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[1]; або створення організмів, генетично близьких до вимерлих[2].

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[1]. 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[3]. Вже існує ряд проектів по відродженню вимерлих тварин[4][5], таких як шерстистий мамонт або тасманійський вовк[6].

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[7]. Причиною смерті став вроджений дефект легень[8].

Можливість воскресіння вимерлих видів постійно піддається критиці як з біологічної[9][10], так і з етичної точок зору[11].

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[12][8].

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[2][13]. 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[14]. 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[8]. Необхідна оцінка, вивчення і вирішення етичних, культурних, соціальних, правових та екологічних проблем[14].

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[8].
  • 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[15][16].
  • 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[16]. Вчені виділили ДНК зі шкаралупи яєць, велику кількість яких вдалося виявити в незайманому стані[17]. 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[18][16].
  • 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)[15].
  • 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)[15].

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-пташиннні динозаври вимерли в кінці крейдового періоду, в зв'язку з чим їх ДНК повністю зруйнувалася[8]. Проте, в 2007 році вченим вдалося витягти білок колаген з кісток тиранозавра і навіть прочитати фрагменти його генетичної послідовності[19]. У 2009 році були виділені білки з кісток брахілофозавра (Brachylophosaurus) віком близько 80 млн років[20].

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[21][22]. 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[8].

Критика

Критики вказують насамперед на ірраціональність подібних ідей і необхідність спрямувати зусилля і фінанси для порятунку від вимирання ще живих тварин[8].

Див. також

Примітки
  1. Воскрешение вымерших видов?.
  2. CNN, Thomas Page and Colin Hancock. Quagga were extinct for 100 years. Now they're back. CNN. Процитовано 3 квітня 2020.
  3. Ученые определили, кого из вымерших животных легче всего воскресить (СПИСОК). NEWSru.com. 15 січня 2009. Процитовано 3 квітня 2020.
  4. Nicholls, Henry. Ten extinct beasts that could walk the Earth again. New Scientist (амер.). Процитовано 3 квітня 2020.
  5. Revive & Restore | Genetic Rescue to Enhance Biodiversity (амер.). Процитовано 3 квітня 2020.
  6. The race is on to resurrect an array of extinct animals. The Independent (англ.). 14 квітня 2015. Процитовано 3 квітня 2020.
  7. Rincon, Paul (22 листопада 2013). Fresh effort to clone extinct animal. BBC News (en-GB). Процитовано 3 квітня 2020.
  8. Вперед в прошлое. Nat-geo.ru (ru-RU). Процитовано 3 квітня 2020.
  9. Biello, David. Will we kill off today's animals if we revive extinct ones?. Nature News (англ.). doi:10.1038/nature.2013.12645. Процитовано 3 квітня 2020.
  10. Welz, Adam (7 червня 2013). De-extinction critics at Scientific American have missed the point | Adam Welz. The Guardian (en-GB). ISSN 0261-3077. Процитовано 3 квітня 2020.
  11. Sumner, Thomas; Carey, Bjorn (5 квітня 2013). Stanford's Hank Greely presents the ethics of resurrecting extinct species. Stanford University (англ.). 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).. Википедия (рос.). Процитовано 3 квітня 2020.
  13. In South Africa, the Quagga Project Breeds Success. www.genomenewsnetwork.org. Процитовано 3 квітня 2020.
  14. Revival Criteria | Revive & Restore. web.archive.org. 29 квітня 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. Kieren J. Mitchell, Bastien Llamas, Julien Soubrier, Nicolas J. Rawlence, Trevor H. Worthy, Jamie Wood, Michael S. Y. Lee1, Alan Cooper. Ancient DNA reveals elephant birds and kiwi are sister taxa and clarifies ratite bird evolution (англ.) // Science. — 2014. — 23 May (vol. 344). — P. 898—900. — doi:10.1126/science.1251981.
  17. Zukerman, Wendy. Extinct giant bird DNA recovered from fossil eggs. New Scientist (амер.). Процитовано 3 квітня 2020.
  18. Candidate Species | Revive & Restore. web.archive.org. 14 травня 2017. Процитовано 3 квітня 2020.
  19. Коллаген из костей динозавров — это уже реальность • Новости науки. «Элементы» (рос.). Процитовано 3 квітня 2020.
  20. Новые данные подтвердили возможность сохранения белков в костях динозавров • Новости науки. «Элементы» (рос.). Процитовано 3 квітня 2020.
  21. Rheobatrachus silus (англ.). The IUCN Red List of Threatened Species. Дата обращения 13 мая 2017.. Википедия (рос.). 25 березня 2020. Процитовано 3 квітня 2020.
  22. Rheobatrachus vitellinus (англ.). The IUCN Red List of Threatened Species. Дата обращения 13 мая 2017.. https://www.iucnredlist.org/species/19476/8897826. 30 квітня 2004. Процитовано 3 квітня 2020.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.