Конец мегафауны: Увлекательная жизнь и загадочная гибель мамонтов, саблезубых тигров и гигантских ленивцев - Росс Макфи

Если такой отредактированный геном внедрить в половую клетку (яйцеклетку или сперматозоид), то можно получить жизнеспособные гибриды, которые, если все пойдет хорошо, разовьются в полноценные взрослые организмы. У этих гибридов будут проявляться признаки обоих родительских видов, но тщательная селекция позволит за несколько поколений создать чистые линии с желаемыми характеристиками. Так обстоит дело в теории.

Именно этим способом прямо сейчас ученые пытаются восстановить шерстистого мамонта, и шансы на успех выше, чем может показаться. Во-первых, благодаря годам кропотливой работы специалистов по древней ДНК, мы теперь много знаем о геноме мамонта. Во-вторых, есть его близкий родственник – азиатский слон. Шерстистый мамонт и азиатский слон генетически отличаются друг от друга всего на несколько процентов, примерно так же, как шимпанзе отличаются от людей. Конечно, существующие различия очень важны, и, чтобы успешно решить поставленную задачу, необходимо точно выявить все эти различия и правильно их использовать.

Сторонники этого проекта надеются, что в итоге получится чистая породная линия… Как бы назвать получившееся животное? «Мамонтослон»? «Слономамонт»? Предполагается, что сконструированная версия будет похожа на вымерших мамонтов признаками, о которых мы знаем благодаря ископаемым остаткам, то есть у них будет крупная голова, изогнутые бивни и длинная шерсть. Но при этом они могут отличаться физиологическими процессами или иными характеристиками, которые невозможно определить по сохранившимся остаткам. Для тех, кто хочет увидеть живых мамонтов, это может быть и неважно: фенотипического проявления 80 % генома мамонта у мамонтослонов будет вполне достаточно, чтобы только самый придирчивый педант мог настаивать, что это не настоящие шерстистые мамонты.

Однако оставим фантазии в стороне – в ближайшем будущем генная инженерия, вероятно, будет сталкиваться с целым рядом ограничений. Одно из них заключается в необходимости использования близкородственной суррогатной матери для вынашивания гибрида. У этого требования есть несколько причин, самая важная из которых связана с тем, что детеныши млекопитающих рождаются с недоразвитой иммунной защитой и зависят от антител, которые они получают с материнским молоком. Эти антитела проникают в кровеносную систему через стенки кишечника и, кроме выполнения защитной роли, стимулируют иммунную систему младенца. При отсутствии такой защиты детеныш может погибнуть от инфекции. Помещая гибрид или клон редкого вида в матку суррогатной матери другого более распространенного вида, мы должны быть уверены, что такая передача антител произойдет.

До тех пор, пока мы не перейдем от суррогатных матерей к механическим маткам с искусственными плацентами, нам необходимо при подборе видов учитывать и другие критерии. Поэтому вынашивание эмбриона мамонта азиатской слонихой – хорошая идея. Размер тела у детеныша мамонта и азиатского слона примерно одинаковый. Вряд ли кто-нибудь может предсказать, насколько поведение мамонтов было похоже на поведение азиатских слонов, но гибриды точно приобретут черты поведения последних.

С другой стороны, ничего подобного нельзя проделать с гигантскими ленивцами. Я сам работаю с этой группой животных и в глубине души хотел бы увидеть, например, воссозданного мегатерия (Megatherium) (см. илл. 11.3). Однако взрослый мегатерий весил целую тонну (на самом деле несколько тонн), а самый крупный вид современных ленивцев часто не достигает и 5 кг. Даже если бы удалось создать его гибрид с мегатерием, то плод на определенной стадии стал бы слишком большим, чтобы его могла выносить суррогатная мать.

И хотя у нас пока нет новорожденных мамонтослонов, которыми можно было бы восхищаться – ведь это, безусловно, были бы самые лучшие искусственно созданные детеныши животных, – генетик из Гарвардского университета Джордж Черч со своими коллегами делает все возможное, чтобы воплотить эту идею в реальность в ближайшем будущем{167}. Другие исследователи стремятся создать подобие странствующего голубя, используя генетические последовательности, полученные из музейных экспонатов; эти последовательности собираются внедрить в половые клетки его ближайшего родственника – скального голубя{168}. Третьи восстанавливают американский каштан, создавая с помощью генной инженерии новые трансгенные растения, устойчивые к грибковой инфекции, которая в XX в. погубила буквально миллиарды деревьев каштана по всей стране{169}. Подобная «вспомогательная адаптация» заключается в добавлении нового генетического материала, чтобы увеличить генетическое разнообразие вида и, таким образом, повысить его способность приспосабливаться в ответ на изменения окружающей среды{170}. Это позволяет помочь выживанию видов, находящихся на грани вымирания. По мере появления новых успешных примеров и усовершенствования методов можно ожидать, что мы увидим множество подобных вмешательств.

Еще один способ вернуться в прошлое – это восстановление дикой природы, одна из любимых идей Пола Мартина{171}. И хотя в Северной Америке с нами больше нет плейстоценовой мегафауны, может быть, мы могли бы более или менее успешно заменить тех животных их близкими родственниками или экологическими аналогами? Львы и гепарды заменили бы исчезнувших саблезубых кошек и гигантских ягуаров, а азиатские и африканские слоны – мамонтов. Таким образом, мы могли бы заполнить экологические ниши и восстановить экологические взаимоотношения, нарушенные при вымирании мегафауны, а также получить другие положительные эффекты. В Австралии энтузиасты выступают за интродукцию носорогов, которые способны заполнить нишу крупных травоядных, пустующую после вымирания таких животных, как дипротодоны. В Европе звучат более скромные предложения по возвращению бобров и рыси в те места, из которых они исчезли сотни лет назад; эти идеи конкурируют за внимание общественности с программой возвращения волков и, возможно, других крупных хищников, ареал которых сократился более чем вдвое из-за вмешательства человека. Исследователь Сергей Зимов предлагает воссоздать экосистемы мамонтовой степи в бассейне реки Колыма на Дальнем Востоке России, заселив эту территорию зубрами[7], лошадьми и другими крупными травоядными, деятельность которых со временем превратит заболоченную тайгу в высокопродуктивные травянистые пастбища{172}. Возможно, у гибридов, над получением которых работает Джордж Черч, будет достаточно признаков шерстистого мамонта, которые позволят приспособиться к жизни в крайне холодных условиях плейстоценового парка Зимова, и в будущем они смогут помочь превратить часть Северной Сибири в плодородные луга. В какой-то степени я поддерживаю его благие намерения, но сколько животных надо для того, чтобы растительный покров изменился, и кто будет заботиться о них в долгосрочной перспективе? Будут ли они содержаться в вольерах или на свободном выпасе? Произойдет ли восстановление всей экосистемы или только животного мира? Как и гипотеза перепромысла, все это имеет смысл до определенного момента, а затем разбивается о суровую реальность.

Возрождение вымерших видов – это замечательно. Однако есть ряд этических вопросов, которые необходимо обсудить, прежде чем безоговорочно одобрять эти решения. Если возрожденные виды вернутся к полноценной жизни, не следует ли приложить столько же усилий и по обеспечению их территориями, где они будут жить, не только в арктической Сибири, но и в других частях мира? Если они будут выпущены в дикую природу, как это скажется на других видах, которые там обитают, если учитывать конкуренцию, передачу инфекционных заболеваний и другие проблемы? Это все важные вопросы, на которые сейчас почти нет ответов. В любом случае хочется надеяться, что любые столь смело воссозданные виды смогут встроиться в существующие экосистемы и не разрушить их – хотя нам самим это не удалось, по крайней мере в течение последних 50 000 лет.

Приложение

Методы определения возраста находок недавнего времени

Основные способы определения возраста объектов, относящихся к четвертичному периоду, – это радиоуглеродный метод и (в меньшей степени) оптически стимулированная люминесценция. Есть и много других методов, используемых для датировки, но поскольку они не сыграли важной роли (пока) для изучения вымираний недавнего времени, я не включил их в это приложение.

В этой книге большинство дат представлены как обычные календарные годы, и, если не указано иное, они получены с помощью радиоуглеродного анализа. Для простоты большинство из них округлены, а границы погрешности не приведены. Например, достоверные даты последнего присутствия североамериканских видов, исчезнувших в период вымираний при переходе от плейстоцена к голоцену, в основном находятся в диапазоне от 11 000 до 10 500 «радиоуглеродных лет» назад. С помощью определенных допущений этот интервал переводится в более широкий диапазон (13 000–12 000 календарных лет назад).

Радиоуглеродный метод

Углерод-14 – это радиоактивный изотоп углерода, который может с некоторыми ограничениями использоваться для определения возможного возраста объекта, содержащего его в измеримом