Можно ли вернуть динозавров к жизни. Можно ли клонировать динозавров? Можем ли мы получить ДНК из окаменелостей

Один из наших читателей в комментариях отметился вопросом: «Когда уже генетики воскресят динозавров?» С выходом «Мира юрского периода», а также после многочисленных новостей про успехи некоторых групп ученых мы решили взяться за эту тему и поведать тебе новости из мира науки по поводу воскрешения чего-либо давно уже мертвого. Заранее скажем, что постарались озвучить в основном позитивные новости.

Итак, воскрешение вымерших видов – звучит немного зловеще. И правда, сразу вспоминаешь старые фильмы ужасов, где какой-нибудь сумасшедший профессор воскрешает мертвых путём электрического воздействия и вливания каких-то странных зелёных жидкостей, а потом раздаётся жуткий смех и монстр выходит из-под контроля. , не иначе.

Но в действительно всё выглядит не настолько жутко, да и преследуемые цели вполне благородны. Вымершие виды могут многое поведать нам о прошлом нашей планеты, кроме того, их воссоздание лишний раз докажет, что люди могут справиться с совершенно разными, на первый взгляд, неразрешенными проблемами.

Но ясное дело, что всё сразу не делается. И многие ученые, положительно высказывающиеся о возможности воскрешения динозавра, сначала собираются взяться за задачу менее масштабную, но, однако, тоже из области фантастики. Эта задача – воскрешение мамонта. И вот поиск ее решения идет уже полным ходом с весны этого года. Можно даже наблюдать некую гонку разных научных групп, которые взялись за воскрешение исчезнувшего животного.

Напомним, мамонты вымерли около 10 тысяч лет назад, а появились в эпоху плиоцена. Их высота могла достигать 5,5 метров, а вес мог быть около 12 тонн. Если исходить из массы, то мамонт примерно вдвое превосходил по этому параметру современных слонов.

Одна из групп – это исследовательский коллектив Джорджа Черча из Гарварда. Черч является сторонником полной расшифровки генома мамонта, для того чтобы воссоздать вымерший вид слонов. Другие же считают возможным клонирование мамонтов с помощью останков, которые обнаружены в вечной мерзлоте.

Мы работали прежде всего с генами, отвечающими за выживание организма в условиях низких температур: генами шерстяного покрова, крупных ушей, подкожного жира и, прежде всего, гемоглобина. Сейчас в нашем распоряжении имеются здоровые клетки слона с фрагментами ДНК мамонта. Мы пока не представили результаты этого опыта в рецензируемом научном журнале, но собираемся сделать это в ближайшее время.
Джордж Черч

Мамонты, по мнению генетика, смогут стабилизировать экосистему сибирской тундры. Весьма благородная задача, и надеемся, она станет выполнимой в скором будущем. А надежды в этом плане вполне обоснованны.

Совсем недавно другая исследовательская группа под руководством доктора Винсента Линча, Университет Чикаго, закончила первый этап изучения генома мамонта. Полученные гены поразили ученых своими особенностями. Так, например, ген ТRPV3 помогал животным жить в условиях вечной мерзлоты. Генетики внедрили этот ген в геном лабораторных крыс, тела которых вскоре обросли мехом. В итоге крысы предпочли проживать в самых прохладных участках вольера.

Как минимум три команды в настоящий момент заняты восстановлением генома мамонта и если эксперименты завершаться удачно, то в будущем станет возможным воссоздать и других существ, главным образом по ДНК, найденном в окаменелых останках.

Стоит заметить, что подобная работа хотя и ведется в динамичном режиме, но её плоды мы едва ли сможем увидеть в следующем году.

Ну, а теперь немного реализма. Увидим ли мы реальных динозавров на нашем веку? Скорее всего, нет. По объективным причинам. Даже при таких серьезных прорывах в области генетики мы вряд ли сможем найти достаточно хороший генетический материал вымерших рептилий.

Хотя есть оптимистичный прогноз американского палеонтолога Джека Хорнера, он же и главный научный консультант фильма «Парк юрского периода». Он известен своими попытками воссоздать динозавра, ему также удавалось успешно находить окаменелости, содержащие кровеносные сосуды и мягкие ткани. Но найти полную ДНК ему, как и многим другим, пока ещё не удалось. Поэтому Джек решил пойти другим путём, а именно путём отката эволюции. С помощью генной инженерии ученый собирается вернуть обычную курицу к состоянию своих дальних предков. Хорнер считает, что его проект будет успешным, и от возвращения динозавров человечество отделяют считанные годы.

Думаю, мы способны достичь такого набора генетических изменений в одном эмбрионе, в результате которого животное успешно вылупится и будет жить нормальной жизнью, двигаясь и функционируя без проблем. Я очень удивлюсь, если мы не сделаем этого в течение 10 лет. А если нам повезет, мы получим его в течение ближайших пяти лет, потратив на весь процесс не более пяти миллионов долларов.
Джек Хорнер

Идею Хорнера подхватили и другие биологи. Например, исследовательская группа во главе с Архатом Абжановым из Гарварда и Бхартом-Анджаном Бхулларом из Чикаго смогли получить эмбрионы кур с мордами динозавров, подавив развитие белков с помощью которых образуются клювы. Цифровые модели черепов показали, что кости во многих из них оказались похожи на черепные кости первоптиц (археоптерикс) и динозавров (таких как велоцираптор).

Судите сами, мы уже смогли создать эмбрионы птиц с зубами, изменили строение головы. Сейчас мы работаем над хвостом и лапами. Поэтому я уверен, что с помощью генной инженерии мы сможем создать курозавра в ближайшие пять–десять лет. Ведь птицы – это остановившиеся в развитии динозавры.
Джек Хорнер

В любом случае нам кажется, что перспективы в этом направлении имеются. Существует большая проблема с тем, чтобы воссоздать геном динозавров, которые вымерли миллионы лет назад, но возможно, исследования действительно пойдут другим путём – путём отката эволюции. Что из этого может выйти? Как знать, возможно, ничего. Но может, нам ещё суждено увидеть какого-нибудь мелкого ублюдка из древности, который поразит нас своей странностью и непохожестью на всё то, что мы видели до этих пор.

В июне на больших экранах вышла , вызвав у любопытных зрителей новую порцию вопросов о его научной правдоподобности. Можно ли воскресить динозавров, используя описанный фантастами метод?

На этот вопрос в колонке для The Conversation ответил Даррен Гриффин, профессор генетики из Кентского университета.

Как клонировали динозавров в «Парке юрского периода»

«Во-первых, идея о том, что неповрежденная ДНК динозавров сохранится внутри застывших в янтаре кровососущих насекомых попросту нескладная, — пишет Гриффин. — Доисторических москитов, пивших кровь динозавров, действительно находили. Но содержащаяся в этой крови ДНК давно деградировала.

В отличие от неандертальцев и шерстистых мамонтов, чью ДНК успешно изолировали, динозавры слишком древние. Самой старой среди когда-либо обнаруженных ДНК всего около миллиона лет. Но чтобы получить ДНК динозавра, нам пришлось бы вернуться как минимум на 66 млн лет назад.

Во-вторых, даже если бы мы могли извлечь ДНК динозавров, она была бы измельчена на миллионы крошечных частиц, и мы бы понятия не имели, как их упорядочить. Это было бы похоже на попытку собрать самый сложный пазл в мире, не представляя, как выглядит исходное изображение и сколько в нем должно быть фрагментов.

В «Парке юрского периода» ученые находят эти недостающие фрагменты и заполняют их ДНК лягушки. Но это не даст вам динозавра. Это даст гибрид или« лягушкозавра». Было бы также более разумно использовать ДНК птицы, поскольку они более тесно связаны с динозаврами(хотя это все равно не сработает).

В-третьих, идея, что для восстановления животного нужен всего лишь виток ДНК — научная фантастика. ДНК является отправной точкой, но развитие животного внутри яйца представляет собой сложный« танец» генов, включающихся и включающихся в нужное время.

Короче говоря, вам нужны идеальное яйцо динозавра и вся сложная химия, содержащаяся в нем. В книге ученые производят искусственные яйца, в фильмах используют страусиные. Ни один из этих способов не сработает. Нельзя положить куриную ДНК внутрь страусиного яйца и получить цыпленка(а люди пытались). То же самое можно сказать о велоцирапторе".

Генетик в пух и прах разносит мечты наивных поклонников фантастической франшизы, но подчеркивает, что в будущем подобную технологию можно будет использовать для того, чтобы компенсировать часть вреда, причиненного животным людьми.

«Человечество застало исчезновение птиц — додо и странствующего голубя. Восстановление их ДНК, возраст которой составляет всего несколько сотен лет, является гораздо более реалистичным предложением. Возможно также, что яйца живущих ныне генетически близких видов станут достаточно хорошей средой, и мы используем их, чтобы воскресить вымерших животных».

09.03.2016 в 01:28

Идея клонирования динозавров из ископаемых останков была особенно актуальна после выхода на экраны фильма "Парк Юрского Периода", в котором рассказывается, как учёный научился клонировать динозавров и на необитаемом острове создал целый парк развлечений, в котором воочию можно было увидеть живое древнее животное.

Но ещё несколько лет назад австралийские учёные под руководством Мортена аллентофта и Майкла банса из университета мердока (штат западная Австралия) доказали, что "Воссоздать" живого динозавра невозможно.

Исследователи провели радиоуглеродное исследование костной ткани, взятой из окаменелых костей 158 вымерших птиц моа. Эти уникальные и огромные птицы обитали в новой Зеландии, но ещё 600 лет назад они были полностью уничтожены аборигенами маори. В результате учёные выяснили, что количество днк в костной ткани уменьшается с течением времени - каждый 521 год число молекул сокращается наполовину.

Последние молекулы днк исчезают из костной ткани примерно через 6, 8 миллиона лет. При этом последние динозавры исчезли с лица земли в конце мелового периода, то есть около 65 миллионов лет назад - задолго до критического для днк порога в 6, 8 миллиона лет, и в костной ткани останков, которые удаётся найти палеонтологам, молекул днк не осталось.

"В Результате мы Выяснили, что Количество ДНК в Костной Ткани, Если её Содержать при Температуре 13, 1 Градуса Цельсия, Каждые 521 год Уменьшается Наполовину", - рассказал руководитель группы исследователей Майк банс.

"Мы Экстраполировали эти Данные Применительно к Другим, Более Высоким и Низким Температурам и Установили, что Если Содержать Костную Ткань при Температуре Минус 5 Градусов, то Последние Молекулы ДНК Исчезнут Примерно Через 6, 8 млн лет", - добавил он.

Достаточно длинные фрагменты генома можно найти лишь в замороженных костях возрастом не более миллиона лет.

Кстати, на сегодняшний день самые древние образцы днк были выделены из останков животных и растений, найденных в вечной мерзлоте. Возраст найденных останков составляет около 500 тысяч лет.

Стоит отметить, что учёные будут проводить дальнейшие исследования в этой области, так как различия в возрасте останков отвечают лишь за 38, 6% расхождений в степени разрушения днк. На скорость распада днк влияет множество факторов, среди которых условия хранения останков после раскопок, химический состав почвы и даже время года, в которое погибло животное.

То есть есть шанс, что в условиях вечных льдов или подземных пещер период полураспада генетического материала окажется дольше, чем предполагают генетики.

А мамонта - можно?

Сообщения в том, что учёные нашли подходящие для клонирования останки появляются регулярно. Несколько лет назад учёные якутского северо-восточного федерального университета и сеульского центра исследований стволовых клеток подписали соглашение о совместной работе над клонированием мамонта. Возродить древнее животное учёные планировали с помощью биологического материала, найденного в вечной мерзлоте.

Для эксперимента был выбран современный индийский слон, так как его генетический код максимально схож с днк мамонтов. Учёные прогнозировали, что результаты эксперимента будут известны не ранее чем через 10-20 лет.

В этом году снова появились сообщения от учёных из северо-восточного федерального университета, они сообщили об обнаружении мамонта, жившего в Якутии 43 тысячи лет назад. Собранный генетический материал позволяет рассчитывать, что сохранились неповреждённые днк, но эксперты настроены скептически - ведь для клонирования требуются очень длинные цепочки днк.

Живые клоны.

Тема клонирования человека развивается не столько в научном ключе, сколько в социальном и этическом, вызывая споры на тему биологической безопасности, самоидентификации "Нового Человека", возможности появления неполноценных людей, порождая также религиозные споры. При этом эксперименты по клонированию животных проводятся и имеют примеры успешного завершения.

Первый в мире клон - головастик - был создан ещё в 1952 году. Одними из первых успешное клонирование млекопитающего (домовой мыши) осуществили советские исследователи ещё в 1987 году.

Самой яркой вехой в истории клонирования живых существ стало появление на свет овечки Долли - это первое клонированное млекопитающее животное, полученное путём пересадки ядра соматической клетки в цитоплазму яйцеклетки, лишённой собственного ядра. Овца Долли являлась генетической копией овцы - донора клетки (то есть генетическим клоном.

Лишь в том случае, если в естественных условиях каждый организм сочетает в себе генетические признаки отца и матери, то у Долли был только один генетический "Родитель" - овца - прототип. Эксперимент был поставлен Яном вилмутом и Кейтом Кэмпбеллом в рослинском институте в Шотландии в 1996 году и стал прорывом в технологиях.

Уже позже британскими и другими учёными были проведены эксперименты по клонированию различных млекопитающих, среди которых были лошади, быки, кошки и собаки.

6 января 2000 г. дикая снежная коза по имени Селия была раздавлена падающим деревом на утесах испанских Пиренеев - так началось ее вхождение в историю, пишет New York Post .

Селия была букардо - редким видом дикой козы - и, как это бывает, последним представителем своего вида.

Но у группы испанских ученых были другие идеи на этот счет. Десятью месяцами ранее они взяли образец ткани Селии в надежде уберечь ее вид от исчезновения.

Если бы это сработало, полагает научный журналист Хелен Пилчер в своей новой книге "Возвращение короля: Новая наука о возрождении ", то "стало бы решающим моментом в истории Земли - концом необратимого исчезновения".

Два года спустя "клетки с ДНК Селии были введены в яйцеклетки козы, лишенные собственного генетического материала. После краткого электрического удара яйцеклетки начали делиться".

Эмбрионы подсадили в матки суррогатных матерей-коз, и, хотя большинство беременностей прервалось, одна была удачной.

История свершилась 30 июля 2003 г., когда родился один из клонов Селии, знаменуя первый случай, когда вымерший вид возвращался из небытия. К сожалению, ее здоровье не выдержало. Ее легкие были "глубоко деформированы", и она умерла семь минут спустя - впервые в истории вид исчез дважды.

Многие из нас узнали понятие "возрождение" из фильма "Парк Юрского периода", который ознаменовал возросшую популярность динозавров.

Но эта идея не была диким изобретением голливудского сценариста.

Пилчер пишет, что в 1980-х Джон Ткач, основатель "подпольной группы ученых и клинических врачей в Бозмене, Монтана", называвших себя Исследовательская группа вымерших ДНК, поставил интригующий мысленный эксперимент.

"Что, если много миллионов лет назад голодный москит, который обедал на динозавре, угодил в янтарь прямо вместе со своим последним ужином в желудке? Если бы можно было получить клетку крови динозавра из этого москита и подсадить ее в яйцеклетку, из которой удалили собственную ДНК", возможно, удалось бы "вырастить динозавра".

Эта теория была неправдоподобной, но не полностью сумасшедшей. Энтомолог Джордж Пойнар из Калифорнийского университета в Беркли посвятил свою карьеру изучению насекомых, которые миллионы лет назад застряли в смоле деревьев, превратившейся в янтарь. Внешне они обычно были целыми, но их внутренности были в "удручающем хаосе", однако в 1980 г. он нашел муху, которая "бросила вызов ожиданию", - ее клетки оставались неповрежденными в течение 40 млн лет. Это было именно то, о чем теоретизировал Ткач.

Публикация открытий Пойнара взволновала научное сообщество, включая "высокого, неуклюжего человека", который посетил его лабораторию, чтобы задать вопросы о "воскрешении форм жизни из янтаря". Пойнар не вспоминал об этом, пока несколько лет спустя ему не сообщили, что в новой книге, которая скоро станет фильмом под названием "Парк Юрского периода", ему выражают благодарность. Автор книги Майкл Крайтон, который и был высоким, неуклюжим посетителем, "использовал (этот визит) как научную основу для своего романа".

Так что же происходит с попытками возродить динозавров сейчас, несколько десятилетий спустя? "Живущий в наше динозавр - не фантазия", - пишет Пилчер в своей книге. Но, хотя есть уважаемые ученые, полагающие, что это возможно, она также объясняет, что мы не должны раскатывать губу. В конце концов, найти материал для создания динозавра - задача, мягко говоря, не из легких.

"Чтобы возродить животное, вам нужен источник его ДНК, - пишет Пилчер. - Но все, что мы имеем для динозавров, - это их окаменевшие останки".

Большую часть информации о динозаврах мы получаем из окаменелостей, а "одна из догм палеонтологии гласит, что когда окаменение завершается, то любой органический след животного исчезает", - пишет Пилчер.

Несмотря на это, начав в 1992 г., палеонтолог Мэри Швейцер сделала серию открытий, среди прочего определив, что окаменелости динозавра "содержат молекулы, которые найдены в эритроцитах", и что определенные типы тканей динозавра могли "пережить окаменение".

Продолжая свою работу, она выявила, что молекулы белка также уцелели, побудив газету The Guardian написать, что результаты ее исследования "дразнят возможностью, что ученые могут однажды смогут посоперничать с "Парком Юрского периода", успешно клонировав динозавра".

Однако это только первый шаг в обнаружении достаточного количества генетического материала динозавров для их воссоздания.

"Хотя динозавры состояли из белка (и многих других молекул), мы не можем каким-либо образом восстановить одну из нескольких разрозненных частиц коллагена. Это похоже на попытку построить корабль Lego Тысячелетний сокол из Звездных войн, состоящий из 5195 кусочков, всего из нескольких кирпичиков и картинки на коробке", - пишет Пилчер. - Без инструкций невозможно узнать, какими должны быть другие кирпичики или как их соединить".

Эти "инструкции" также известны как ДНК, и все еще неясно, как долго такая "безнадежно непрочная молекула" может выживать. В 1990-х заявлялось, что серия находок восстановила ДНК, начиная со 120 млн лет назад, включая ДНК кости динозавра возрастом 80 млн лет. Эти заявления были разоблачены лауреатом Нобелевской премии, биохимиком Томасом Линдалем, который показал, что "из-за того, каким образом расщепляется ДНК, она просто не может сохраниться в течение всего этого времени".

Его правота подтвердилась в 2012 г. исследованием, "которое установило, что у ДНК есть период полураспада, равный всего 521 г.". Это означает, что "через 6,8 млн лет каждая связь была бы разрушена, делая восстановление ДНК из окаменелостей, которые еще старше, абсолютно невозможным".

Получается, что не было никакой ДНК в ископаемых, найденных в 1990-х и что эксперименты случайно "развили части современной ДНК из окружающей среды". Недавно, используя более современное оборудование, ученые смогли подтвердить, что самая старая ДНК, найденная на сегодняшний день, принадлежала "лошади возрастом 700 тыс. лет, которую нашли замороженной в канадской вечной мерзлоте", и что самая старая ДНК человека получена из "гоминини (один из видов древних людей) возрастом 400 тыс. лет, найденного в подземной пещере в горах Атапуэрка в Испании".

Динозавры вымерли приблизительно 65 млн лет назад. Таким образом, хотя недавно найденный в янтаре хвост динозавра возрастом 99 млн лет, содержавший кости, мягкие ткани и перья, взбудоражил ученых, изучающих древних животных, распад ДНК означает, что это не поможет их возродить.

Тем не менее Швейцер полагает, что обнаружение ДНК динозавра однажды может стать возможным. "Если нашелся способ получить ДНК из ископаемого, которому 700 тыс. лет, то почему не миллион? - сказала она Пилчер. - А если удастся получить ДНК из миллионнолетнего ископаемого, то может удастся и из того, чей возраст 7 или даже 70 млн лет?"

Эти поиски были делом всей жизни Швейцер, и она продолжает их по сей день. Есть некоторые ученые, включая босса Швейцер, Джека Хорнера, научного консультанта по "Парку Юрского периода" и вдохновителя для персонажа Сэма Нила в фильме, которые задаются вопросом, возможно ли возродить динозавров другим способом.

"Хорнер полагает, что смог бы создать динозавра всего за 10 лет, причем без необходимости прибегать к древней ДНК, - пишет Пилчер. - Все, что ему нужно сделать, это обернуть эволюцию вспять". Первый шаг в этом деле - начать с современного потомка динозавра. Это легкая часть, поскольку птицы и аллигаторы - эволюционные потомки тероподов, разновидности двуногих динозавров, к которым относится и Tи-Рекс.

Идея Хорнера состоит в том, чтобы взять эмбрион современной птицы и каким-то образом отобрать его древние эволюционные характеристики, учитывая, что "иногда в современной живности заметно проявляются древние особенности". Хорнеру предстоит узнать, каковы инструкции, а затем обнаружить способ реактивировать их,- пишет Пилчер.

"Экспериментируя с программами развития эмбрионов цыплят, он надеется убедить их выпустить своего внутреннего динозавра; развивать присущие динозаврам характеристики вроде зубов и хвостов". Короче говоря, Хорнер пытается вывести цыплят, которые будут больше похожи на динозавров. Несмотря на это, шансы на возрождение динозавров примерно равны шансу увидеть одного из них за рулем такси Uber.

Ученые в настоящее время пробуют возродить такие генетически разнообразные виды, как дронт, странствующий голубь и шерстистый мамонт, но натолкнулись на препятствия, включая отсутствие ДНК, отсутствие надлежащей инкубационной среды и риск жестокости по отношению к потенциальным суррогатам.

Ну а если с более положительной стороны, то Пилчер пишет, что наука о возрождении может помочь препятствовать вымиранию видов. "Есть много проектов, в которых люди умышленно отбирают клетки у находящихся в опасности животных, [включая] сбор сбитых на дороге животных и взятие клеток у них", - говорит Пилчер. - Целые музеи набиты всеми этими чучелами животных, и хотя у них нет живых клеток, очень часто имеются мертвые клетки, содержащие ДНК".

Она отмечает, например, что в мире осталось только три северных белых носорога, которые не в состоянии воспроизвести потомство из-за возраста и других факторов. Ученые уже взяли клетки кожи у носорогов в надежде однажды преобразовать материал сначала в стволовые клетки, а затем в яйцеклетки, которые могут быть оплодотворены образцами спермы, также ими полученные. По словам Пилчер, весьма возможно, что ученые смогут вывести северного белого носорога в пробирке в течение следующих трех-десяти лет.

Однако если вы действительно хотите увидеть оживших динозавров, лучше отметьте в своих календарях 2018 г., когда будет выпущен следующий сиквел "Парка Юрского периода".