Читать книгу "Наука воскрешения видов. Как клонировать мамонта - Бет Шапиро"

Иногда подвиды разделяют по географическому признаку. Это означает, что хотя у двух подвидов может не быть физических или генетических преград к скрещиванию, иногда они просто живут слишком далеко друг от друга. К примеру, маловероятно, чтобы иберийский волк завел общее потомство с мексиканским волком. Без скрещивания в этих двух популяциях накапливаются генетические отличия, благодаря которым они выглядят и ведут себя по-разному. Однако, несомненно, и те и другие являются волками. Итак, если мексиканские или иберийские волки вымрут, будет ли оправданно их возрождение?

Представим себе гипотетический сценарий, где существует два подвида, очень важных для своих экосистем (такие виды называются ключевыми), и один из них вымирает, дестабилизируя экосистему, в которой жил. Эти два подвида очень близки. На самом деле их отличает друг от друга только то, что они жили в разных местах и имеют небольшие морфологические особенности, скажем, немного разную форму ушей. Для того чтобы вернуть экосистеме стабильность, мы хотим реинтродуцировать в нее вымерший ключевой вид. Что будет лучше – возродить его с помощью науки или завезти в эту экосистему близких родственников вымершего подвида? Другими словами, насколько сильно вымершая линия должна отличаться от ныне живущих, чтобы ее возрождение было оправданно?

С технической точки зрения восстановить подвид, подобный каскадскому горному волку, намного проще, чем отдельный вид. Как я расскажу далее, сборка генома вымершего организма может быть чрезвычайно сложной, и для нее требуется использование «направляющего» генома, чтобы наложить на него короткие поврежденные участки ДНК. Геном каскадского горного волка можно собрать на основе генома обыкновенного волка, что существенно упростит этот процесс. Эмбрионы каскадского горного волка можно имплантировать самке обыкновенного волка, а стая обыкновенных волков сумеет воспитать родившихся волчат. Как следствие, возникает вопрос, чем будут отличаться предполагаемые возрожденные каскадские горные волки от волков подвида, в котором они родились? Не разумнее ли просто заселить Каскадские горы другим подвидом волков?

В то время как некоторые виды или подвиды кажутся слишком похожими на живущие ныне, чтобы их возрождение было оправданно, другие вымершие виды не имеют близких эволюционных родственников. Это аргумент как за их возрождение, поскольку оно в большей степени восстановит эволюционную новизну, так и против, поскольку это будет намного более затратно.

К примеру, моа относились к отряду моаобразные, или Dinornithiforme, подразделявшемуся на три семейства, ни одного из которых на сегодня не осталось. Ближайший живущий родственник моа – это тинаму, их последний общий предок обитал на Земле около 50 миллионов лет назад. Птицы моа прошли длинный путь независимой эволюции, и их возрождение вернуло бы в наш мир множество уникальных черт. Но отсутствие близких родственников делает чрезвычайно трудной сборку точного генома из поврежденных фрагментов ДНК, полученных из костей моа. В этом случае расхождение «направляющего» генома с древним геномом моа составит более 100 миллионов лет (эволюционная дистанция до ближайшего общего предка, умноженная на два). Так будет с любым вымершим видом, у которого нет близких родственников среди живущих видов. Для таких животных будет очень трудно подыскать подходящую суррогатную мать или яйца, в которых смогут развиться эмбрионы. У нас также практически не будет возможности узнать, каким должно быть естественное поведение этих животных, как должны заботиться о детенышах взрослые особи или как имитировать эту заботу и другие важные социальные взаимодействия. В некотором смысле эти животные могут слишком сильно отличаться от всех живущих ныне видов, чтобы мы сумели успешно их возродить.

Идеальный кандидат на возвращение должен иметь как достаточно близких родственников среди живущих видов, чтобы его возрождение можно было реализовать, так и уникальные черты или адаптационные свойства к определенной среде обитания. Например, оранжевая жаба, которую в последний раз видели во влажных тропических лесах Коста-Рики в 1989 году. Она обладала настолько необычным ярко-оранжевым окрасом, что Джей Сэвидж, описавший ее герпетолог, не мог поверить, что она настоящая, что это не какой-то фокус. Оранжевая жаба была крошечной (взрослые самцы достигали в длину чуть более 5 сантиметров), и ее можно назвать хорошим кандидатом на возрождение. Она относится к роду жабы (Bufo), включающему множество разнообразных видов, а значит, имеет большое количество живущих родственников. Однако среди всего этого разнообразия жаб только она одна могла похвастаться таким эффектным оранжевым цветом. Что, если бы белкам, отвечающим за этот оранжевый цвет, нашлось бы какое-то неизвестное применение в медицине или они имели бы психоактивные свойства? Нам не узнать, так ли это, пока кто-нибудь не лизнет оранжевую жабу, а для этого сначала нужно вернуть ее к жизни.

Наконец, идеальным кандидатом на возрождение будет вид, который вымер совсем недавно. Экосистемы постоянно находятся в движении. На них влияют как абиотические факторы, к примеру количество осадков или минимальная температура зимой, так и биотические, включая вымирание и появление новых видов. Когда вид вымирает, экосистема, в которой он жил, адаптируется к его исчезновению. Если вымирание произошло много тысяч, а то и всего несколько сотен лет назад, реинтродукция этого вида может привести к дестабилизации того равновесия, которого достигла экосистема за это время. Это не означает, что допустимо возрождать только виды, вымершие недавно. Разумеется, роль, которую некоторые животные (к примеру, крупные травоядные) играли в древних экосистемах, была настолько велика, что пустота, оставшаяся после их исчезновения, так ничем и не заполнилась. Как я расскажу далее, благодаря тщательной оценке относительных рисков и преимуществ восстановления таких видов мы можем прийти к выводу, что их также нужно возродить – поскольку они способны благотворно повлиять на современную окружающую среду.

Почему они вымерли?

Люди склонны больше интересоваться возрождением видов, вымерших из-за влияния человека. Так что вопрос «Почему они вымерли?» как будто звучит глуповато. Но на самом деле он вовсе не глупый. Люди отличаются завидной изобретательностью в том, что касается истребления живого.

Рис. 3. Мигрирующая стая странствующих голубей. Рисунок из журнала The Illustrated Sporting and Dramatic News, 3 июля 1875 года. © The Archives and Manuscripts Department, John B. Cade Library, Southern University and A&M College

Множество видов мы уничтожили просто грубой силой. В XIX веке мы поймали и убили миллиарды странствующих голубей, что в конечном итоге привело к их вымиранию (рис. 3). Когда европейцы прибыли в Северную Америку, странствующие голуби составляли, как считалось, 25–40 % всех птиц на востоке Соединенных Штатов. В 1866 году была описана стая странствующих голубей, насчитывающая более 3,5 миллиарда особей, – они пролетали над Огайо в течение более 14 часов. А 1 сентября 1914 года, в час дня, в зоопарке Цинциннати умерла последняя самка странствующего голубя по имени Марта (ил. 1[3]).