Авторы
предыдущая
статья

следующая
статья

03.12.2008 | Архив "Итогов" / Наука

Мамонтам возвращаться некуда…

...Если не случится нового ледникового периода

Судя по находкам археологов, в мире палеолитических людей - по крайней мере, многих племен - мамонт занимал одно из важных и почетных мест. Осенью этого года вымерший волосатый слон вновь ненадолго занял его - усилиями экспедиции французского исследователя Бернара Бюига, завершившейся эффектной транспортировкой по воздуху огромного блока мерзлого грунта с прикрепленными к нему двумя бивнями. Помимо хорошо организованной PR-кампании свою роль здесь сыграл еще один фактор: откопанный Бернаром Бюигом мамонт - первая находка такого рода после того, как стало возможным клонирование млекопитающих. Это дало новую жизнь старой мечте о возвращении короля ледниковой фауны в мир живых существ. Действительно, если бы в огромной (весом в 5 - 6 тонн, если речь идет о взрослом животном) массе мерзлой плоти удалось найти хотя бы одну клетку с неповрежденным ядром, то, заменив им собственное ядро слоновьей яйцеклетки, можно было бы имплантировать то, что получится, в матку слонихи - и надеяться, что через год с небольшим она родит мамонтенка. Не похожую форму, не гибрид, а настоящего представителя вида, последние особи которого исчезли с лица Земли тысячи лет назад. Идея выглядит невероятно заманчиво, и поначалу было безумно обидно слушать скептиков, утверждавших, что внутри вырезанного французами куба мерзлоты могут оказаться лишь кости (часть которых была извлечена задолго до торжественной эксгумации) да клочья шерсти без всяких признаков живых клеток. Но хотя реальная степень сохранности Жаркова (так назвали таймырского мамонта - по фамилии нашедших его оленеводов) до сих пор остается неизвестной, скептики, скорее всего, окажутся правы. Удалось, правда, узнать, что помимо костей и волос там есть по крайней мере фрагменты шкуры.

Начать с того, что подавляющее большинство "законсервированных" мамонтов не попадали прямо в вечную мерзлоту. Они тонули в болотах, озерах, реках, под ними осыпались края земляных обрывов.

Все эти погребения, прежде чем стать вечной мерзлотой, многократно замерзали и оттаивали - и при оттаивании в трупах всякий раз возобновлялось разложение. До сих пор известны только два зверя, замерзших, видимо, сразу после гибели и не оттаивавших до самого обнаружения - это мамонт Адамса, найденный на Лене еще в начале прошлого века, и знаменитый Березовский мамонт, обнаруженный в 1901 году. Вероятность того, что Жарков окажется третьим, была невелика.

Но допустим, что Бюигу повезло - он нашел мамонта, провалившегося в ледовую трещину и ни разу после того не оттаивавшего. Даже в этом случае шансы на обнаружение невредимого клеточного ядра остаются ничтожными. Вода, как известно, при замерзании расширяется, и продвижение границы замерзания от поверхности в глубь ткани сопровождается большими механическими напряжениями, буквально рвущими мембраны и внутренние структуры клеток. Вдобавок при этом рвутся и оболочки лизосом - внутриклеточных образований, содержащих ферменты, способные расщеплять белки и нуклеиновые кислоты. Именно эта способность заставляет живую клетку держать их в специальных емкостях, внутренняя поверхность которых выстлана неуязвимыми для ферментов молекулами. Однако при разрушении оболочек они оказываются один на один со своими "жертвами" - молекулами биополимеров. Те и другие, не находя себе места в строгой кристаллической решетке льда, в конце концов образуют тонкие прослойки концентрированного "бульона" между ледовыми кристаллами. Как показывают исследования, даже при температурах между минус 20 и 30 градусами по Цельсию  (а сильнее грунт и не промерзает) такие прослойки составляют до 10 процентов объема замороженной живой ткани. Конечно, низкая температура замедляет скорость всех химических реакций, в том числе и ферментативного расщепления белков и полинуклеотидов. Но этот эффект отчасти компенсируется повышенной концентрацией ферментов и их "жертв". А главное - у ферментов на их разрушительную работу были тысячелетия. Вот поэтому, даже если клетки и их структура кажутся невредимыми, генетический материал в них все равно оказывается разрушенным.

Энтузиасты возлагали особые надежды на мужские половые клетки - сперматозоиды. В них генетический материал хранится в наиболее компактном и защищенном виде, сравнительно мало так называемой ассоциированной воды

(к тому же особенности строения ткани семенников значительно уменьшают разрушительные эффекты замерзания) и практически нет лизосом. Именно на обнаружение сохранных сперматозоидов сделал ставку японский биолог Гото, начавший два с лишним года назад собственный поиск замерзших мамонтов в Якутии. Однако тут оказался свой подвох: даже если мамонт мгновенно погиб при падении, для того чтобы его туша остыла с 38 градусов по Цельсию до отрицательной температуры, нужно примерно полсуток. Этот срок недостаточен для необратимого разрушения клеток большинства тканей, но именно ткани половых желез оказались среди самых чувствительных...

За этими трудностями первого ряда виднеются и другие. Обнаружение единственной целой клетки вряд ли решило бы задачу - пока что в клонировании млекопитающих одна удача приходится на десятки попыток. Хотя это препятствие вряд ли будет существенным - если найдется одна сохранная клетка, то, скорее всего, найдется и сотня. А вот на то, что сохранные ядра обнаружатся у двух разнополых "находок", рассчитывать трудно, и потому, если бы даже в самом деле удалось клонировать мамонта, это еще не означало бы восстановления вида.

Правда, сейчас обсуждается и другой путь: полная расшифровка геномов слона и мамонта с последующей заменой в слоновьей клетке всех разночтений на "мамонтовую" версию и клонированием уже этой клетки. По оценке, полученной на основании единственного пока расшифрованного гена мамонта (правда, не из ядра, а из митохондрий - внутриклеточных образований, имеющих собственную ДНК), в наследственных текстах древнего и современного хоботных не совпадают примерно 5 - 7 процентов "букв". Необходимый для расшифровки и клонирования объем работы и затрат трудно даже вообразить: идущая сейчас полным ходом расшифровка генома человека потребовала труда сотен ученых из десятков стран в течение многих лет и обошлась в миллиарды долларов. Конечно, многое расшифровщики мамонтового генома смогут взять из результатов проекта "Геном человека" в готовом виде, не тратя на это времени и денег. Но с другой стороны - гены мамонта придется сначала собирать "по буковке", по нуклеотиду, и эта дополнительная трудность с лихвой перекроет эффект от использования предыдущих достижений.

И все же даже те специалисты, которые настороженно относятся к шумным сенсациям и эффектным обещаниям, при оценке перспектив воскрешения мамонта избегают слова "никогда".

Слишком впечатляющим и непредсказуемым было развитие биотехнологий в последние два-три десятилетия - и слишком сильно желание человечества вернуть этих когда-то поразивших его воображение гигантов в реальный мир.

Беда, однако, в том, что возвращаться-то им, собственно, некуда.

В большом и древнем отряде хоботных мамонты вообще-то были отщепенцами. Они единственные вышли за пределы тропического пояса, и весь их колоритный облик (как и особенности физиологии и поведения) сформировался в ходе приспособления к жизни в уникальном ландшафте - тундростепи, совсем еще недавно (в геологических, конечно, масштабах времени) занимавшей значительную часть северной половины Евразии и Северной Америки. Климат этих мест в ту пору был холодным и сухим - даже в конце долгой зимы снежный покров был сравнительно неглубоким, и мамонты (как и прочие травоядные обитатели тундростепи - шерстистые носороги, олени, овцебыки, бизоны, дикие лошади, сайгаки и другие) успешно добирались до сухой травы и ветвей низких кустарников, которыми они - опять-таки единственные из хоботных - приспособились питаться зимой. Судя по особенностям стирания бивней, их обладатели активно использовали их для разгребания снега.

Можно сказать, что мамонтов сгубило улучшение климата: с отступлением ледника климат стал более теплым и, самое главное, более влажным. Многоснежные зимы сделали существование крупных травоядных тундростепи невозможным, да и состав флоры быстро менялся: с юго-запада наступали леса, напоминающие современную тайгу, а внутри самого ландшафта злаки сменялись лишайниками и мхами. Одни представители ледниковой фауны - лошади, сайгаки - сумели прорваться в настоящие степи, другие - северный олень - приспособились к жизни в тундре. А самые крупные - мамонт и шерстистый носорог - вымерли. Сначала в Западной Европе, потом - в Восточной, еще позже - в материковой Сибири... Самое позднее местонахождение останков мамонтов, обнаруженное на острове Врангеля, приняло последних животных примерно 4 - 4,5 тысячи лет назад. Возможно, где-то еще на крайнем северо-востоке Азии они - сильно измельчавшие, разбитые на небольшие изолированные популяции - жили и чуть позже этого времени, но нигде они не пережили тундростепи. Исчезала она - исчезали и мамонты.

Так что если воссоздание мамонта может хотя бы в отдаленном будущем стать реальностью, то о возвращении их в природу не приходится и думать.

Попытка реакклиматизировать на Таймыре современника и экологического "соседа" мамонта - овцебыка - растянулась на десятилетия. И до сих пор выпущенные в тундру животные существуют только благодаря поддержке человека. А ведь овцебык сумел пережить смену климата - он до сих пор сохранился в диком виде в Гренландии да и на севере Сибири водился еще каких-нибудь полторы тысячи лет назад. "Воскрешенные" мамонты - если они когда-нибудь появятся на свет - обречены оставаться украшением зоопарков. До восстановления же "вымерших" климатических зон технические возможности человечества дойдут очень нескоро.

Конечно, если не случится нового ледникового периода.



Источник: "Итоги", №51, 1999,








Рекомендованные материалы


05.12.2018
Наука

Эволюция против образования

Еще с XIX века, с первых шагов демографической статистики, было известно, что социальный успех и социально одобряемые черты совершенно не совпадают с показателями эволюционной приспособленности. Проще говоря, богатые оставляют в среднем меньше детей, чем бедные, а образованные – меньше, чем необразованные.

26.11.2018
Наука

Червь в сомнении

«Даже у червяка есть свободная воля». Эта фраза взята не из верлибра или философского трактата – ею открывается пресс-релиз нью-йоркского Рокфеллеровского университета. Речь в нем идет об экспериментах, поставленных сотрудниками университетской лаборатории нейронных цепей и поведения на нематодах (круглых червях) Caenorhabditis elegans.