Рождение новых видов среди лабораторной тишины

116
Рождение новых видов среди лабораторной тишины
Фото: nebula.org
Ратмир Белов
Журналист-райтер

Жизнь на Земле развивалась сотни миллионов лет. Сегодня биотехнологи проводят все больше и больше противоречивых экспериментов. В лабораториях уже вывели генетически модифицированных кур, обезьян с мозгом, улучшенным с помощью генов человека, создали гибрид веслоноса и осетра.

Еще Чарльз Дарвин в девятнадцатом веке сформулировал четыре основных утверждения о том, что мир живых существ не является неизменным, сам процесс протекает непрерывно и постепенно, все виды связаны между собой, а биологическая эволюция – это результат естественного отбора.

Сегодня известно, что новые виды могут возникать очень быстро, и для этого не нужен естественный отбор или другие критерии. Достаточно одного условия – хорошо оборудованная лаборатория.

Среди животных наиболее известны такие гибриды, как лигр (гибрид льва-самца и тигрицы), тигролев (гибрид тигра-самца и самки-львицы) или зеброиды (потомки самки зебры с ослом или лошадью).

Также известны факты скрещивания близкородственных видов, при которых не были задействованы передовые генетические технологии. Например, лигры могут появиться естественным образом. Первые документально зафиксированные записи об их существовании относятся к началу 19 века в Азии, где распространены львы и тигры, но даже за их рождением наблюдают специалисты, занимающимися защитой исчезающих видов.

Зеброиды ценятся за их устойчивость к болезням и паразитам, а также за выносливость и способность легко обучаться. Они более восприимчивы к болезням, чем встречающиеся в природе виды.

Тигрольвы, достигающие внушительных размеров, безусловно, являются украшением зоопарков и заповедников. Самый большой «кот» в истории – Геркулес весом 418 кг – обитает в американском заповеднике в Миртл-Бич (Южная Каролина).

Следует добавить, что гибриды близкородственных видов, хотя и производят потомство, обычно бесплодны. Однако в случае лигров, например, самцы бесплодны, а самки способны давать потомство.

Сегодня подобные скрещивания между разными видами животных обычная практика. Гораздо более серьезными экспериментами является спаривание видов, которые затем могут попасть в дикую среду и воспроизводиться неконтролируемым образом.

Новый вид рыб

Несколько месяцев назад венгерские ихтиологи провели эксперименты по спасению русского осетра (Acipenser gueldenstaedtii), который ценится за свою икру. При проведении гиногенеза ученые использовали сперму другой рыбы, также находящейся в критическом состоянии (многоцветной лопатки) для удобрения икры осетровых рыб. Они не ожидали, что получал новый генетический материал.

В результате появился новый вид рыб, у которого еще нет официального названия. На данный момент исследователи называют его «штрудл-рыба», от сочетания английских названий обоих видов – «осетр» и «весло». В настоящее время эта рыба плавает в водоемах Национального центра сельскохозяйственных инноваций и исследований (НАИК). Однако не исключено, что вид попадет в глобальную экосистему.

Ученые уверяют, что случайный выброс стаи невозможен, но в то же время некоторые венгерские эксперты признают, что рассматривают возможность преднамеренного пополнения запасов полученными видами. По их словам, у каждого вида есть свое место, численность, способная полноценно функционировать, а когда животные попадают в одну и ту же экологическую нишу, ситуация становится опасной.

Биоинженеры подчеркивают, что внедрение генетически измененных организмов в окружающую среду является слишком большим риском. Люди до конца не знают, какие последствия это может вызвать.

Мартышка с «переработанным» мозгом

Еще более тревожные эксперименты проводят ученые в лабораториях Немецкого института Макса Планка и Японского центрального института. Они использовали человеческий ген ARHGAP11B. Его роль заключается в повышении когнитивных способностей в неокортексе, самой молодой части человеческого мозга.

Этот ген занимает до 75% всего мозга, и именно благодаря ему человек отличается своими интеллектуальными способностями не только от обезьян, но и от всех биологических существ, живущих на Земле. Обнаружение гена ARHGAP11B в эволюции человека было чистой случайностью. Согласно научным исследованиям, мутация произошла около 5 миллионов лет назад в результате эволюции от шимпанзе до неандертальцев.

Биотехнологи хотели выяснить, можно ли усилить функцию мозга мартышек (Callithrix jacchus) с помощью гена ARHGAP11B. Целью было искусственно ускорить эволюцию этих животных. Ген был помещен в плод обезьяны, и позже ожидались успехи в развитии мозга. Через 100 дней исследователи заявили, что эксперимент оказался успешным на 100%. Кора головного мозга мартышек увеличилась, а поверхность мозга стала более морщинистой. После внедрения гена их мозг стал больше походить на человеческий. Однако ученые не смогли доказать, повлияла ли операция на интеллектуальные способности обезьяны.

И снова макаки

Аналогичные эксперименты были проведены годом ранее учеными из Зоологического института Китайской академии наук. Они имплантировали эмбрионам обезьян человеческую версию гена MCPH1, который также отвечает за развитие мозга. Родились 11 трансгенных королевских макак (Macaca mulatta), 8 в первом поколении и 3 во втором.

Анализ сканирования мозга пяти выживших детенышей показал, что они были такого же размера, как и у немодифицированных братьев. Однако у подопытных макак была намного лучше развита кратковременная память и реакция.

Из-за своего генетического и физиологического сходства с людьми королевская макака часто используется в исследованиях биологии, медицины и психологии в качестве экспериментального животного, в том числе в нейробиологии и исследованиях вирусных инфекций (например, ВИЧ).

Чжун Чжун и Хуа Хуа

Отчеты китайских лабораторий, которые без особого затруднения проводят передовые эксперименты на обезьянах, на протяжении многих лет становятся все более и более интригующими и тревожными. Еще в 2018 году ученые Китайской академии наук в Шанхае «родили» обезьян – королевские макаки были клонированы путем переноса ядра клетки. После 79 попыток эксперимент был успешным. Произошло это через 22 года после первого исторического клонирования млекопитающего – знаменитой овечки Долли.

Ученые уверяют, что эксперименты должны способствовать прогрессу в исследованиях болезней человека, особенно тех, которые имеют генетический фон. Они могут помочь излечить рак и аутоиммунные заболевания.

После появления информации о клонировании обезьян Чжун Чжун и Хуа Хуа нейробиолог Чанг Хун-Чун заявил: «Вскоре технология клонирования приматов будет объединена с инструментами редактирования генов для изучения генетических заболеваний человека».

Тонкая грань

В свою очередь, некоторые польские генетики обеспокоены тем, что мы все ближе и ближе приближаемся к клонированию человека, а это даже более опасно, чем генетическая модификация. По их словам, есть животные, созданные в коммерческих целях, что допустимо, если животные содержатся в соответствующих условиях и если лечение не наносит вреда их жизни. В таких случаях это приемлемо с этической точки зрения.

Вспомним высокопродуктивные породы крупного рогатого скота, которые были выведены для производства большого количества молока (голштино-фризские коровы) или мяса (бельгийские голубые коровы). В то же время известно, что генетически модифицированные овцы содержат в своем молоке лекарственные вещества.

То же самое и с генетически модифицированными цыплятами, выведенными в японской лаборатории. Ожидается, что они откладывают яйца, богатые интерфероном бета, типом белка, который используется для лечения гепатита, рассеянного склероза и некоторых видов рака. Интерферон также используется в вирусных исследованиях. Благодаря яйцам от модифицированных цыплят цена на получение интерферона бета может быть снижена в десять раз.

«Если изменения не влияют на здоровье и состояние животного, то, на мой взгляд, такие изменения допустимы», – говорит зоолог из Польши. Однако польский ученый обеспокоен тем, что человек в конечном итоге будет клонирован.

Наверняка, многие читали о попытках, предпринятых в начале прошлого века, когда биолог Илья Иванов работал над гибридом человека и примата во времена СССР.

Иванов проводил исследование, цель которого была скрестить человека с приматами. Эксперимент проходил в 1926-1927 годах в заповеднике шимпанзе в Киндле (современная Гвинея). Однако поиск женщин, готовых родить гибрид, напугал французов (территория тогда принадлежала французской колонии), которые решили положить конец экспериментам. Советский биолог продолжил проводить опыты на объекте в Сухуми, Грузия. Но, в конце концов, советские власти, как и раньше французы, сочли биолога сумасшедшим и отправили его в Казахстан, где он умер в 1932 году от кровоизлияния в мозг.

Подобные идеи до сих пор рождаются в головах ученых. В 2018 году профессор Гордон Г. Гэллап, психолог из университета в Олбани, сообщил СМИ, что американские ученые успешно скрестили человека и шимпанзе. Гибрид должен был родиться от шимпанзе, оплодотворенного спермой анонимного донора-человека. Заявление ученых вызвало этические сомнения и споры в области генетики. В итоге, они пришли к выводу, что перешли черту и убили гибрид.

Эксперименты на эту тему все еще продолжаются. В 2019 году об этом сообщил испанский ученый Хуан Карлос Изписуа Бельмонте. Он утверждал, что успешно вывел первый в мире гибрид человека и обезьяны в лаборатории в Китае. По словам исследователя, гибридный эмбрион был жизнеспособным и мог бы родиться, если бы эксперимент продолжился. Бельмонте и раньше предпринимал подобные попытки. В 2017 году его команда работала над химерой (организмом, состоящим из генетически разных клеток) человека и свиней.

Слишком много искушения

Остается только гадать, чего нам ждать в ближайшие годы, а может, и месяцы. Несмотря на различные запреты, соблазн очень велик, особенно когда речь идет о деньгах. Даже ученые не могут устоять перед этим искушением. Уважение к личности, к целостности человека, которое было в прошлом, сегодня изменилось. Нарушить естественный ход вещей, ход эволюции – уже не кажется таким неосуществимым планом, ведь мы живем во времена, когда этические нормы теряют значение.

Оценить
Обсудить Содержание