Замороженный зоопарк: как ученые пытаются спасти животных от вымирания

Когда в 1972 году исследователь из Калифорнийского университета в Сан-Диего Курт Бениршке начал собирать образцы кожи редких и исчезающих животных, у него не было четкого плана, что с ними делать. Он считал, что однажды будут разработаны инструменты для спасения этих животных. Несколько лет спустя он перевез свою коллекцию в зоопарк Сан-Диего и назвал ее «Замороженным зоопарком», сообщает CNN.

Фото: IStock

«Известно, что над «Замороженным зоопарком» (Frozen Zoo) висел плакат с цитатой: «Вы должны собирать вещи по причинам, которых вы пока не понимаете», — говорит Оливер Райдер, генетик из зоопарка Сан-Диего и один из первых сотрудников Бениршке. — Мы чувствовали, что были хранителями этой растущей коллекции, которая будет иметь такую ценность для будущего, какую мы не могли оценить тогда».

По теме: Школьник из Британии оказался умнее Эйнштейна и Хоккинга: он набрал максимально возможный бал в тесте на IQ

Бениршке скончался в 2018 году, но его дело живет. Сегодня Замороженный зоопарк— крупнейший в мире криобанк животных, в котором хранятся образцы более 10 500 особей животных 1220 видов.

Долгое время это был единственный в своем роде проект. Однако в последние годы аналогичные усилия по сохранению возникли во всем мире, и теперь доступны инструменты, которых у Бениршке еще не было. В то же время часы тикают для многих видов, которые находятся в опасности.

«Незаменимое хранилище очень редких животных»

Согласно отчету WWF Living Planet Report 2020, с 1970 года популяции млекопитающих, птиц, земноводных, рептилий и рыб сократились в среднем на 68%– животным и растениям – грозит исчезновение в ближайшие десятилетия и столетия.

При нынешних темпах утраты биоразнообразия некоторые ученые считают, что сохранение образцов видов, которых завтра может не быть, — это уже не дальновидная задача, а научная необходимость.

«По мере накопления усилий мы поняли, что собираем незаменимое хранилище очень редких животных, — говорит Райдер. — Поскольку у нас есть клетки в Замороженном зоопарке, мы теперь можем применять новые методы и новые технологии, чтобы расширить наше понимание и узнать больше информации, которая имеет непосредственное отношение к предотвращению исчезновения видов».

Райдер говорит, что с момента основания Замороженного зоопарка в области генетики было достигнуто много важных вех, начиная с клонирования первого животного — овцы по имени Долли — в 1996 году. Начиная с 2001 года четыре исчезающих вида были клонированы с использованием генетического материала из Замороженного зоопарка: индийский гаур, горбатый азиатский дикий бык; бантенг, вид крупного рогатого скота из Юго-Восточной Азии; лошадь Пржевальского, когда-то встречавшаяся по всей Монголии и недавно вымершая в дикой природе и черноногий хорек, который считался вымершим в дикой природе, пока не появился снова в 1981 году, но затем был почти уничтожен эпидемией.

Генетическое спасение

Хотя клонирование не идеально — клонированный индийский гаур прожил всего 48 часов — это полезный инструмент, помогающий спасти вымирающие виды, поскольку он может увеличить генетическое разнообразие. Когда популяция вида сокращается, оставшиеся животные вынуждены скрещиваться, а генетический фонд сокращается, что еще больше угрожает выживанию. Но клонированные черноногие хорьки, например, родились в 2020 году из образцов, собранных в 1988 году, а это означало, что их генетический профиль был гораздо более разнообразным, чем нынешняя популяция.

«У видов животных генетическое разнообразие — это то, что придает им устойчивость, способность восстанавливаться после природных катастроф, атак вирусов, атак болезней. Это потому, что чем больше различных типов генетики у вида, тем больше шансов, что некоторые из них выживут», — объясняет Брендон Ноубл, профессор регенеративной медицины в Вестминстерском университете в Лондоне и председатель правления The Frozen Ark. , британский криобанк для животных.

Frozen Ark был основан в 2004 году с той же целью, что и Замороженный зоопарк, но с другой структурой: это не отдельная коллекция, привязанная к одному учреждению, а распределенная сеть из более чем двух десятков учреждений, таких как зоопарки, музеи и университеты по всему миру, каждый из которых делится своей коллекцией и знаниями.

Хотя в Frozen Ark больше образцов, чем в замороженном зоопарке — 48 000 из 5 500 видов, — около 90% из них состоят из ДНК, а не из живых клеток, которые используются по-другому и должны храниться при гораздо более низких температурах.

Образцы ДНК нельзя использовать для клонирования животного, но они необходимы для составления генетического плана видов, которые могут исчезнуть. «Эта информация может быть использована для целого ряда различных научных исследований, от исследования рака до понимания процессов восстановления, таких как отрастание конечностей, — говорит Лиза Йон, профессор медицины дикой природы в Ноттингемском университете и научный консультант в Frozen Ark. — Экономя эти ресурсы, мы позволим не только нынешним ученым, но и будущим поколениям ученых делать всевозможные новые открытия».

Ячейка с любым другим именем

Замораживание клеток включает в себя более тонкий процесс, чем с ДНК, нужно избежать образования кристаллов льда, когда клетки замораживаются до -196 по Цельсию. Разные клетки также требуют разных процедур замораживания; например, клетки амфибий трудно заморозить должным образом, и поэтому они сильно недопредставлены в криобанках. И некоторые из технологий, которые позволили бы наилучшим образом использовать клеточные линии, все еще нуждаются в совершенствовании.

«Многое из того, что мы хотим сделать, мы пока сделать не можем», — говорит Таллис Мэтсон из Nature’s Safe, британского криобанка, который собирает живые клетки и гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки). Он предсказывает, что в ближайшие 10-30 лет можно будет превратить эти клетки в плюрипотентные стволовые клетки, которые можно будет перепрограммировать на производство сперматозоидов и яйцеклеток.

Как только это станет возможным, из спермы и яйцеклетки можно будет создать эмбрион, а затем имплантировать его суррогатной особи исчезающего вида, что снова обеспечит столь необходимое генетическое разнообразие.

Этот метод также открывает перспективу возрождения полностью вымерших видов с использованием суррогатов наиболее генетически схожих выживших животных. «У нас есть клетки, сохранившиеся от вымерших видов, но мы делаем это не по этой причине, — говорит Райдер. — Нас попросили сохранить клетки некоторых из последних особей вида — или буквально последней особи — и мы это делаем, но на самом деле мы не рассчитываем, что сможем вернуть виды обратно из вымирание от одного животного».

Проблемы впереди

Ускоряющийся климатический кризис окажет дополнительное давление на экосистемы, что сделает работу криобанков еще более важной. «Я считаю криоконсервацию абсолютным краеугольным камнем консервации. Сейчас мы сталкиваемся с шестым массовым вымиранием, и мы должны быть в состоянии дать будущим поколениям способ вернуть эти виды к жизни», — говорит Мэтсон.

Многие проблемы, стоящие перед этими проектами, носят практический характер. «Сохрпнение Замороженного зоопарка в далеком будущем — одна из самых сложных задач, — говорит куратор Марлис Хоук. — Мы хотим продолжать собирать больше образцов, гарантируя, что те, которые у нас уже есть, останутся там после нашей жизни. Это включает в себя обеспечение целевого финансирования жидкого азота для замораживания ДНК и замену криотанков по мере их старения».

Одной из основных задач будет убедить природоохранные учреждения в том, что криобанкирование является действенной стратегией и заслуживает финансирования. «Многие из нас делают это без какой-либо ощутимой поддержки, кроме пожертвований или грантов, без государственной поддержки, — говорит Йон. — Криобанкинг все чаще признается жизненно важным ресурсом, поэтому немного непонятно, почему нет финансовой поддержки».

Вам может быть интересно: главные новости Нью-Йорка, истории наших иммигрантов и полезные советы о жизни в Большом Яблоке – читайте все это на ForumDaily New York.

Наконец, все исследователи согласны с тем, что для достижения успеха необходимо более тесное сотрудничество между всеми криобанками. «Задача огромна, никто не может сделать это самостоятельно, — говорит Мэтсон. — Миллион видов находятся в опасности. Нам нужно по 50 различных генетических образцов от каждого, то есть 50 миллионов образцов; для каждого из них нам нужно пять флаконов для каждого образца, так что нужно хранить сотни миллионов образцов».

Райдер говорит, что работает над созданием глобальной сети для хранения уже собранных материалов.

«Если бы у нас был разговор с будущими поколениями, они бы сказали: «Пожалуйста, сохраните как можно больше биоразнообразия сейчас», — добавляет он. — И они сказали бы, сделайте это всеми доступными средствами».

Читайте также на ForumDaily:

Взорвавшиеся в Польше ракеты: реакция НАТО и новые подробности случившегося

Ледяные скульптуры, горки и фейерверки: 10 грандиозных зимних фестивалей в США

Хотите больше важных и интересных новостей о жизни в США и иммиграции в Америку? — Поддержите нас донатом! А еще подписывайтесь на нашу страницу в Facebook. Выбирайте опцию «Приоритет в показе» —  и читайте нас первыми. Кроме того, не забудьте оформить подписку на наш канал в Telegram  и в Instagram— там много интересного. И присоединяйтесь к тысячам читателей ForumDaily New York — там вас ждет масса интересной и позитивной информации о жизни в мегаполисе.