10.01.2016. - Мамонты и динозавры готовы вернуться

Мамонты и динозавры готовы вернуться

В конце года принято подводить итоги, вспоминать важные события и строить планы на будущее. Конечно, палеонтологи привыкли смотреть в прошлое намного дальше, чем на год, но и того, что мы увидели в уходящем 2015-м, достаточно, чтобы сказать: палеонтология стремительно развивается, открывая перед собой новые горизонты и все глубже проникая как в толщу земли, так и в суть эволюционных пертурбаций.

Проект года: воссоздание мамонтов

Идея возвращения мамонта из небытия появилась не в 2015 году, но именно в последние 12 месяцев она перешла из разряда бесплодных теоретизирований в разряд перспективных научных исследований. Проанализировав сохранившиеся в вечной мерзлоте ткани мамонтов, ученые не просто заявили о готовности их клонировать, но и назвали вполне конкретные сроки — семь лет.

Скептики, конечно, немедленно вспомнят все спекуляции и откровенные мошенничества, накопившиеся вокруг воскрешения мамонтов и клонирования как такового за последние годы. Но сейчас вернуть к жизни мохнатых северных слонов обещает не сомнительного вида исследователь из заштатного азиатского университетика, а вполне респектабельный гарвардский профессор, автор уникального и широко применяемого метода генной инженерии Джордж Черч (George Church).

В своей лаборатории Черч доработал механизм Crispr/Cas9, защищающий бактерии от вирусных атак, и теперь с его помощью имеет возможность не только переписывать дефектную ДНК, заменяя поврежденные гены здоровыми, но и вставлять нужные гены в нужные места — так, как люди делают это со словами в текстовом редакторе.

Основой для возвращения мамонта Черч выбрал геном современного азиатского слона, который, по словам ученого, приходится мамонтам настолько близким родственником, что вполне мог бы производить от них жизнеспособное потомство. С помощью Crispr Черч собирается вставить в нужные места слоновьей ДНК гены, отвечающие за мохнатую теплую шерсть и выработку подкожного жира, получив таким образом слоново-мамонтовый гибрид.

Затем стада генномодифицированных слономамонтов отправятся в тайгу и тундру Сибири и Канады, чтобы вернуть исчезнувший тысячи лет назад ландшафт тундростепи, защищающий вечную мерзлоту и предохраняющий Землю от климатических изменений.

Как уже писала «Лента.ру», на Ляховских островах в Северном Ледовитом океане были найдены ткани мамонта, потенциально пригодные для клонирования. И хотя эти материалы собирались для российско-корейского проекта «Возрождение мамонта», возможно, Черч сможет получить часть для своей лаборатории.

Победа года: курозавр на подходе

Пока одни палеонтологи пытаются воскресить мамонта, другие заняты изобретением динозавра. Точнее, курозавра, поскольку исходным материалом для него стал генетический материал курицы. Как полагают энтузиасты от науки, именно тривиальные несушки генетически ближе всех к жестоким древним убийцам — тероподам. Поскольку миллионы лет, прошедшие с их вымирания, не переживет никакая ДНК, ученым пришлось прибегнуть к обратной эволюции (или деволюции), шаг за шагом отменяя эволюционные достижения, приведшие к появлению современных птиц.

Пионером этого проекта стал Джек Хорнер (Jack Horner) — автор термина «курозавр» (по-английски — chikenosaur) и прототип доктора Алана Гранта из фильма «Парк Юрского периода». В 2014 году он пообещал, что мир увидит живого динозавра уже через пять лет. А его последователи Архат Абжанов (Arhat Abzhanov) из Гарварда и Барт-Анджан Бхуллар (Bhart-Anjan Bhullar) из Чикаго весной 2015 года смогли вырастить куриных эмбрионов с мордой рептилии вместо привычного птичьего клюва!

Добиться этого оказалось непросто: исследователям пришлось избирательно заблокировать активность двух белков, отвечающих за формирование клюва. В результате развитие головы куриного эмбриона пошло по динозавровой модели и привело к образованию широкой округлой морды. Правда, она до сих пор покрыта роговым чехлом и лишена зубов, ну да лиха беда начало.

Совсем с иной стороны подбираются к воссозданию динозавров чилийские специалисты. В ходе дерзкого эксперимента, проведенного еще в 2014 году, им удалось заставить кур ходить в точности как динозавры. Для этого Бруно Гросси (Bruno Grossi) и его коллеги приделали цыплятам тяжелые искусственные хвосты. Сразу после этого постановка лап и даже походка птиц претерпели заметные изменения, приблизившись к тем, что должны были демонстрировать двуногие динозавры.

Сегодня в это все еще трудно поверить, но похоже, что через несколько лет или, может быть, десятилетий люди смогут в реальности наблюдать бои между мамонтами и динозаврами. Удивительное, должно быть, окажется зрелище.

Человек года: Homo naledi

Прошедший год принес несколько новых видов гоминид, но самым важным открытием стало описание раннего представителя нашего собственного рода — Homo naledi. Внешне он был, конечно, замухрышкой — полтора метра ростом, полцентнера весом и мозг размером с апельсин. Но внешность, как известно, обманчива.

Самым шокирующим в жизни этого «переходного звена» между нормальным современным человеком и доисторическим австралопитеком был обычай хоронить своих покойников. Это значит, что какие-то зачатки культуры, а то и религии у Homo naledi существовали. Тела ушедших родственников они не просто складировали, а помещали в труднодоступную пещеру, защищавшую их от уничтожения падальщиками.

Пока из погребальной камеры народца, жившего сотни тысяч, если не миллионы лет назад, извлекли останки 15 особей. Все кости довольно сильно похожи друг на друга, что дало повод считать их останками не просто особей одного вида, а близкими родственниками. Но эта пещера раскрыла еще не все свои секреты, уверен южноафриканский антрополог Ли Бергер (Lee Berger). Вполне возможно, в ней ждут своих исследователей еще более интересные свидетельства доисторической цивилизации.

Однако вопросов вокруг Homo naledi пока больше, чем ответов. Например, ход, ведущий в погребальную камеру, имеет ширину в 17,8 см. Непонятно, как протискивались туда древние люди и как там оказались их останки? Версии о транспортировке потоками воды, хищниками и грызунами критики не выдерживают. Также совершенно неясен возраст ископаемых. По какой-то причине южноафриканские ученые не стали проводить радиоуглеродный анализ, а без него сколь-нибудь точно датировать кости невозможно.

Этими нестыковками немедленно воспользовались критики Бергера, которые наперебой принялись сомневаться в том, что это действительно новый вид, а не какие-то из уже известных науке предков человека; уверяли, что примитивным людям не свойственны похоронные практики, — словом, атаковали работу ученого буквально со всех сторон. Но Бергер непоколебим, ведь кости Homo naledi стали самой представительной серией окаменелостей человека, когда-либо обнаруженных в Африке.

Монстр года: Aegirocassis benmoulae

Выбрать главного монстра 2015 года оказалось непростой задачей. Весь год палеонтологи не покладая рук расширяли списки давно исчезнувших существ, открывая по несколько новых видов в неделю. Тут были и хищные рапторы, и могучие цератопсы, и пернатые, но не птицы — удивительные летающие ящеры. Поразительнее всех оказались загадочные обитатели раннепалеозойских морей, от которых не осталось ни прямых потомков, ни даже близких аналогов. Речь о примитивных членистоногих — эгирокассисах.

В их времена крупным считался любой организм, который человек мог бы разглядеть без увеличительного стекла. Длина в полметра — серьезная заявка на титул гиганта, а еще крупнее были лишь считанные виды головоногих. Чем-то напоминавшие чудовищную креветку эгирокассисы вырастали до двух метров в длину, а питались примерно как современные киты, отцеживая из воды разнообразную живую мелочь. Но если китам для этой цели служит встроенный в рот фильтр в виде китового уса, то эгирокассисы вырастили громоздкую люстрообразную конструкцию из собственных ногочелюстей на внешнем контуре своего тела.

Первооткрыватель Aegirocassis benmoulae Питер Ван Рой (Peter Van Roy) сперва даже не понял, с чем имеет дело, — настолько грязным и бесформенным был образец, доставленный в лабораторию Йельского университета из Марокко. Но по мере того как препараторы убирали пустую породу, перед глазами исследователей представала трехмерная окаменелость огромного морского существа. Особенно поразили палеонтологов сразу четыре ряда плавательных конечностей — два нижних и два верхних.

«Ноги» эгирокассисов совсем не походили на клешни омаров или длинные суставчатые ходули крабов. Они, скорее всего, видоизменились в плавники. Как полагают йельские палеонтологи, и сами Aegirocassis, и их родственники были замечательными пловцами. Правда, если хищной родне ордовикских «китов» быстро плавать и стремительно маневрировать в толще воды было жизненно необходимо, чтобы не остаться без обеда, то зачем уникальная подвижность была нужна гигантскому, но совершенно мирному фильтратору-планктонофагу, — пока непонятно.

Триумф года: открыты кровеносные сосуды тираннозавра

Закончится годовой обзор палеонтологических новостей самой настоящей рождественской историей. Она как нельзя лучше показывает, что процесс научного познания мира нельзя остановить, даже если сделать это пытаются представители самой науки. Как и положено в рождественской истории, все заканчивается хорошо.

В 2005 году палеонтолог университета штата Северная Каролина Мэри Швейцер (Mary Schweitzer) сообщила, что ей удалось обнаружить в костях тираннозавра остатки мягких тканей. Это по всем статьям сенсационное заявление спустя пару лет доктор Швейцер подтвердила публикацией научной статьи об успешном выделении из ископаемой бедренной кости Tyrannosaurus rex коллагена — белка, играющего важную роль в формировании соединительных тканей животных.

Но вместо ожидаемого почета (а может быть, и Нобелевской премии) на женщину-ученого обрушился почти весь научный мир. Ее обвиняли в фальсификации, упрекали в мракобесии и клерикализме, припомнили даже работу ветеринаром… И все потому, что с точки зрения науки начала XXI века белки и клетки древних животных не могли сохраниться на протяжении миллионов лет. Буквально растоптав работы Швейцер и объявив найденную ею органику бактериальными биопленками современного происхождения, ученый мир успокоился.

К счастью, Мэри Швейцер оказалась твердым орешком. Она не только продолжила свои исследования, но и практически основала собственную научную школу. И вот в 2015 году коллега Швейцер по университету Тим Клеланд (Tim Cleland) выделил из бедренной кости вымершего 80 миллионов лет назад утконосого динозавра уже не белки, а целые кровеносные сосуды, в состав которых входили по меньшей мере два установленных лабораторно белка — коллаген и миозин. А в просветах сосудов видны красные кровяные клетки возрастом 80 миллионов лет!

Методика Клеланда безупречна: образцы, взятые из костей мелового периода, прошли проверку антителами и анализом пептидных последовательностей. И обе линии доказательств убедительно продемонстрировали, что в пробирках расположены не грибки и не бактерии, а ткани самых настоящих архозавров. Аргументов, заслуживающих внимания, у критиков этих работ не осталось, а значит, сегодня человечество держит в руках подлинные мягкие ткани динозавров — научное событие, невообразимое еще десять лет назад.

«Это исследование является первым непосредственным анализом кровеносных сосудов вымершего организма. Оно дает нам возможность понять, какие виды белков и тканей могут сохраняться и как они изменяются в ходе окаменения, — говорит Клеланд. — Оно также обеспечивает новые возможности для решения вопросов, касающихся эволюционных взаимоотношений вымерших организмов, и может идентифицировать белковые модификации и время их появления в различных эволюционных линиях».

Так, вполне в духе святочных рассказов, закончилась эта история. А прогрессивному научному сообществу остается только выразить признательность доктору Швейцер, восхититься твердости ее характера и поздравить всех с Новым Годом и Рождеством.

http://lenta.ru/articles/2015/12/08/paleo/