В дитинстві багато хто із захопленням розглядав у книгах картинки з динозаврами. В голові не вкладалося, як настільки могутні створіння могли зникнути з Землі. Але їм нічого було протиставити 15-кілометровому астероїду, що впав на нашу планету. Ця подія увійшла в історію як крейдове вимирання. Його наслідком стало зникнення 76% видів живих істот. На рахунку нашої планети було лише 5 масових вимирань, подібних до цього. До теперішнього часу.
Багато вчених дотримується думки, що сьогодні тварини та рослини зникають зі швидкістю, небаченою з часів динозаврів. За оцінками Херардо Себальос Гонсалеса, еколога з Національного автономного університету Мексики, лише за минулі 100 років у світі зникло понад 400 видів хребетних тварин. Винна у цьому людина. Без нашого втручання природі знадобилося б до 10 тис. років, аби розправитися з такою кількістю живих істот.
Іншими словами, люди знищують види з ефективністю астероїда. Але якщо динозаври не мали шансів, то у нинішньої флори і фауни вони є. В арсеналі людства вистачає наукових досягнень, одне з яких може стати в нагоді в боротьбі з шостим масовим вимиранням. Як ви вже здогадалися за заголовком, йдеться про клонування.
Доля Доллі
Клонування — одна з улюблених тем фантастів і кінематографістів разом з подорожами в часі або колонізацією інших світів. Тільки ані машину часу, ані позаземне поселення люди поки не побудували, а от створювати копії живих істот вже навчилися. Причому досить давно.
Ще в 30-х роках німецький ембріолог Ханс Шпеман припустив, що для вирощування клону необхідно взяти ядро соматичної клітини (тобто будь-якої клітини організму, крім статевих) і помістити його в яйцеклітину, попередньо видаливши її власне ядро. Однак перевірити свою теорію так і не зміг. Замість нього це зробили американські біологи Роберт Бріггз і Томас Кінг. На початку 50-х вони провели експеримент, в рамках якого використали ембріональні клітини леопардових жаб. Результатом досвіду стала поява на світ майже трьох десятків клонованих тварин.
На початку 60-х британський біолог Джон Гердон зробив наступний великий крок. Він також вирішив клонувати жаб, але для свого досліду використовував диференційовані клітини. Вони вже досить сформовані, аби мати певний «профіль» в організмі (тобто це можуть бути клітини шкіри, очей та інших органів і тканин). Та коли він помістив їх в позбавлені ядра яйцеклітини, вони поміняли «спеціалізацію» і призвели до створення живих жаб. До Гердона вважалося, що така трансформація зрілих клітин неможлива, але він довів зворотне, і багато років потому отримав за це Нобелівську премію.
Однак найяскравішу сторінку в історії клонування написали британські ембріологи Ян Вілмут і Алан Траунсон. Саме завдяки їм на світ з'явилася всесвітньо відома вівця Доллі — перший ссавець, вирощений з диференційованих клітин. Вона народилася 5 липня 1996 року в лабораторії Рослінського інституту в Единбурзі (Шотландія).
Дослід пройшов дещо інакше, ніж в середині століття. Замість того, щоб вживляти в яйцеклітину ядро, вчені об'єднали її з цілою клітиною молочної залози вівці (породи фінський дорсет) за допомогою електричних імпульсів. В результаті сформувався ембріон, який помістили в утробу шотландської чорноголової вівці, котра виносила і народила Доллі.
Клонована тварина стала справжньою знаменитістю. Її знімали в рекламі, їй присвячували статті, книги і навіть оперу. Втім, з таким ім'ям вівця просто була зобов'язана стати відомою. Її назвали на честь кантрі-співачки Доллі Партон, яку шанувальники знали не тільки через творчість, а й через видатний бюст. Ім'я придумав співробітник лабораторії, що наглядав за вівцями, але Вілмуту і Траунсону ідея сподобалася. Адже Доллі клонували з клітин молочної залози, і, мабуть, паралель здалася їм доречною.
Як би там не було, але вівця не сходила з передовиць преси з інших причин. Народження клонованого ссавця стало науковим проривом, а також змусило багатьох замислитись про те, що наступною в черзі може стати людина. Втім, ця ідея не зустріла підтримки в науковому співтоваристві. Навіть «батьки» Доллі — Вілмут і Траунсон — назвали клонування людини поганим задумом. А от копії тварин створюються і до тепер.
Вигідна справа?
Сам процес клонування відбувається приблизно так само, як за часів жаб Гердона і овечки Доллі. Але тепер творцями живих дублікатів рухає не тільки науковий інтерес, а й практичніші міркування.
Наприклад, для американської компанії ViaGen або китайської Sinogene Biotechnolog клонування — джерело заробітку. Вони роблять копії домашніх улюбленців — здебільшого кішок і собак, але клієнти мають змогу клонувати і коня. Вартість варіюється від $35 тис. за кота до $85 тис. за скакуна.
На думку деяких ентузіастів, клонування знадобилося б у тваринництві. Так, у 2015 році китайська компанія Boyalife заявила про плани з будівництва цілого заводу, де збиралася вирощувати до мільйона клонованих корів. Boyalife обіцяла запустити його вже в 2016-му, але з часів анонсу про підприємство не з'являлося жодної нової інформації.
Взагалі, прагнення китайської компанії виглядало незвичайним. Адже, наприклад, у США клонування сільськогосподарських тварин дозволено з 2008 року, але ніхто не звертається до цієї технології для масового виробництва м'яса. Її застосовують лише у племінній справі, оскільки вона дозволяє копіювати корисні властивості окремих тварин і передавати їх нащадкам.
Втім, далеко не всі шукають у клонуванні вигоду. Технологія також застосовується у боротьбі за збереження вимираючих видів. Нещодавно на світ з'явилася Елізабет Енн — самка чорноногого тхора, що водиться в Північній Америці. Сьогодні популяція цього виду налічує близько 600 особин, але навіть це можна вважати дивом.
У 80-х чорноногий тхір вважався вимерлим в дикій природі, поки одного разу собака фермера зі штату Вайомінг не принесла в зубах мертвого представника виду своєму господареві. Подія привернула увагу захисників природи. В околицях ферми вони відшукали 18 тхорів і взяли їх під своє крило. Але незважаючи на те, що тварин вдалося врятувати, далеко не всі вони змогли продовжити рід. Лише 7 тхорів у результаті дали потомство, до якого належать і всі нині живі особини.
Для виду, який і так не може похвалитися численністю, це проблема. Генетична схожість робить тхорів більш уразливими перед хворобами і паразитами. Тому вчені вирішили урізноманітнити генетичний коктейль за допомогою клонування. На щастя, зразки тканин декількох особин, що не дали потомства, збереглися до сьогодні — їх заморозили ще у 80-х. Завдяки цьому на світ з'явилася Елізабет Енн, а в майбутньому до неї, можливо, приєднається клон чоловічої статі, який також збагатить генетичний фонд американських тхорів.
Це найновіша історія про застосування технології клонування заради порятунку тварин, та аж ніяк не єдина. За час, що минув з часів появи Доллі, вчені встигли створити копії двох видів азіатських биків (гаура і бантенга), степового кота, коня Пржевальського та інших ссавців, яким загрожує зникнення.
То чому тоді шосте масове вимирання ще не зупинено? Чому по землі ще не бігають клоновані тварини?
Допоміжний інструмент
Річ у тім, що ця технологія хоч і працює, але не особливо ефективно. Аби створити одну-єдину Доллі, вчені підготували майже 300 яйцеклітин. До теперішнього часу технологія зробила крок вперед — рівень успіху при клонуванні може досягати і 10%.
Та це все одно не високий показник. Настільки мала частка успіху обумовлена тим, що для клонування береться матеріал двох різних видів. Часто вчені не мають доступу до яйцеклітин вимираючих видів, тому беруть їх у домашніх «родичів»: котів, собак, корів і навіть тхорів. Вживлення ДНК одного виду в яйцеклітину іншого, нехай і близького, створює незвичайний гібридний зародок, який не завжди правильно розвивається в утробі сурогатної матері. Більш того, часом їхній організм зовсім відторгає подібний ембріон, розцінюючи деякі його тканини як чужорідні.
Навіть якщо клонована тварина з'являється на світ, вона не завжди виживає. Та ж Доллі була не єдиною у своєму виводку. Тоді в шотландській лабораторії народилося 5 овець, але тільки одній вдалося дожити до зрілого віку. Згаданий раніше азіатський бик гаур, якого вчені клонували в 2000 році, помер через 2 дні після народження.
Ймовірно, причина високої смертності полягає у виникненні помилок під час «перепрофілювання» зрілих клітин, що використовують для клонування. Адже незважаючи на те, що Гердон відкрив цей процес ще в середині минулого століття, вчені не до кінця розуміють його.
Крім того, на шляху науковців можуть виникати бюрократичні перешкоди. Наприклад, проєкт з клонування чорноногого тхора з'явився ще в 2013 році, але його авторам знадобилося цілих 5 років, аби отримати від Служби охорони рибних ресурсів і диких тварин США дозвіл на експеримент з вимираючим видом. А після цього ще й довести, що дослід має шанси на успіх.
Словом, поки не схоже, що клонування може вирішити проблему масового зникнення тварин. Однак деякі дослідники бачать в ньому додаткове знаряддя в боротьбі за збереження фауни. «Я не кажу, що клонування врятує вимираючі види, але вірю, що воно може стати ще одним корисним інструментом», — вважає Марта Гомес, яка входила в команду вчених, котрі в 2000-х клонували степового кота.
Тож мати в арсеналі передову технологію корисно, але цілком покладатися на неї принаймні сьогодні не варто. Аби зупинити шосте масове вимирання видів, людству доведеться користуватися і більш традиційними методами: оберігати середовище проживання рідкісних видів, захищати їх від браконьєрів, створювати заповідники і так далі. В іншому випадку ніяке ноу-хау не вбереже нас від того, що деякі тварини залишаться жити лише на картинках.
