10 000 лет назад пожилая мамонтиха шла по своим делам, как вдруг лед под ней затрещал и гигантское тело провалилось под воду. Сегодня погибшее животное имеет шанс воскреснуть
Мамонты Mammuthus
Класс — млекопитающие
Отряд — хоботные
Семейство — слоновые
Мамонты появились около 4,8 миллиона лет назад. Эти покрытые шерстью слоны питались травой и ветками и съедали до 300 килограммов пищи в день. Мамонты проводили в поисках пищи 18 часов в сутки. Гиганты вымерли около 4 000 лет назад. Многие специалисты уверены, что наши предки активно «помогли» этим животным исчезнуть.
Останки животного извлекли в мае 2013 года сотрудники якутского Музея мамонта на острове Малый Ляховский в Северном Ледовитом океане, между морем Лаптевых и Восточно-Сибирским морем. Судя по всему, животное упало в водоем, замерзло и с тех пор не размораживалось. Благодаря этому ткани мамонтихи были красными, хотя обычно у образцов такого возраста они выглядят как серые куски породы. Более того, когда один из ученых случайно пробил кайлом тушу, потекла жидкость темно-красного цвета.
Учитывая удивительную сохранность останков, исследователи надеются отыскать клетки с неповрежденными ядрами. Если им это удастся, не исключено, что в 2045 году на севере Якутии снова будут бродить мамонты, клонированные из погибшей самки.
Говорящие митохондрии
В представлении большинства палеонтологи сначала ищут кости, а потом, как мозаику, собирают из них скелеты вымерших животных. Однако в случае мамонтов это уже давно не так. По словам руководителя якутского Музея мамонта Семена Григорьева, морфология мамонта давно изучена и все нужные кости найдены. Сегодня исследователи в первую очередь изучают молекулярную генетику ископаемых слонов.
Главное достижение новой палеонтологии — почти полная расшифровка ядерного генома мамонта. Григорьев не исключает, что уже в 2013 году эта работа, которую ведет группа Хендрика Пойнара из канадского университета Макмастера, будет завершена. Изучая гены древних слонов, специалисты смогут узнать о них все что угодно. Например, недавно стало известно, что среди мамонтов были блондины, брюнеты и рыжие.
Семь лет назад российские генетики во главе с Евгением Рогаевым выяснили последовательность митохондриального генома мамонта. Митохондрии — это клеточные компоненты, отвечающие за выработку энергии. Когда-то они были свободноживущими бактериями и с тех времен сохранили собственную ДНК. Сравнение геномов митохондрий разных видов животных позволяет уточнить, как давно разошлись их ветви на эволюционном древе.
Долгий путь
Самый ранний из известных предков современных хоботных жил около 55 миллионов лет назад . Семейство слоновых, к которому принадлежат мамонты и слоны, выделилось около шести миллионов лет назад на территории современной Африки
Разобрать по косточкам
Из костей ископаемых животных можно вытянуть массу интересного. В туше могут сохраниться микроорганизмы, которые обитали на планете тысячелетия назад, а теперь исчезли. Остатки пищи во рту и пищеварительном тракте «расскажут» о растительности того периода. Наконец, изучая кости мамонтов, можно узнать новое и о наших предках. К примеру, молдавский ученый Теодор Обадэ, который проводил раскопки почти в цент ре Кишинева, обнаружил локтевую кость мамонта, пробитую копьем (всего в мире три таких находки), и наконечники орудий, сделанные из мамонтовых ребер.
Пакт о клонировании
С тех пор как на свет появилась овечка Долли, ученые могут не только изучать ДНК вымерших животных, но и — теоретически — возрождать их, используя сохранившиеся клетки. Из-за разных сложностей (в первую очередь плохой сохранности древних образцов) успехи исследователей по восстановлению исчезнувших видов довольно скромные. Например, в 2003 году ученые клонировали вымирающего азиатского быка бантенга, используя клетки животных, погибших за четверть века до того. Родилось два теленка, но одного специалисты умертвили для исследований, а второй жив до сих пор. В 2009 году родился клонированный детеныш вымершего к 2000 году испанского козла букардо (Capra pyrenaica pyrenaica). Однако прожил он (точнее, она — это была самка) всего семь минут. И это самые успешные эксперименты. Тем не менее в 2012 году якутские и корейские ученые подписали соглашение о сотрудничестве в области клонирования мамонта. Совместный проект Института прикладной экологии Севера Северо-Восточного федерального университета и корейского фонда биотехнологических исследований Sooam назвали амбициозно: «Возрождение мамонта». Но даже оптимисты из числа участников не скрывают, что работа займет десятилетия. Однако исследователи полны решимости: российские ученые в этом году открывают молекулярно-генетическую лабораторию в Якутске, где хранятся все найденные останки, а корейцы обеспечат сами работы по клонированию.
Отвечать за возрождение ископаемых слонов будет скандально известный корейский биолог Хван У Сок. В 2005 году он первым в мире клонировал собаку — необычного щенка афганской борзой назвали Снаппи. Одновременно Хван объявил, что смог получить линии стволовых клеток, используя биоматериал взрослых людей. Эта работа означала революцию в трансплантологии и медицине вообще, потому что стволовые клетки умеют превращаться в любые клетки, но в организме взрослых их почти нет. На ученого посыпался дождь наград и грантов.
Однако довольно скоро вскрылось, что Хван сфальсифицировал исследования . Разгорелся чудовищный скандал, в 2009 году генетика приговорили к двум годам условно. Хван лишился всех званий и должности в Сеульском университете. И все же кореец продолжил заниматься наукой (в конце концов, собаку-то он и правда клонировал), основал фонд Sooam, и в 2011 году представил миру первых клонированных койотов. Теперь он нацелился на мамонта. По словам Григорьева, Хван производит очень хорошее впечатление. Он приятен в личном общении и весьма смел — ездит во все экспедиции, в том числе и на Крайний Север, с риском для жизни лазит в пещеры за образцами. Так что якутские палеонтологи отважились поработать с ним.
Крупнейшими мамонтами были Mammuthus columbi. Самцы достигали 10 метров в высоту, а их вес доходил до 4 тонн. Фото: SPL/EAST NEWS
Один в один
В ходе клонирования ученые получают идентичную копию организма, используя его же клетки. Схема процесса такова: исследователи берут какую-нибудь клетку «копируемого» животного (например, мамонта) и выделяют из нее ядро. Затем специалисты получают яйцеклетку от другого организма (в данном случае слона) и удаляют ее собственное ядро. На вакантное место помещается ядро из клетки первого животного-реципиента, и полученный «гибрид» подсаживают в матку суррогатной матери, которая в итоге и родит клона.
Охота на клетку
А работы предстоит много. Любое клонирование — непростой процесс, а уж тем более клонирование давно вымершего животного. Во-первых, нужно найти клетки с целыми ядрами — на это уйдут месяцы. Во-вторых, для клонирования мамонта необходимо получить яйцеклетку современной слонихи, а это очень сложно. Беременность у этих животных длится 22 месяца, а овуляция происходит раз в пять-шесть лет. Сегодня ученые не могут поймать момент овуляции и извлечь яйцеклетку, не повредив ее либо слониху. Можно попытаться получить яйцеклетку из умершего животного, но в таком случае овуляция должна наступить непосредственно перед кончиной. Шансов на подобное стечение обстоятельств не очень много.
При этом КПД операций по клонированию весьма низок. Например, в случае овечки Долли ученые получили 277 яйцеклеток, до состояния эмбрионов развились 29 из них, а выжил только один. Учитывая, как редко происходит овуляция у слоних, только добыча яйцеклеток потребует годы. Кроме того, неясно, сможет ли слониха выносить мамонтенка — генетически эти виды все-таки различаются.
Так что срок в 30–50 лет весьма оптимистичен, и Хван У Соку нужно очень хорошо следить за здоровьем, чтобы дожить до получения клона. «Но если не начинать сейчас, то через 30–50 лет до клонирования мамонта все еще будет «лет 30–50», — замечает Григорьев.
Детеныши мамонта рождались высотой 65–75 сантиметров и весили не больше 65 килограммов. Их тела покрывала «детская» шерсть, которая начинала сменяться на полноценную, когда мамонтята достигали полугодовалового возраста. Фото: EAST NEWS
Горячая кровь
В мае 2010 года в журнале Nature Genetics была опубликована работа канадца Кевина Кэмпбелла, который расшифровал участок ДНК мамонта, отвечающий за синтез гемоглобина. Как оказалось, у мамонтов свойства гемоглобина сильно отличались от слоновьего. Кэмпбелл и его коллеги синтезировали белок мамонта и выяснили, что он мог отдавать кислород клеткам даже при очень низких температурах. Возможно, скоро это исследование получит экспериментальное подтверждение, если красно-бурая жидкость, которая вытекала из туши мамонта, найденного в мае 2013-го, действительно окажется кровью.
Дом для новорожденного
Если смелый эксперимент удастся, дом для новорожденного мамонтенка уже готов. Он называется плейстоценовый парк. Его начали создавать в 1988 году по инициативе эколога Сергея Зимова.
Когда мамонты обитали на территории современных Северной Америки и Евразии (это было в период от 4,8 миллиона до 4 000 лет назад), условия там сильно отличались от нынешних. Например, в Приполярье не было тундры. Сейчас тамошние растения, погибнув, не разлагаются, а «уходят» в вечную мерзлоту, превращаясь в торф. В итоге органические вещества, из которых они состоят, не попадают в почву. На такой бедной земле может выжить только самая неприхотливая флора.
Мамонты и другие крупные животные, существовавшие в то же время, например носороги, бизоны, дикие лошади, олени, съедали большую часть растительности до того, как она превращалась в торф, и возвращали в почву органику в виде навоза. И вместо тундры местные равнины были покрыты сочными лугами — мамонтовыми прериями, ближайший аналог которых — африканские саванны.
Чтобы восстановить древний ландшафт, в нижнее течение реки Колымы в 150 километрах от Северного Ледовитого океана завезли 25 якутских лошадей. Постепенно туда стали подселять и другие виды: оленей, лосей, зубров, овцебыков, маралов. И растительность начала меняться, превращаясь в мамонтовую прерию. В ожидании двух главных обитателей — мамонта и шерстистого носорога — ученые планируют в ближайшее время заселить заказник площадью 160 км² двугорбыми верблюдами, сайгаками и амурскими тиграми в качестве хищников. Потому что клонировать саблезубого тигра, увы, пока никто не собирается.
