Наука воскрешения видов

Крупные травоядные, пасущиеся в сибирской тундре, принесут и другую, потенциально более значимую пользу. Хотя верхние слои почвы в Сибири замерзают и оттаивают каждый сезон, почва, лежащая ниже, сохраняет примерно одну и ту же температуру в течение всего года. Она примерно соответствует среднегодовой температуре воздуха, с одной важной оговоркой. Зимой температура воздуха в Сибири может опускаться до –50 ˚C, но снег, лежащий на поверхности вечной мерзлоты, изолирует почву от этого лютого мороза, из-за чего ее температура остается более высокой, чем могла бы быть в противном случае. До того как вымерли мамонты и другая мегафауна ледникового периода, в отдельных местах они полностью убирали этот снег, а в других притаптывали его, разрушая его теплоизолирующие свойства. Температура почвы тогда была значительно ниже, чем сейчас. Хотя количество травоядных, пасущихся в Плейстоценовом парке, слишком мало, чтобы достичь того же эффекта, в более мелком масштабе он тем не менее заметен: по оценкам Зимова, температура глубоких слоев почвы под пастбищами в его парке в зимние месяцы примерно на 15–20 ˚C ниже, чем в других местах.

По оценкам ученых, оледеневшая арктическая почва сейчас удерживает целых 1400 гигатонн углекислого газа – это почти в два раза больше, чем во всей атмосфере Земли сегодня. Из-за глобального потепления вечная мерзлота тает, и углекислый газ высвобождается из нее. Если Зимов прав, реинтродукция мамонтов в Сибирь (или, скорее, интродукция в Сибирь индийских слонов, устойчивых к холоду) на самом деле замедлит накопление в атмосфере парниковых газов, а значит, и глобальное потепление.

Важно понимать, что вышеописанный сценарий не требует воскрешения мамонта. Все, что для него нужно, – это животное, способное заменить собой мамонта: слон, чьи гены отредактировали, чтобы он смог выживать в Сибири.

Один плюс много равно популяция

Одному слону не удастся превратить голый пейзаж в цветущую и разнообразную экосистему, сколько бы генов мы ни изменили и насколько бы хорошо ни было адаптировано это животное к жизни в подобной среде. Однако именно это мы и получим по окончании первой стадии возрождения вымершего вида – создания живого организма: одного великолепного, здорового слона с отредактированными генами. Разумеется, дойти до этого этапа было совсем нелегко. Теперь же нам снова придется поднапрячься.

Чтобы продолжить упорное движение к цели на втором этапе, в ходе которого животных выпустят в дикую природу, нам нужно ответить на три вопроса. Во-первых, как много особей понадобится, чтобы образовалась здоровая популяция животных воскрешенного нами вида? Во-вторых, насколько велико должно быть генетическое разнообразие в этой популяции, чтобы она смогла себя поддерживать? Наконец, где и как должны расти и воспитываться эти животные, чтобы в конечном итоге их можно было выпустить в дикую природу?

Существует несколько способов создать жизнеспособную популяцию особей с отредактированными геномами. Если технология редактирования генома не станет существенно эффективнее, вероятно, в результате мы получим всего одну клетку, содержащую все требуемые генетические изменения. Мы можем сделать из нее больше одного животного, вырастив колонию идентичных клеток (зачастую такие колонии называют клеточными линиями), а затем использовать их для клонирования путем ядерного переноса. Единственный недостаток такого подхода состоит в том, что все эти животные получат идентичный набор генов и, следовательно, в нашей популяции не будет никакого генетического разнообразия. Другой вариант заключается в том, чтобы скрестить генетически модифицированных особей с особями, гены которых не редактировались. Такой подход увеличит генетическое разнообразие, но может привести к потере генетических изменений, над которыми мы так тяжело работали. Третий вариант состоит в том, чтобы начать с нуля и внести такие же изменения в геномы клеток, взятых у другой особи. Это также увеличит генетическое разнообразие, однако в результате у нас может не получиться организм с таким же или хотя бы приемлемым для нас фенотипом. Поскольку каждый геном индивидуален и все гены в нем взаимодействуют друг с другом, изменения, которые привели к появлению требуемого фенотипа в одной клетке, могут не привести к тому же результату при работе с геномом другой клетки.

Учитывая, как сложно будет создать даже одну особь с отредактированным геномом и то, что создать вторую тем же путем будет ничуть не проще, возможно, нам стоит сделать шаг назад и спросить себя, действительно ли генетическое разнообразие необходимо для выживания популяции.

Ответом будет «вероятно».