictures
Оживить сложный организм, лишь разморозив его, пока невозможно. Этот вопрос изучает криобиология. Хотя некоторые существа способны несколько дней прожить в состоянии спячки, будучи замороженными. На текущий момент ученые не разработали способ, который поможет запускать жизненные процессы в организме, который был долгое время подвержен низким температурам.
Уже сейчас: Загадкой для науки стали черви из Якутии, замерзшие 40 тыс. лет назад в районе вечной мерзлоты. Недавно они воскресли благодаря ученым: лед растопили, и черви ожили. Пока сложно сказать, как пройдет их адаптация к современному миру: появились новые бактерии и вирусы, с которыми эти черви никогда не сталкивались. Это проблема, о которой предупреждают любителей криогеники, которые надеются заморозить себя сегодня, чтобы ожить в далеком будущем.
Конечно, ученые могут ошибаться в тех или иных теориях, но, как говорил Жюль Верн, «все, что человек способен представить в воображении, другие сумеют претворить в жизнь».
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Ученые могут воскресить динозавров?
В последнее время в СМИ все чаще появляются сообщения о том, что ученые уже без всякого труда могут воскресить вымерших 65 миллионов лет назад динозавров. Однако в реальности все не так просто, как представляется тем, кто не знаком со всеми тонкостями данных исследований. Потому что на самом деле воскресить динозавров нельзя. Но создать заново — можно.
«Воскресить» вымершее животное можно лишь двумя путями. Первый из них практиковался еще в ХХ веке. Суть его состоит в том, что если дикий предок каких-нибудь домашних животных вымирает, то можно добиться восстановления его внешнего облика путем избирательного скрещивания между собой представителей самых примитивных пород, происходящих от этого предка. Именно таким способом еще в 70-х годах прошлого столетия немецким биологам удалось «воскресить» вымершего предка (точнее говоря, одного из предков) современных лошадей — тарпана (Equus ferus ferus).
Скрещивая представителей нескольких пород, в чьих клетках были гены тарпанов (которых истребили в начале ХХ века, то есть не так-то и давно), ученым удалось создать существо, внешний облик которого абсолютно точно соответствовал таковому предковой формы. Впоследствии эти тарпаны были выпущены на волю, и сейчас в Германии и Польше пасется несколько табунов данных животных. Интересно, что за несколько поколений их внешний вид не претерпел существенных изменений — что говорит о том, что «воскрешение» прошло удачно, и данные животные, видимо, действительно содержат большинство генов дикого предка лошади. Однако проверить это невозможно, поскольку генетического банка данных самих тарпанов не сохранилось.
Однако к динозаврам подобный подход не применим — ведь никаких домашних пород этих рептилий нет. Есть, правда, потомки этой группы, то есть птицы и сохранился отряд рептилий, очень близкий к предковой форме «ужасных ящеров» — крокодилы, однако скрещивание представителей этих, весьма далеких друг от друга в эволюционном плане таксонов ничего не даст (да оно и чисто технически невозможно — слишком велика разница в геномах).
Однако с динозаврами и этот номер не пройдет — у ученых не имеется ни одного образца ДНК этих гигантов. Дело в том, что последние представители этой группы вымерли около 65 млн. лет тому назад, а за это время все кости этих гигантов успели, что называется, перекристаллизоваться, то есть вся органика в них была замещена на неорганические вещества, поэтому по сути сейчас они представляют собой каменные глыбы, чем-то похожие на части тела динозавров. При таких условиях ДНК сохраниться не может. Кроме того, в мезозойскую эру не было покровных оледенений и вечной мерзлоты, поэтому найти труп «ужасного ящера», который пролежал бы в замороженном состоянии миллионы лет (как это часто бывало с мамонтами), не представляется возможным.
Так что, как видите, «воскресить» динозавров нельзя. Однако ученые убеждены, что их можно создать заново. Правда, это будут уже совсем другие динозавры, не имеющие внешне ничего общего с реально существовавшими гигантами. Но в то же время вполне себе полноценные.
Данная методика основана на том, что гены раннего развития (гомеозисные), которые контролируют формирование первых стадий зародыша — структуры достаточноконсервативные, и часто практически в полном объеме сохраняются у потомков. Именно поэтому эмбрион человека на ранних стадиях похож на рыбу, потом на амфибию и только уже после приобретает черты, специфические для млекопитающих. Поэтому и у птиц, конечно же, остались гомеозисные гены динозавров. В процессе формирования эмбриона они даже работают, но очень короткое время — потом специальные белки их «выключают» для того, чтобы запустилась работа гомеозисных генов, специфичных только для птиц.
Но что если каким-то образом предотвратить эти выключения динозавровых генов? Ученые из из Университета Макгилла (США) под руководством Ханса Ларссона обнаружили, что на раннем этапе развития куриного эмбриона у зародыша есть хвост, похожий на рептильный. Но дальше в определенный момент работа генов, отвечающих за его формирование, заканчивается, и хвост исчезает. Доктор Ларссон и его коллеги несколько раз пытались блокировать деятельность белков, выключающих хвостовые гены. В конце концов им удалось это сделать, однако «хвостатый» цыпленок вскоре погиб, так толком и не сформировавшись.
По другому пути пошли онтогенетики Джон Фэллон и Мэтт Харрис из Висконсинского университета (США) Они, экспериментируя с мутантными куриными эмбрионами, заметили что у некоторых из них есть странные выросты на челюстях зародыша. Данные «шишки» при ближайшем рассмотрении оказались саблевидными зубами, которые были идентичны зубам эмбрионов аллигаторов и, что самое интересное, некоторых мелких юрских динозавров.
Позже выяснилось, что эти мутанты обладали рецессивным геном, который в норме убивает плод до рождения. Однако в качестве побочного эффекта своей деятельности этот ген включает другой, являющийся гомеозисным геном динозавров, отвечающий за формирование зубов. Заинтересовавшись данным феноменом, Фэллон и Харрис создали вирус, который вел себя подобно рецессивному гену, но не был смертельным для эмбриона. Когда его вводили в нормальные зародыши, у тех начинали расти зубы, и никаких вредоносных побочных эффектов при этом не наблюдалось. Однако вылупиться «зубастику» так и не дали — по закону США гибридные эмбрионы должны быть уничтожены через 14 дней после завершения эксперимента.
Однако наибольших успехов удалось достичь доктору Архату Абжанову из Гарвардского университета. Он вычислил, какие из гомеозисных генов динозавров отвечают за формирование типичной рептильной морды вместо птичьего клюва. Ему удалось также определить белки, которые «отключают» эти гены.
После этого Абжанов добавил в клетки эмбриона другие белки, блокирующие деятельность «выключателей», в результате чего последние перестали работать. В итоге динозавровые гены уже отключить было некому, и у цыпленка выросла вполне симпатичная мордочка, чем-то напоминающая крокодилью. При этом сам эмбрион не погиб — он продолжал активно развиваться. Однако после 14 дней пришлось, к великой досаде Абжанова, умертвить и его.
Все эти исследования говорят о том, что создание динозавров из птиц принципиально возможно. Правда, биологи до сих пор не знают всех гомеозисных генов, оставшихся у птиц от динозавров, однако установить это не так то уж и сложно — ведь есть «контрольная» группа, то есть крокодилы. Не изучены так же до конца все тонкости их работы, однако и это — всего лишь вопрос времени. Так что не исключено, что в ближайшем будущем генетикам все-таки удастся превратить птицу в небольшого оперенного динозаврика из рода Maniraptora, вроде тех, которые существовали в середине юрского периода.
Сразу же следует заметить, что данное существо, конечно же, не будет представителем вида, уже обитавшего на нашей планете — ведь его геном будет включать птичью ДНК, отсутствовавшую у классических динозавров. Это будет представитель уже нового вида, созданного людьми, однако имеющего строение и физиологию, характерную для настоящих динозавров.
Так же не удастся превратить цыпленка в трицератопса, тиранозавра или анкилозавра — ведь данные виды появились уже после возникновения птиц. Но, может быть, это и к лучшему — ведь маленькие юрские динозаврики точно не сживут людей со света. А вот гиганты мелового периода запросто могли бы сделать это …
Читайте самое интересное в рубрике «Наука и техника»
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.
Можно ли вернуть в этот мир динозавров?
Когда-то по нашей планете бродили гигантские величественные монстры — динозавры. Плавали, летали, пожирали друг друга и растения, размножались, эволюционировали. Чувствовали себя «в своей тарелке». Пока не появились проблемы с вулканами, плавно перетекшие в падение мощного астероида. Так пришел конец динозаврам. Мы знаем, что они были, поскольку находим их останки, пролежавшие миллионы лет под землей. Но что, если взять ДНК динозавра, вытащить его из праха и попытаться воссоздать великого ящера?
Когда в 2010 году в Китае палеонтологи обнаружили кладку яиц динозавров юрского периода, Стивен Спилберг сразу же защитил права своего небезызвестного фильма. Но палеонтологи обрадовались куда менее эффектному применению яиц: возможности выяснить, как такие большие создания вырастали из таких небольших яиц.
Можно ли воскресить динозавров, вернуть их в этот мир? Палеонтолог Джек Хорнер утверждает, что о вопросе реанимации мы знаем крайне мало. После изучения микроскопических структур нескольких костей, Хорнер выяснил, что некоторые динозавры, а точнее их скелет развивался аналогично некоторым потомкам птиц. И так же, как у казуара не вырастает характерный гребень до позднего периода жизни, у некоторых динозавров сохранялись «юношеские» особенности к моменту «совершеннолетия». Но палеонтологи ошибались, пытаясь проанализировать кости: пять предположительных ключевых особенностей мелового периода принадлежали юным версиям известных динозавров. Похоже, выяснение того, как именно размножались динозавры, было куда более простым.
После этого встал вопрос о необходимости большего количества информации. В 2010 году была обнаружена гнездовая колония люфенгозавров. В ней было около 200 целых костей длинношеих динозавров, наряду с фрагментами костей и яичной скорлупы — около 20 эмбрионов на разных стадиях развития. По разным оценкам, возраст находки составил 190-197 миллионов лет. Это самые старые эмбрионы динозавров, когда-либо найденные.
Находки было достаточно, чтобы держать в возбуждении палеонтологов и динофилов пару недель, но было кое-что и сверх того. В «заметках на полях» ученые написали, что вместе с костями нашли «органические остатки, вероятно, являющиеся прямым продуктом распада сложных белков». Отсюда родился вопрос: можем ли мы воскресить динозавров?
Сейчас этот вопрос уже не вызывает шока, однако ответ по-прежнему остается «нет». Несмотря на удивительный скачок вперед в области генетики и изучения генома, практические проблемы с получением и клонированием ДНК динозавров сводят возможность создания «Парка Юрского периода» к нулю, даже если бы общество позволило, а церковь согласилась бы на последнее испытание.
Яйца динозавров
Может ли открытие яиц динозавров проложить новый путь рептилиям на эту планету? Нет. Яйца динозавров пролежали десятки и сотни миллионов лет, их срок хранения давным-давно иссяк, они к тому же окаменели — это вам не материал для инкубатора. Эмбрионы — вовсе груда костей. Тоже не поможет.
Что касается органического материала, можно ли извлечь из него ДНК динозавра? Не совсем. Палеонтологи постоянно спорят по поводу пригодности органики, но ДНК так и не извлекли (и, видимо, никогда не смогут).
Возьмем, к примеру, тираннозавра (который рекс). В 2005 году ученые при помощи слабой кислоты извлекли слабые и податливые ткани из останков, в том числе костные клетки, красные кровяные клетки и кровеносные сосуды. Однако последующие изучения показали, что находка была обыкновенной случайностью. Люди серьезно погорячились. Дополнительный анализ с помощью радиоуглеродной и сканирующей электронной микроскопии показал, что материал для исследования был не тканью динозавров, а бактериальными биопленками — колониями бактерий, связанных между собой полисахаридами, протеинами и ДНК. Выглядят эти две вещи весьма похоже, но имеют больше общего с зубным налетом, нежели с клетками динозавров.
В любом случае эти находки были весьма интересными. Возможно, самое интересное мы еще не нашли. Ученые усовершенствовали свои техники и, когда подобрались к гнезду люфенгозавров, подсобрались. Захватывает? Абсолютно. Органика? Да. ДНК? Нет.
Но что, если это возможно?
Надежда есть
Используя замороженные клетки, в 2003 году ученые успешно клонировали пиренейского козерога, известного как букардо, но он умер спустя минуту. В течение многих лет австралийские исследователи пытались вернуть к жизни южный вид лягушек, рожавших ртом, последняя из которых умерла несколько десятилетий назад, но их затея до сих пор не увенчалась успехом.
Вот так, спотыкаясь и чертыхаясь на каждом шагу, ученые вселяют в нас надежду на более амбициозные реанимации: мамонтов, странствующих голубей и юконских лошадей, вымерших еще 70 тысяч лет назад. Такой возраст поначалу может вас смутить, но только представьте: это одна десятая часть процента от того времени, когда умер последний динозавр.
Даже если ДНК динозавра будет такой же по сроку, как вчерашний йогурт, многочисленные этические и практические соображения оставят среди сторонников идеи воскрешения динозавров только самых безумных ученых. Как вообще мы будем регулировать эти процессы? Кто будет этим заниматься? Как воскрешение динозавров скажется на Законе об исчезающих видах? Что, кроме боли и страданий, принесут проваленные попытки? Вдруг мы реанимируем смертельные болезни? Что, если инвазивные виды будут расти на стероидах?
Потенциал роста, конечно, есть. Как репрезентация волков в Йеллоустонском парке, «откат» недавно вымерших видов смог бы восстановить равновесие в нарушенных экосистемах. Некоторые полагают, что человечество в долгу у животных, которых оно уничтожило.
Проблема ДНК, пока что, — вопрос сугубо академический. Понятно, что воскресить какого-нибудь замороженного мамонтенка из замороженной клетки, возможно, и не вызовет особых подозрений, но что делать с динозаврами? Обнаружение гнезда люфенгозавров, возможно, сильнее всего приблизило нас к «Парку Юрского периода».
В качестве альтернативы можно попытаться скрестить вымершее животное с ныне существующим. В 1945 году некоторые немецкие селекционеры утверждали, что смогли реанимировать тура, давно вымершего предка современного рогатого скота, но ученые до сих пор не верят в сие событие.
Кстати, вы в курсе, как именно вымерли динозавры? Недавно было доказано, что именно падение астероидов стало причиной вымирания. А вот причина появления — другой природный катаклизм: вулканы.
Учёные заявили, что могут реконструировать живых динозавров в течение 5 лет
Динозавры вскоре могут вернуться в реальную жизнь, ибо палеонтолог, вдохновивший Майкла Крайтона на съёмки оригинального фильма «Парк Юрского периода», объявил об исследовательском проекте по возвращению к жизни вымерших существ. Доктор Джек Хорнер говорит, что учёным нужно лишь 5-10 лет, чтобы реконструировать живых динозавров.
Хорнер и его группа начнут с современной курицы, признанной прямым потомком массивных ящеров, которые когда-то правили на Земле. Хорнер консультировал все четыре фильма «Парк Юрского периода». В закулисном интервью из первого фильма писатель Майкл Крайтон признался, что его героем, доктором Аланом Грантом, была смесь Хорнера и Филиппа Дж. Керри.
71-летний палеонтолог сказал, что когда он впервые начал работать над фильмами, он полагал, что динозавры будут возвращены так же, как и в фильме – через сохранившиеся кусочки их ДНК, взятые из окаменелостей. Однако, за прошедшее время он и его коллеги стали лучше понимать, как ДНК разрушается, и решили, что это не тот путь, который им нужно пройти.
Как считает Хорнер, у курицы и многих иных современных птиц много общих генов с динозаврами. Он полагает, что они смогут манипулировать ими, чтобы обратить вспять эволюционный процесс – инициируя изменения, которые будут выражать всё более и более древние характеристики.
«У динозавров были длинные хвосты, конечности и кисти – и в результате эволюции они потеряли свои хвосты, а конечности и кисти превратились в крылья», – объяснил Хорнер репортёрам. – «Кроме того, вся морфология их рта изменилась от формы как у велоцираптора к птичьему клюву». Хорнер полагает, что его работа определит способ щёлкнуть генным переключателем «таким образом, чтобы мы вернули эти наследственные характеристики».
«По сути, мы используем зародыш, который лишь начинает формироваться, и используем некоторые генетические маркеры, чтобы идентифицировать, когда включаются и выключаются нужные гены», – сказал он. «И определяя, когда нужные гены включаются, мы можем выяснить, как начинает развиваться хвост. И мы хотим исправить эти гены, чтобы они не мешали хвосту расти.»
Хорнер уверен, что какая-то форма ящера, названного им «цыплёнкозавром», будет ходить по земле через 10 лет.
«Мы можем вырастить птицу с зубами, и мы можем изменить её рот», – сказал он. «На самом деле крылья и кисти не такие сложные. Мы уверены, что сможем сделать это в ближайшее время».
Проект, однако, не простая задача, и Хорнер отметил, что «хвост – самая большая проблема. Но с иной стороны, недавно мы смогли сделать некоторые вещи, которые вселили в нас надежду, что это не займёт слишком много времени».