Можно ли воссоздать динозавров по днк. Парк юрского периода: зачем ученые ищут ДНК динозавра? Костные клетки и белки динозавров

В июне на больших экранах вышла , вызвав у любопытных зрителей новую порцию вопросов о его научной правдоподобности. Можно ли воскресить динозавров, используя описанный фантастами метод?

На этот вопрос в колонке для The Conversation ответил Даррен Гриффин, профессор генетики из Кентского университета.

Как клонировали динозавров в «Парке юрского периода»

«Во-первых, идея о том, что неповрежденная ДНК динозавров сохранится внутри застывших в янтаре кровососущих насекомых попросту нескладная, — пишет Гриффин. — Доисторических москитов, пивших кровь динозавров, действительно находили. Но содержащаяся в этой крови ДНК давно деградировала.

В отличие от неандертальцев и шерстистых мамонтов, чью ДНК успешно изолировали, динозавры слишком древние. Самой старой среди когда-либо обнаруженных ДНК всего около миллиона лет. Но чтобы получить ДНК динозавра, нам пришлось бы вернуться как минимум на 66 млн лет назад.

Во-вторых, даже если бы мы могли извлечь ДНК динозавров, она была бы измельчена на миллионы крошечных частиц, и мы бы понятия не имели, как их упорядочить. Это было бы похоже на попытку собрать самый сложный пазл в мире, не представляя, как выглядит исходное изображение и сколько в нем должно быть фрагментов.

В «Парке юрского периода» ученые находят эти недостающие фрагменты и заполняют их ДНК лягушки. Но это не даст вам динозавра. Это даст гибрид или« лягушкозавра». Было бы также более разумно использовать ДНК птицы, поскольку они более тесно связаны с динозаврами(хотя это все равно не сработает).

В-третьих, идея, что для восстановления животного нужен всего лишь виток ДНК — научная фантастика. ДНК является отправной точкой, но развитие животного внутри яйца представляет собой сложный« танец» генов, включающихся и включающихся в нужное время.

Короче говоря, вам нужны идеальное яйцо динозавра и вся сложная химия, содержащаяся в нем. В книге ученые производят искусственные яйца, в фильмах используют страусиные. Ни один из этих способов не сработает. Нельзя положить куриную ДНК внутрь страусиного яйца и получить цыпленка(а люди пытались). То же самое можно сказать о велоцирапторе".

Генетик в пух и прах разносит мечты наивных поклонников фантастической франшизы, но подчеркивает, что в будущем подобную технологию можно будет использовать для того, чтобы компенсировать часть вреда, причиненного животным людьми.

«Человечество застало исчезновение птиц — додо и странствующего голубя. Восстановление их ДНК, возраст которой составляет всего несколько сотен лет, является гораздо более реалистичным предложением. Возможно также, что яйца живущих ныне генетически близких видов станут достаточно хорошей средой, и мы используем их, чтобы воскресить вымерших животных».

Когда-то по нашей планете бродили гигантские величественные монстры — динозавры . Плавали, летали, пожирали друг друга и растения, размножались, эволюционировали. Чувствовали себя «в своей тарелке». Пока не появились проблемы с вулканами, плавно перетекшие в падение мощного астероида. Так пришел конец динозаврам.

Мы знаем, что они были, поскольку находим их останки, пролежавшие миллионы лет под землей. Но что, если взять ДНК динозавра, вытащить его из праха и попытаться воссоздать великого ящера?

Когда в 2010 году в Китае палеонтологи обнаружили кладку яиц динозавров юрского периода, Стивен Спилберг сразу же защитил права своего небезызвестного фильма. Но палеонтологи обрадовались куда менее эффектному применению яиц: возможности выяснить, как такие большие создания вырастали из таких небольших яиц.

Можно ли воскресить динозавров, вернуть их в этот мир? Палеонтолог Джек Хорнер утверждает, что о вопросе реанимации мы знаем крайне мало. После изучения микроскопических структур нескольких костей, Хорнер выяснил, что некоторые динозавры, а точнее их скелет развивался аналогично некоторым потомкам птиц.

И так же, как у казуара не вырастает характерный гребень до позднего периода жизни, у некоторых динозавров сохранялись «юношеские» особенности к моменту «совершеннолетия». Но палеонтологи ошибались, пытаясь проанализировать кости: пять предположительных ключевых особенностей мелового периода принадлежали юным версиям известных динозавров. Похоже, выяснение того, как именно размножались динозавры, было куда более простым.

После этого встал вопрос о необходимости большего количества информации. В 2010 году была обнаружена гнездовая колония люфенгозавров. В ней было около 200 целых костей длинношеих динозавров, наряду с фрагментами костей и яичной скорлупы — около 20 эмбрионов на разных стадиях развития. По разным оценкам, возраст находки составил 190-197 миллионов лет. Это самые старые эмбрионы динозавров, когда-либо найденные.

Находки было достаточно, чтобы держать в возбуждении палеонтологов и динофилов пару недель, но было кое-что и сверх того. В «заметках на полях» ученые написали, что вместе с костями нашли «органические остатки, вероятно, являющиеся прямым продуктом распада сложных белков». Отсюда родился вопрос: можем ли мы воскресить динозавров?

Сейчас этот вопрос уже не вызывает шока, однако ответ по-прежнему остается «нет». Несмотря на удивительный скачок вперед в области генетики и изучения генома, практические проблемы с получением и клонированием ДНК динозавров сводят возможность создания «Парка Юрского периода» к нулю, даже если бы общество позволило, а церковь согласилась бы на последнее испытание.

Яйца динозавров

В фильме 1994 года «Тупой и еще тупее» Мэри Суонсон говорит Ллойду, что их шансы быть вместе примерно «один из миллиона», на что тот отвечает «значит, вы говорите, что шанс есть».

Палеонтологи чувствуют, наверное, то же, что и Мэри, когда отвечают на вопросы о реанимации динозавров. Кроме того, они удивляются тому, что практически каждый из вопрошающих смотрел «Парк Юрского периода» и так и не понял опасности последствий.

Может ли открытие яиц динозавров проложить новый путь рептилиям на эту планету? Нет. Яйца динозавров пролежали десятки и сотни миллионов лет, их срок хранения давным-давно иссяк, они к тому же окаменели — это вам не материал для инкубатора. Эмбрионы — вовсе груда костей. Тоже не поможет.

Что касается органического материала, можно ли извлечь из него ДНК динозавра? Не совсем. Палеонтологи постоянно спорят по поводу пригодности органики, но ДНК так и не извлекли (и, видимо, никогда не смогут).

Возьмем, к примеру, тиранозавра (который рекс). В 2005 году ученые при помощи слабой кислоты извлекли слабые и податливые ткани из останков, в том числе костные клетки, красные кровяные клетки и кровеносные сосуды. Однако последующие изучения показали, что находка была обыкновенной случайностью. Люди серьезно погорячились.

Дополнительный анализ с помощью радиоуглеродной и сканирующей электронной микроскопии показал, что материал для исследования был не тканью динозавров, а бактериальными биопленками — колониями бактерий, связанных между собой полисахаридами, протеинами и ДНК. Выглядят эти две вещи весьма похоже, но имеют больше общего с зубным налетом, нежели с клетками динозавров.

В любом случае эти находки были весьма интересными. Возможно, самое интересное мы еще не нашли. Ученые усовершенствовали свои техники и, когда подобрались к гнезду люфенгозавров, подсобрались. Захватывает? Абсолютно. Органика? Да. ДНК? Нет.

Но что, если это возможно?

Надежда есть

За последние десять лет достижения в области стволовых клеток, реанимации древней ДНК и восстановления генома приблизили понятие «вымирание наоборот» ближе к реальности. Однако насколько близко и что это может означать для самых древних животных, пока неясно.

Используя замороженные клетки, в 2003 году ученые успешно клонировали пиренейского козерога, известного как букардо, но он умер спустя минуту. В течение многих лет австралийские исследователи пытались вернуть к жизни южный вид лягушек, рожавших ртом, последняя из которых умерла несколько десятилетий назад, но их затея до сих пор не увенчалась успехом.

Вот так, спотыкаясь и чертыхаясь на каждом шагу, ученые вселяют в нас надежду на более амбициозные реанимации: мамонтов, странствующих голубей и юконских лошадей, вымерших еще 70 тысяч лет назад. Такой возраст поначалу может вас смутить, но только представьте: это одна десятая часть процента от того времени, когда умер последний динозавр.

Даже если ДНК динозавра будет такой же по сроку, как вчерашний йогурт, многочисленные этические и практические соображения оставят среди сторонников идеи воскрешения динозавров только самых безумных ученых. Как вообще мы будем регулировать эти процессы? Кто будет этим заниматься? Как воскрешение динозавров скажется на Законе об исчезающих видах? Что, кроме боли и страданий, принесут проваленные попытки? Вдруг мы реанимируем смертельные болезни? Что, если инвазивные виды будут расти на стероидах?

Потенциал роста, конечно, есть. Как репрезентация волков в Йеллоустонском парке, «откат» недавно вымерших видов смог бы восстановить равновесие в нарушенных экосистемах. Некоторые полагают, что человечество в долгу у животных, которых оно уничтожило.

Проблема ДНК, пока что, — вопрос сугубо академический. Понятно, что воскресить какого-нибудь замороженного мамонтенка из замороженной клетки, возможно, и не вызовет особых подозрений, но что делать с динозаврами? Обнаружение гнезда люфенгозавров, возможно, сильнее всего приблизило нас к «Парку Юрского периода».

В качестве альтернативы можно попытаться скрестить вымершее животное с ныне существующим. В 1945 году некоторые немецкие селекционеры утверждали, что смогли реанимировать тура, давно вымершего предка современного рогатого скота, но ученые до сих пор не верят в сие событие.

Кстати, вы в курсе, как именно вымерли динозавры? Недавно было доказано, что именно падение астероидов стало причиной вымирания. А вот причина появления — другой природный катаклизм: вулканы.

Возьмем, к примеру, тираннозавра (который рекс). В 2005 году ученые при помощи слабой кислоты извлекли слабые и податливые ткани из останков, в том числе костные клетки, красные кровяные клетки и кровеносные сосуды. Однако последующие изучения показали, что находка была обыкновенной случайностью. серьезно погорячились. Дополнительный анализ с помощью радиоуглеродной и сканирующей электронной микроскопии показал, что материал для исследования был не тканью динозавров, а бактериальными биопленками - колониями бактерий, связанных между собой полисахаридами, протеинами и ДНК. Выглядят эти две вещи весьма похоже, но имеют больше общего с зубным налетом, нежели с клетками динозавров.

Но что, если это возможно?

Надежда есть

Проблема ДНК, пока что, - вопрос сугубо академический. Понятно, что воскресить какого-нибудь замороженного мамонтенка из замороженной клетки, возможно, и не вызовет особых подозрений, но что делать с динозаврами? Обнаружение гнезда люфенгозавров, возможно, сильнее всего приблизило нас к «Парку Юрского периода».

Один из наших читателей в комментариях отметился вопросом: «Когда уже генетики воскресят динозавров?» С выходом «Мира юрского периода», а также после многочисленных новостей про успехи некоторых групп ученых мы решили взяться за эту тему и поведать тебе новости из мира науки по поводу воскрешения чего-либо давно уже мертвого. Заранее скажем, что постарались озвучить в основном позитивные новости.

Итак, воскрешение вымерших видов – звучит немного зловеще. И правда, сразу вспоминаешь старые фильмы ужасов, где какой-нибудь сумасшедший профессор воскрешает мертвых путём электрического воздействия и вливания каких-то странных зелёных жидкостей, а потом раздаётся жуткий смех и монстр выходит из-под контроля. , не иначе.

Но в действительно всё выглядит не настолько жутко, да и преследуемые цели вполне благородны. Вымершие виды могут многое поведать нам о прошлом нашей планеты, кроме того, их воссоздание лишний раз докажет, что люди могут справиться с совершенно разными, на первый взгляд, неразрешенными проблемами.

Но ясное дело, что всё сразу не делается. И многие ученые, положительно высказывающиеся о возможности воскрешения динозавра, сначала собираются взяться за задачу менее масштабную, но, однако, тоже из области фантастики. Эта задача – воскрешение мамонта. И вот поиск ее решения идет уже полным ходом с весны этого года. Можно даже наблюдать некую гонку разных научных групп, которые взялись за воскрешение исчезнувшего животного.

Напомним, мамонты вымерли около 10 тысяч лет назад, а появились в эпоху плиоцена. Их высота могла достигать 5,5 метров, а вес мог быть около 12 тонн. Если исходить из массы, то мамонт примерно вдвое превосходил по этому параметру современных слонов.

Одна из групп – это исследовательский коллектив Джорджа Черча из Гарварда. Черч является сторонником полной расшифровки генома мамонта, для того чтобы воссоздать вымерший вид слонов. Другие же считают возможным клонирование мамонтов с помощью останков, которые обнаружены в вечной мерзлоте.

Мы работали прежде всего с генами, отвечающими за выживание организма в условиях низких температур: генами шерстяного покрова, крупных ушей, подкожного жира и, прежде всего, гемоглобина. Сейчас в нашем распоряжении имеются здоровые клетки слона с фрагментами ДНК мамонта. Мы пока не представили результаты этого опыта в рецензируемом научном журнале, но собираемся сделать это в ближайшее время.
Джордж Черч

Мамонты, по мнению генетика, смогут стабилизировать экосистему сибирской тундры. Весьма благородная задача, и надеемся, она станет выполнимой в скором будущем. А надежды в этом плане вполне обоснованны.

Совсем недавно другая исследовательская группа под руководством доктора Винсента Линча, Университет Чикаго, закончила первый этап изучения генома мамонта. Полученные гены поразили ученых своими особенностями. Так, например, ген ТRPV3 помогал животным жить в условиях вечной мерзлоты. Генетики внедрили этот ген в геном лабораторных крыс, тела которых вскоре обросли мехом. В итоге крысы предпочли проживать в самых прохладных участках вольера.

Как минимум три команды в настоящий момент заняты восстановлением генома мамонта и если эксперименты завершаться удачно, то в будущем станет возможным воссоздать и других существ, главным образом по ДНК, найденном в окаменелых останках.

Стоит заметить, что подобная работа хотя и ведется в динамичном режиме, но её плоды мы едва ли сможем увидеть в следующем году.

Ну, а теперь немного реализма. Увидим ли мы реальных динозавров на нашем веку? Скорее всего, нет. По объективным причинам. Даже при таких серьезных прорывах в области генетики мы вряд ли сможем найти достаточно хороший генетический материал вымерших рептилий.

Хотя есть оптимистичный прогноз американского палеонтолога Джека Хорнера, он же и главный научный консультант фильма «Парк юрского периода». Он известен своими попытками воссоздать динозавра, ему также удавалось успешно находить окаменелости, содержащие кровеносные сосуды и мягкие ткани. Но найти полную ДНК ему, как и многим другим, пока ещё не удалось. Поэтому Джек решил пойти другим путём, а именно путём отката эволюции. С помощью генной инженерии ученый собирается вернуть обычную курицу к состоянию своих дальних предков. Хорнер считает, что его проект будет успешным, и от возвращения динозавров человечество отделяют считанные годы.

Думаю, мы способны достичь такого набора генетических изменений в одном эмбрионе, в результате которого животное успешно вылупится и будет жить нормальной жизнью, двигаясь и функционируя без проблем. Я очень удивлюсь, если мы не сделаем этого в течение 10 лет. А если нам повезет, мы получим его в течение ближайших пяти лет, потратив на весь процесс не более пяти миллионов долларов.
Джек Хорнер

Идею Хорнера подхватили и другие биологи. Например, исследовательская группа во главе с Архатом Абжановым из Гарварда и Бхартом-Анджаном Бхулларом из Чикаго смогли получить эмбрионы кур с мордами динозавров, подавив развитие белков с помощью которых образуются клювы. Цифровые модели черепов показали, что кости во многих из них оказались похожи на черепные кости первоптиц (археоптерикс) и динозавров (таких как велоцираптор).

Судите сами, мы уже смогли создать эмбрионы птиц с зубами, изменили строение головы. Сейчас мы работаем над хвостом и лапами. Поэтому я уверен, что с помощью генной инженерии мы сможем создать курозавра в ближайшие пять–десять лет. Ведь птицы – это остановившиеся в развитии динозавры.
Джек Хорнер

В любом случае нам кажется, что перспективы в этом направлении имеются. Существует большая проблема с тем, чтобы воссоздать геном динозавров, которые вымерли миллионы лет назад, но возможно, исследования действительно пойдут другим путём – путём отката эволюции. Что из этого может выйти? Как знать, возможно, ничего. Но может, нам ещё суждено увидеть какого-нибудь мелкого ублюдка из древности, который поразит нас своей странностью и непохожестью на всё то, что мы видели до этих пор.

А если быть абсолютно точными, то по завершению их работы над данным проектом, в результате должна получиться этакая курица с чешуей, обладающая передними конечностями и даже зубами.

Кстати, именно Хорнер консультировал Спилберга во время его работы над известным кинофильмом «Парк Юрского периода».

Помимо этого, Джек создал себе репутацию в научном кругу, благодаря опубликованию своего труда под названием «Как построить динозавра».

Но почему же именно курица? Она попала под пристальное внимание генетиков не случайно. Подобные опыты несколько лет назад уже проводили учёные из Висконсинского университета. Тогда они ставили всяческие эксперименты над куриными эмбрионами.

Они не могли не заметить некоторых странностей, которые заключались в том, что на челюстях куриного зародыша сначала появлялись, а спустя некоторое время пропадали выросты, которые имели сходство с так называемыми саблевидными зубами, имеющимися у аллигаторов.

Изучив состав генов-мутантов, учёные нашли ген, который убивал их до рождения птицы. Помимо этого, был найден также и другой побочный эффект, то есть, еще один ген, призванный отвечать за появление зубов, схожих с динозавровскими.

Этот ген находился в дремлющем состоянии уже более 70 миллионов лет. Ученые Фэллон и Харрис, которые проводили исследования куриного ДНК, создали особый вирус, проявляющий себя наподобие этих генов. После его введения эмбрионы не умирали, у них попросту начинали расти зубы.

После того, как куриные эмбрионы были изучены более детально, ученые из Университета имени Макгилла обнаружили у зародышей на самых ранних стадиях их развития зачатки хвостов, похожих на хвосты всё тех же динозавров.

Но в ходе развития эмбриона наступал определенный момент, когда срабатывал скрытый генетический механизм, в результате его действия хвост куда-то исчезал. Теперь ученые озабочены тем, что пытаются «возвратить» хвост обратно.

Конечно, добиться поставленной цели очень сложно, но энтузиасты уверены, что если «нажать» на скрытые генетические «рычаги», успех опытов не заставит себя долго ждать.

В случае успеха данных исследований, ученые планируют сделать попытку возродить древнего тираннозавра. Вполне закономерно, что их планы подверглись серьезной критике среди представителей научного сообщества, однако, несмотря на недоверие, исследователи продолжают настаивать, что при современном развитии науки – в их задумке нет ничего невозможно.

Если ученым всё-таки удастся добиться желаемого результата, это сможет в корне поменять некоторые взгляды на эволюционный процесс и, возможно, даже придется переписывать известные научные труды об эволюции.