Северо-восток России — единственный район земли, где в многолетнемерзлых породах можно найти замороженные мумии шерстистого мамонта, шерстистого же носорога, первобытного бизона и древней лошади. Местные климатические и геологические условия идеально подходят для сохранения уникальной палеонтологической сокровищницы.
Благодаря этому сегодня мы знаем практически все об облике, повадках и строении организма вымерших животных. По заверениям ученых, наука остановилась всего в одном шаге от того, чтобы клонировать мамонта — наиболее изученного представителя доисторической фауны.
Россия — родина мамонтов
Современные исследования установили, что мамонты появились на земле примерно пять миллионов лет назад. Эти животные проживали на землях Северной Америки, Европы, Африки и Азии. Кости могучих зверей, их изображения часто обнаруживаются на стоянках древних жителей каменного века. Два миллиона лет назад мамонты распространились по большей части территории Северного полушария. Именно в Сибири обнаруживаются самые интересные и хорошо сохранившиеся находки.
Род мамонтов включал в себя несколько видов, в том числе вид шерстистого мамонта, который наиболее известен. Это животное было покрыто длинной шерстью с густым подшерстком, имело изогнутые бивни, большую голову и горб.
Взрослые самцы ростом доходили до шести метров и весили до 18 тонн. Они были настоящими хозяевами суровой Арктики. Их бивни достигали длины до пяти метров и были нужны, чтобы добывать пищу из-под снега. Исполины питались преимущественно злаками, травой и кустарником. Их зубы были похожи на терки и хорошо подходили для перемалывания грубой пищи.
Практически полностью мамонты вымерли около 10-11 тысяч лет назад, хотя отдельная популяция еще существовала примерно четыре тысячи лет назад на острове Врангеля.
Согласно распространенной теории, основная причина исчезновения исполинских животных — климатическая.
Около 15 тысяч лет назад в связи с таянием ледника северная зона тундро-степи стала болотом, а южная заполнилась хвойными лесами. Травы, которые ранее составляли основу рациона зверей, заменились мхом и ветками. Добывать пропитание животным становилось все труднее. Именно это и стало катализатором их исчезновения.
Мамонты на территории России, вернее их останки, находят до сих пор. Громадное «кладбище» этих зверей было обнаружено на Новосибирских островах. В Ханты-Мансийске даже установлен памятник. Кстати, именно в низовьях Лены были впервые (официально) найдены останки мамонта.
В последние несколько лет учеными Палеонтологического института имени А.А. Борисяка РАН был сделан десяток новых интереснейших находок. В частности, на реке Хрома (Якутия) исследователи нашли второй из известных сегодня трупов самца детеныша шерстистого мамонта, возраст которого меньше восьми месяцев. Также были обнаружены полностью сохранившийся труп первобытного бизона и мумия древней лошади (Аллаиховский район, Якутия). Микробиологические, молекулярно-генетические и изотопные исследования этих остатков, проведенные российскими учеными, существенно расширили представления об образе жизни, среде обитания и эволюции млекопитающих плейстоцена и голоцена.
Мамонт из пробирки
Идея клонирования мамонта возникла в то же самое время, как удалось впервые клонировать живое существо. Ученые из разных уголков мира бьются над задачей по восстановлению популяции ископаемого животного. Но результата пока нет.
Для клонирования нужна клетка с сохранившейся ДНК. Из костей извлечь нужные клетки нельзя, требуются мягкие ткани и шкуры. И этого добра палеонтологи нашли немало. Наиболее перспективным представляется клеточный материал малоляховского мамонта, который был найден в 2013 году на острове Малый Ляховский (Якутия). В тканях животного обнаружили даже замерзшие сгустки крови. В 2014-м мамонт был доставлен в Якутск, где ученые из России, США и Южной Кореи взяли образцы тканей и крови для дальнейшего изучения.
Однако, по словам заместителя директора Института биологии гена РАН по научной работе Игоря Коробко, вырастить в пробирке мамонта при сегодняшнем уровне технологий, к сожалению, невозможно.
- Действительно, ученые научились клонировать животных, и знаменитая овечка Долли яркое тому подтверждение, — рассказал ученый. — Но технология пока работает только с живыми представителями фауны, которые еще не исчезли.
Суть клонирования состоит в том, что в яйцеклетке донора меняют собственное ядро на ядро обычной клетки организма, «дубликат» которого хотят получить. Ядро содержит всю генетическую информацию, необходимую для того, чтобы получился целый организм. При попадании ядра обычной клетки в яйцеклетку происходит его репрограммирование: модификации ДНК корректируются, чтобы соответствовать модификациям, характерным для ДНК яйцеклетки и позволяющим выполнить программу развития эмбриона, а не функции обычной клетки, из которой взяли ядро.
Самая большая сложность, по мнению Игоря Коробко, найти «рабочее» ядро. За время, что туша провела в глубокой заморозке — это примерно десять тысяч лет, живых клеток на ней вряд ли осталось.
- Мы все, как известно, состоим из какого-то количества воды, в том числе и наши клетки, — пояснил он. — Когда жидкость замерзает, кристаллики льда нарушают структуру ядра, которая просто необходима, чтобы зашифрованная в ДНК информация была правильно использована. И говоря языком программистов, мы получаем битый файл, который бесполезен. При криогенном замораживании клеток и даже организмов, которое сегодня практикуют в научных лабораториях, используется масса хитростей, чтобы этого не допустить.
Второе, что мешает воплотить в реальность мечту некоторых ученых, — у нас нет яйцеклетки мамонта. Можно попытаться использовать для эксперимента яйцеклетку африканского слона — ближайшего родственника доисторического животного, но это уже будет не стопроцентный мамонт. Ведь помимо основной информации в ядре, часть «данных» находится в митохондриях клетки. Это так называемые энергетические станции клетки. Естественно, что они окажут влияние на развитие плода, добавив ему некоторые черты африканского слона. Даже овечка Долли не была точной копией исходного животного.
- Кроме того, нужно понимать, что при клонировании происходят очень сложные процессы репрограммирования ядра, к пониманию которых ученые только приближаются, — подчеркнул доктор биологических наук Игорь Коробко. — Это обуславливает низкую эффективность клонирования. Если не ошибаюсь, в случае со знаменитой овечкой было сделано порядка двух-трех сотен гибридных эмбрионов и яйцеклеток прежде, чем появился результат. Возникает вопрос, где взять столько «правильно» замороженных клеток мамонтов? Даже исходя из простой статистики можно сказать, что ничего не получится. На сегодняшнем уровне развития, имея просто ДНК, мы не можем воссоздать организм. Необходимо большое количество живых клеток, тогда какие-то шансы возникают.
Впрочем, возможности науки безграничны. Глядишь, лет через сто для воссоздания организма достаточно будет знать просто последовательность ДНК. Поэтому сегодня надо по максимуму собирать весь доступный материал. В Якутском музее мамонта в этом году создан единственный в России международный центр по изучению ДНК мамонта и других ископаемых животных. Так что вполне возможно, усилиями ученых мамонты все же вернутся на нашу землю.
Геннадий Мельник