Мамонты — животные семейства слоновых, которые появились на Земле около 5 миллионов лет назад в Африке. Они достигали высоты 5,5 метров, а их вес составлял 14-15 тонн. Считается, что большинство этих животных вымерло 14-10 тысяч лет назад. Реликтовые популяции шерстистого мамонта на недоступных для человека островах Арктики жили ещё 4000 лет назад. И вот, спустя тысячелетия, у человечества появился шанс вновь увидеть на Земле этих животных. Гарвардский генетик Джордж Черч стал соучредителем новой компании со смелой целью — создать слона, напоминающего вымершего шерстистого мамонта. Компания под названием Colossal стремится использовать ДНК вымершего животного, чтобы создать гибридного азиатского слона, который мог бы комфортно себя чувствовать в арктическом климате. Долгосрочная же цель Colossal — превратить моховые участки сегодняшней тундры в травянистые степи, которые простирались в этой местности в эпоху плейстоцена. Гибридные слоны как раз и должны в этом помочь. Некоторые ученые даже предполагают, что в больших масштабах это могло бы уменьшить изменение климата в будущем за счет замедления таяния вечной мерзлоты в Арктике.

Мамонты, по мнению ученых, способны остановить таяние вечной мерзлоты

Биотехнологии помогут вернуть вымершие виды животных

Как говорит Джорж Черч, цель проекта — создать действительно морозостойкого слона на основе находящегося под угрозой исчезновения азиатского слона. Сама идея использования биотехнологии для воссоздания исчезающих или даже вымерших видов не нова. Еще в 2009 году исследователям удалось успешно клонировать подвид горного козла, который вымер в 2000 году. Правда, тогда клон прожил всего несколько минут.

Планы Черча «оживить» мамонта, используя его ДНК, уже много лет становились темами для статей в СМИ во всем мире. Однако, существенного прорыва в этой области пока достичь не удалось. Как говорит Бен Ламм, известный предприниматель, занимающийся генетикой и бионаукой, а также соучредитель компании Colosssal, большую часть научных проблем ученым уже удалось решить, поэтому вопрос упирался в финансирование проекта. Теперь же и эта проблема решена, так как компании удалось привлечь к финансированию проекта 15 миллионов долларов.

ДНК азиатского слона более чем на 99% соответствует ДНК мамонта

Как из азиатского слона создадут мамонта

Ученым уже смогли создать в лаборатории эмбрионы, несущие ДНК мамонта. Но для получения конечного результата им предстоит выполнить еще много работы. Как говорит Джордж Черч, не стоит ждать появления псевдомамонтов в ближайшее время. Даже по самым оптимистичным прогнозам первый гибридный мамонтенок может появиться только через шесть лет. На создание самодостаточного стада потребуются десятилетия.

Чтобы добиться цели, Colossal хочет заменить достаточное количество ключевых генов в геноме азиатского слона генами мамонта. В итоге должен появиться вид, адаптированный к холоду. Почему именно азиатский слон? Все дело в том, что у шерстистых мамонтов и азиатских слонов схожесть ДНК составляет более 99%. Но в то же время между геномами этих животных существует более миллиона индивидуальных различий, которые исследователям еще только предстоит проанализировать.

На данный момент ученые говорят, что команда Colossal нацелена как минимум на 60 генов мамонта. Среди них гены, участвующие в жировых отложениях животного, способности его крови удерживать кислород при низких температурах, а также отвечающие за густую шерсть.

Ученые заменят ключевые гены в геноме азиатского слона генами мамонта.

Вставка соответствующих генов мамонта в ДНК азиатских слонов потребует одновременного внесения множества генетических изменений. Эту проблему лаборатория Черча уже успешно решала для других видов животных. Команда использовала мощную технику редактирования генов CRISPR-Cas9, позволившую одновременно внести десятки изменений в геном свиньи с целью создания животных, органы которых можно безопасно трансплантировать человеку.

Один из неизвестных генов мамонта уже был протестирован на трансгенных лабораторных мышах. Следует пояснить, что отдельные гены могут иметь множество потенциальных последствий для всего генома. Поэтому изучение окончательного влияния гена на характеристики организма сводится к тому, чтобы наблюдать когда, где и насколько он проявит себя в организме.

Черч говорит, что исследователям Colossal сейчас предстоит выявлять многие потенциальные проблемы на ранних этапах развития гибридного эмбриона. При этом он признает, что некоторые искусственно созданные черты, такие как уши животного, которые должны быть маленькими, чтобы предотвратить обморожение, нельзя проверить до поздних стадий развития.

Азиатские слоны относятся к исчезающему виду, что усложняет выращивание эмбрионов гибридов

Еще одна сложная задача для Colossal — это развивать эмбрионов. Азиатские слоны находятся под угрозой исчезновения, поэтому, чтобы избежать использования суррогатного вынашивания, компания собирается разработать искусственную матку слона.

Прошлые эксперименты с ягнятами и мышами показали, что искусственные матки могут поддерживать недоношенные плоды до четырех недель или пятидневные эмбрионы до шести дней. Но до сих пор искусственная матка не использовалась на протяжении всего периода беременности ни у одного млекопитающего.

Colossal также нуждается в автономных поставках клеток азиатских слонов. В частности, компания должна разработать линию индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, которые биохимически должны быть переведены в изначальное состояние, которое позволяет им трансформироваться во многие другие типы клеток. Подобное уже производилось с клетками некоторых млекопитающих, находящихся под угрозой исчезновения, но не с клетками слонов.

Мамонты в России помогут сохранить климат?

Черч оказался не одинок в своих идеях сохранить климат за счет заселения Арктических территорий адаптированными к северному климату животными. В 2012-2013 годах он познакомился Сергеем Зимовым, российским экологом и директором Северо-восточной научной станции в Черском (Республика Саха). С восьмидесятых годов Зимов занимается изучением вечной мерзлоты Сибири и бьет тревогу по поводу огромных количеств метана и углекислого газа, которые могут просочиться в атмосферу при оттаивании почвы.

Плейстоценовый парк, расположенный на севере России, с высоты птичьего полета

Сергей Зимов уже воплощает свою идею сохранения углеродов в земле. С 1996 года он и его сын работали в плейстоценовом парке (огороженном участке тундры недалеко от Черского хребта). Они завезли сюда лосей, бизонов, северных оленей, двугорбых верблюдов и других крупных травоядных, чтобы проверить влияние этих существ на ландшафт.

Казалось бы, как животные помогут избежать таяния вечной мерзлоты? Все очень просто. Десятки тысяч лет назад во время плейстоцена большая часть Европы, Азии и Северной Америки была покрыта густыми травянистыми степями, которые были населены разнообразными травоядными животными. Примерно 10 000 лет назад многие из этих травоядных, включая мамонтов, вымерли в большей части мира. Вполне возможно, что к этому приложил руку и человек. В результате некогда богатые травянистые пастбища заросли кустарником и мхом. К слову, север России когда-то был естественной средой обитания мамонтов. В результате здесь по сей день находят полные скелеты этих животных.

Мамонты, как подозревают Зимовы, были необходимы для сохранения высокопродуктивных пастбищ древней Арктики. Массивные существа валили деревья и удобряли почву своим навозом, помогая процветать лугам, а также они уплотняли почку. В исследовании Зимовых, опубликованном в прошлом году, говорится, что в зимнее время уплотненные животными почвы в пределах плейстоценового парка более чем на 10 градусов холоднее, чем почвы за пределами парка.

Моховые участки тундры мамонты помогут превратить в богатые зеленью луга

Однако, не все ученые разделяют оптимизм Чарча и Зимовых относительно возможности повлиять на климат при помощи животных. Превращение тундры в луга подразумевает уничтожение деревьев, вытаптывание и уплотнение земли. Однако может оказаться что в лесных районах Арктики деревья и мох играют решающую роль в защите вечной мерзлоты от таяния.

Кроме того, масштаб проекта слишком велик. Чтобы повлиять на экосистему потребуются сотни тысяч мамонтов. Как подметила доктор Виктория Херридж, биолог-эволюционист из Музея естественной истории, каждому из мамонтов требуется 22 месяца, чтобы вынашивать ребенка, а также 30 лет, чтобы вырасти до зрелого возраста. Поэтому проект не выглядит правдоподобным.

Colossal обеспечит финансирование оживления исчезнувших видов животных

Тем не менее проект Зимовых побудил Черча и его партнеров-защитников природы из Revive & Restore более серьезно заняться исследованиями ДНК мамонта и слоновьих клеток. Правда, лаборатория Черча и ранее проводила свои исследования слонов, но с ограниченным бюджетом примерно в 10 000 долларов в год, опираясь на пожертвование от инвестора Питера Тиля и компании Revive & Restore.

Джорж Черч, профессор Гарварда и соучредитель компании Colossal

Colossal же имеет в своем распоряжении, как было сказано выше, 15 миллионов долларов. Деньги привлечены от группы инвесторов, включая фирмы Кремниевой долины и известного бизнес-тренера Тони Роббинса. Финансирование Colossal будет поддерживать текущие исследования лаборатории по клеткам слонов, а также собственную лабораторию компании.

Бет Шапиро, палеогенетик из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, говорит, что модель финансирования Colossal может быть серьезным шагом вперед для генетиков, которые работают над сохранением видов животных.

Таким образом, даже если ученым не удастся повлиять на глобальное потепление климата, воссоздание вымерших животных само по себе станет большим успехом для всего человечества. О результатах этого проекта мы будем сообщать на нашем Яндекс.Дзен-канале, подписывайтесь, чтобы не пропустить самое интересное.