Можно ли вернуть мамонтов к жизни?

Только представьте, как было бы здорово, если бы в руках человечества оказался надежный инструмент по возвращению в наш мир тех животных, которые когда-то вымерли: шерстистые мамонты, птицы додо, стеллеровы коровы, саблезубые тигры... Среди кандидатов на возвращение в списки ныне живущих видов мамонты – одни из первых претендентов, потому что найденные в вечной мерзлоте туши древних травоядных отлично сохранились. Но насколько это реально и зачем это нужно? Действительно ли современные технологии позволят нам вернуть на Землю любой вид живого существа из прошлого? Давайте разбираться, что же на сегодняшний день реально могут сделать ученые в этом направлении.

А зачем нам вообще возвращать исчезнувшие виды?

Противники этой идеи задаются вопросом: а насколько это вообще разумно – возвращать к жизни те виды, для которых в существующих экосистемах давно нет места, например, тех же шерстистых мамонтов, вымерших около 3600 лет назад? С тех пор изменились и климат, и ландшафты, и их кормовая база. И смогут ли они вообще выжить в дикой природе без помощи человека и насколько будут жизнеспособны в долгосрочной перспективе? Ну и главный аргумент скептиков: получить генетически чистого мамонта на данный момент невозможно, но о причинах этого чуть позже.

Тем временем и у сторонников возвращения мамонта есть свои аргументы, среди которых чаще всего упоминается:

• сохранение и восстановление биоразнообразия видов на планете;
• новый вектор для развития научных технологий;
• стабилизация климата: предполагается, что мамонты будут способствовать сохранению вечной мерзлоты в Арктике, расчищая заросли кустарников, стимулируя развитие на их месте травянистых тундровых сообществ, под которыми сильнее промерзает почва, а также уплотняя и разгребая снег зимой, что тоже приведет к более глубокому распространению мерзлых грунтов. Однако при этом не уточняется, какое количество животных необходимо получить и расселить по планете для реализации столь амбициозных планов.

А пока идут дебаты по поводу целесообразности таких проектов, коллективы наиболее оптимистично настроенных ученых ведут кропотливую работу по возрождению этого и других уникальных видов.

Как именно можно вернуть мамонта к жизни?

Сегодня ученые видят два наиболее вероятных сценария воскрешения шерстистого мамонта.

1. Клонирование подходящей клетки мамонта, полученной из останков животного, которое будет проходить в несколько основных этапов:

• из яйцеклетки близкородственного вида – азиатского слона, удаляют ядро с родным генетическим материалом;
• на его место помещают ядро из соматической клетки мамонта;
• стимулируют начало деления ядра и дальнейший процесс развития эмбриона: для этого воздействуют на клетку электрическим током или химическими препаратами;
• пересаживают эмбрион суррогатной матери – азиатской слонихе, для вынашивания мамонтенка.

2. Получение клетки для клонирования максимально приближенного к мамонту животного в лабораторных условиях. Этот путь тоже состоит из нескольких этапов:

• расшифровка генома мамонта;
• выделение фрагментов, отличающих его от близкородственного азиатского слона;
• редактирование генома азиатского слона и вставление в него фрагментов ДНК мамонта;
• создание клетки, внутри которой будет ядро с отредактированной ДНК гибридного животного с максимально возможными чертами мамонта;
• клонирование клетки, в ядре которой содержится отредактированная ДНК.

А теперь посмотрим, как эти способы работают в реальной жизни.

Клонирование ДНК шерстистого мамонта: в чем проблема?

Процедура клонирования млекопитающих позволяет получить генетически идентичный живой организм всего из одной клетки донора. Но клетка эта должна быть хорошего качества, то есть иметь жизнеспособное ядро с генетическим материалом. Получить таким способом, например, динозавров, вымерших более 60 миллионов лет назад, не получится: слишком много времени прошло с момента смерти «пациента», которого собираются клонировать, и материал ядер клеток уже разрушен. Но вот возвращение к жизни шерстистого мамонта, чьи останки гораздо моложе и пролежали все это время в самых лучших для сохранности условиях – в толще вечной мерзлоты, это уже более реальный сценарий. Увы, тут есть свои нюансы: идеально сохранившиеся жизнеспособные клетки, пригодные для клонирования мамонта, пока не найдены.

То, что палеонтологи с восторгом называют «прекрасно сохранившаяся туша мамонта», для генетиков является материалом, из которого можно с большим трудом заполучить лишь какую-то часть ДНК. Главным поставщиком генетического материала шерстистого мамонта в масштабах всей планеты была и остается российская Сибирь, с ее огромной площадью многолетних мерзлых грунтов. За пределами данного региона известен только один случай находки туши аналогичной сохранности – это мамонтенок Нун-Чо-Га возрастом 30 тысяч лет, найденный в Канаде на территории одного из золотых рудников Клондайка. А вот несколько примеров мамонтов с хорошей сохранностью мягких тканей, найденных в нашей стране.

• В 2010 году в Усть-Янском районе Якутии недалеко от моря Лаптевых обнаружили мамонтенка по имени Юка возрастом около 28 тысяч лет. Российские ученые совместно со специалистами из Японии получили биологически активные клетки шерстистого мамонта, ядра из которых были пересажены в яйцеклетки мышей, и даже были зафиксированы реакции, характерные для процесса деления клеток, но этого материала оказалось недостаточно для полноценного процесса клонирования из-за повреждения клеток.

• В 2013 году на острове Малый Ляховский в море Лаптевых была найдена туша взрослой особи мамонта возрастом около 43 тысяч лет. Ученых поразила отличная внешняя сохранность тканей и жидкая кровь насыщенного красного цвета, которая вытекла при повреждении останков. Были детально исследованы клетки крови, но найти живые клетки с ДНК не удалось.
• В 2018 году вблизи поселка Белая Гора в Республике Саха (Якутия) был найден мамонт по имени ЯкИнф возрастом 52 тысячи лет. На основе тканей этого мамонта международная команда ученых, в составе которой были и российские специалисты, обнаружила уникальные хромосомы с сохранившейся трехмерной структурой и выделила ген, отвечающий за шерстяной покров мамонта, о чем мы подробно рассказывали здесь.
• В 2024 год в термокарстовом провале Батагайка в Верхоянском районе Якутии был обнаружен мамонтенок Яна возрастом более 100 тысяч лет. Очень хорошо сохранились внутренние органы и даже содержимое желудка. Исследования еще идут, но предварительные данные говорят о том, что структура клеток сильно повреждена и они не пригодны для клонирования.

Как видим, даже в случае с самыми лучшими по меркам ученых материалами, речь не идет о наличии клеток с полностью сохранившейся ДНК, которые способны к делению и подходят для клонирования. С теми генетическими материалами, что обнаружены на данный момент, возможно только возрождение мамонта по второму сценарию: полное или частичное восстановление ДНК мамонта на основе найденных фрагментов.

Способ второй: фрагменты ДНК мамонта, азиатский слон и CRISPR/Cas9

Как все же получить ДНК шерстистого мамонта? Полный геном мамонта был впервые расшифрован еще в 2008 году группой ученых из России и США. Оказалось, что мамонты – это на 99,6 % азиатские слоны, и лишь на 0,4 % собственно мамонты. То есть эти два вида очень близкие родственники. Это значит, что от общего числа генов, которые кодируют внутреннее и внешнее строение организма и все процессы в нем специфических, чисто мамонтовских генов менее 0,5 %. Но как раз они и отвечают за то, чтобы это был тот самый мамонт с:

• густой шерстью;
• толстой прослойкой подкожного жира;
• длинными мощными бивнями;
• кровеносной системой, которая эффективно функционирует в холоде;
• пищеварительной системой, способной переваривать широкий ассортимент растительности: от травы и листьев до толстых веток и корней деревьев.

И если найти пригодную для клонирования клетку мамонта с жизнеспособным ядром не получилось, то ее можно создать, соединив уникальные фрагменты генома мамонта – те самые 0,4%, с генетическим материалом азиатского слона. И для этого планируют использовать систему CRISPR/Cas9.

Система CRISPR/Cas9 – это механизм, при помощи которого можно вырезать нужные фрагменты из последовательности ДНК и добавить в нее новые. Данный механизм не изобретение генетиков, а интересная система иммунной защиты, которую ученые позаимствовали у бактерий. Система функционирует следующим образом. Бактерия накапливает информацию об опасных для нее вирусах и хранит фрагменты вирусной ДНК в своем геноме в виде специфических CRISPR-последовательностей. А при встрече с этим самым вирусом, бактерия узнает его по сохраненному фрагменту и посылает к нему особый фермент под названием Cas9, который повреждает вирус, разрезая его, словно ножницы. Генетики назвали эту систему CRISPR/Cas9 и успешно применяют для целенаправленного изменения ДНК: например, в Великобритании ее уже использовали для лечения лейкемии, в США, Китае и России тестируют для возможного применения в лечении онкологических и генетических заболеваний, а недавно итальянские ученые при помощи этой технологии создали новый карликовый сорт риса, который можно будет культивировать в условиях Международной космической станции. При помощи этой системы и планируется получить из генома азиатского слона геном животного, максимально приближенного к шерстистому мамонту путем вырезания ненужных фрагментов ДНК и добавления тех самых 0,4%.

И наконец, клонирование. На этом этапе работы генетики выйдут на финишную прямую: когда ученые получат клетку с отредактированной ДНК мамонта или «почти мамонта», они планируют взять яйцеклетку азиатского слона, удалить из нее ядро с родным генетическим материалом и заменить его на ядро с отредактированной ДНК мамонта. Ну а далее яйцеклетку поместят в матку суррогатной матери – азиатской слонихи, которая будет вынашивать потомство на протяжении 22 месяцев.

Разумеется, на деле в этом плане, который мы описали только в самых общих чертах, много подводный камней, и никто не может гарантировать успех. Но научные работы идут и даже есть некоторые промежуточные результаты.

Проекты по воскрешению мамонтов

Оптимистичных заявлений о планах по клонированию мамонта достаточно много, расскажем лишь о тех проектах, участники которых предъявляют миру какие-то результаты.

• Российские ученые из Института цитологии и генетики СО РАН и Института общей генетики имени Н.И. Вавилова РАН совместно с сингапурским центром «Биополис» сообщали, что восстановили ДНК мамонта при помощи генетического материала азиатского слона и технологии редактирования CRISPR/Cas9.

Компания Colossal Biosciences из США, в состав научного консультативного совета которой входит знаменитый эволюционный биолог и палеогенетик Бет Шапиро, объявила о промежуточном успехе в проекте по клонированию мамонта – создании мыши с измененным геномом, в который были встроены фрагменты ДНК мамонта, отвечающие за шерстяной покров и специфическую жировую ткань, о чем подробнее можно почитать в нашем новостном материале.

А что будет, если мы все-таки его воскресим?

В случае успеха, под которым подразумевается появление на свет гибридного животного или даже небольшой популяции, состоящей из вида, максимально похожего на шерстистого мамонта, возникает вопрос о его дальнейшей судьбе. И вопрос первый: «Где они будут жить?»

В свое время мамонты обитали в основном на территории тундростепи, или мамонтовой степи: это была высокопродуктивная пастбищная экосистема на территории Евразии и Северной Америки, в которой нишу травоядных вместе с мамонтами занимали и другие представители плейстоценовой мегафауны – шерстистые носороги, большерогие олени, овцебыки. Сегодня в России существует очень интересный проект по возрождению этих ландшафтов – заказник под названием Плейстоценовый парк, который был организован на севере Якутии в 1996 году по инициативе ученого Сергея Афанасьевича Зимова. Здесь проходит эксперимент по восстановлению той самой высокопродуктивной экосистемы мамонтовой степи, правда, пока без мамонтов, но при участии крупных травоядных – бизонов, овцебыков, лосей, яков. И если мамонт будет когда-то воссоздан как вид, способный к жизни в дикой природе, то вероятнее всего, местом его обитания будет именно территория Плейстоценового парка.

С какими из вымерших видов еще работают ученые?

Помимо «мамонтовых», есть несколько других любопытных проектов, удачных и не очень, в которых фигурируют и другие биологические виды.

• Испанские ученые в 2003 году клонировали вымершего пиренейского горного козла. Генетический материал был взят у последней живой особи, сохранен и клонирован, но полученный детеныш не выжил после родов: у него обнаружили врожденные нарушения в легких, несовместимые с жизнью. Этот пример наглядно показывает, что даже при наличии подходящего живого донора никто не может гарантировать успех клонирования.

• Компания Colossal Biosciences из США объявила о воссоздании ужасных волков (лат. Aenocyon dirus), которые жили на американском континенте и вымерли около 9,5 тысяч лет назад. Мы писали об этих волчатах в нашем материале, где можно увидеть и снимки малышей. Правда, ряд специалистов не доверяет этим заявлениям и полагает, что с генетической точки зрения их нельзя назвать полноценными животными вида ужасный волк.
• Тот же американский стартап Colossal Biosciences в сотрудничестве с австралийскими учеными пытается возродить вымерших сумчатых животных тилацинов: в январе 2025 года сообщалось о промежуточном успехе – наполовину выращенном эмбрионе животного, полученного путем редактирования генома, о чем подробнее можно почитать здесь.

Хочется упомянуть и о российском проекте «Арктическая сирена» по восстановлению стеллеровой коровы – крупного морского млекопитающего, которого истребили во второй половине XVIII века. На данном этапе идет сбор генетического материала, фрагменты которого планируется совместить с ДНК дюгоня – ближайшего родственника стеллеровой коровы.

***

Итак, реально ли все же воскресить мамонта? Скорее всего, это и в самом деле возможно, особенно учитывая тот факт, что в слоях вечной мерзлоты скрыто еще много ценного палеонтологического материала шерстистого мамонта, и его обнаружение – вопрос времени. Да и прогресс в этом направлении не стоит на месте: то, что совсем недавно считалось фантастикой, сегодня стало технологиями, доступными многим научным коллективам. Поэтому не исключено, что в ближайшие годы или десятилетия мы увидим с вами не только живых мамонтов, но и стеллерову корову, и птицу додо, и тасманийского волка… А возможно, все же и динозавров?

Автор текста Ольга Фролова

Изображение на обложке: Ai-generated