22.01.2015

Возродить мамонта?

Поняв причину вымирания гигантов ледникового периода, учёные смогут предотвратить исчезновение других видов. И, возможно, клонировать исполина.

В эти дни в Калининградском музее мирового океана проходит выставка «Мамонты идут», посвященная гигантам ледникового периода. Центральное место в экспозиции занимает мамонтенок Люба, ставшая мировой знаменитостью и положившая начало новой эпохе в изучении вымерших животных.

Колыбель на тысячелетия

Находка останков мамонта - в научном мире уже само по себе событие. Люба, обнаруженная просто в идеальном состоянии в мае 2007 года на отмели реки Юрибей сыновьями оленевода Юрия Худи и названная потом в честь его жены, стала настоящей сенсацией. В ходе комплексных исследований международная команда ученых из России, США, Франции и Японии, работающих на стыке самых разных областей наук, установила причину гибели детеныша мамонта. Тело было не тронуто хищниками, умереть от истощения или болезни Люба не могла - подкожная клетчатка и жир показали, что на момент смерти она была вполне здорова и хорошо питалась. Но в пасти и горле малышки ученые обнаружили плотную смесь из песка, глины и ила. Это дало основания полагать, что Люба увязла в топкой грязи, а то, что ее тело за 42 тысячи лет (именно такой возраст находки был определен специалистами Центра изотопных исследований в Нидерландах) так хорошо сохранилось, специалисты считают счастливым стечением обстоятельств.

Профессор Мичиганского университета, известный палеонтолог Дэн Фишер полагает, что когда Люба погибла, влажный ил и глина, в которых увязло тело, изолировали его от доступа кислорода и бактерий, разрушающих мягкие ткани, зато создали благоприятную среду для бактерий, потребляющих кислород и производящих молочную кислоту, «законсервировавших» мамонтенка. В вечной мерзлоте тело Любы обезводилось и усохло. Весной 2006 года половодьем подмыло берег реки Юрибей, и с ледяной глыбой, ставшей на тысячелетия колыбелью для малышки, тело вынесло на песчаную отмель, где следующей весной застывшего во времени мамонтенка нашли дети Юрия Худи.

В том же 2007 году, в августе, в ходе экспедиции на полуостров Ямал заведующий лабораторией палеоэкологии Института экологии растений и животных УрО РАН кандидат биологических наук Павел Косинцев обнаружил древнюю линзу льда, в которой, вероятно, тысячи лет пролежал мамонтенок. Датировка образцов грунта, анализ сохранившихся в нем спор и пыльцы растений показали, что малышка жила в условиях тундростепи с небольшим участием древесной растительности. Климат тогда на Ямале заметно отличался от современного. Зимы были такими же холодными, а вот лето заметно теплее.

Дэн Фишер, являющийся автором уникальной методики изучения бивней мамонта, определил, что малышке на момент гибели было всего около месяца.

- Бивни, как дневник жизни мамонта, описывают все, что происходило с ним, - говорит Дэн Фишер. - Люба дала нам много информации о биологии мамонта и его развитии. Мы выяснили сезон рождения детенышей мамонтов, которые появлялись на свет ранней весной. Период беременности самок, возможно, был чуть короче, чем у слонов, о чем говорит структура развития бивней. Исследуя содержимое ее кишечника, мы узнали, что мамонты, как и современные слоны, демонстрируют капрофильное поведение (малыши поедают помет матери), предположительно для того, чтобы в кишечнике выработались необходимые для переваривания растительной пищи микроорганизмы.

Изучение митохондриальной ДНК Любы показало, что она принадлежала к сибирской ветви мамонтов. С поверхности ее тела были выделены образцы микроскопических грибов, а эндоскопические исследования позволили получить образцы микроорганизмов, сопоставимых по возрасту с мамонтенком. В настоящее время ученые продолжают работать над структурой жировых отложений на спине и шее малышки. Горб, как они полагают, формировался у мамонтов с рождения для сохранения тепла и физиологической энергии, как, например, у верблюдов. До встречи с Любой ученые считали, что эта характерная черта мамонта была следствием необычного строения остистых отростков на позвонках.

Загадка по имени Юка

Люба вызвала всплеск интереса к гигантам ледникового периода, который сегодня активно поддерживает Международный мамонтовый комитет, созданный в 2006 году в целях содействия изучению ископаемых животных. Весомый вклад в получение новых знаний о мамонтах и их вымерших родственниках вносит российский мамонтовый комитет - общественная организация, созданная еще в 1948 году по инициативе Молотова и Берии и объединившая около сотни ученых, специалистов и музейных работников с целью организации исследований и экспедиций. Поддержку оказывает Российская академия наук, которая старается поощрять людей, сообщивших о находках.

Материальная мотивация, видимо, тоже внесла существенный вклад в изучение мамонта, потому что с 2007 года сообщений о находках стало гораздо больше. Они приходили даже с Волги и из Тамбовской области, где люди находили кости. В августе 2012 года на Таймыре во время прогулки с собаками мальчик Женя обнаружил показавшуюся из обрыва берега Енисея хорошо сохранившуюся ступню мамонта, по всей вероятности, оттаявшую из вечной мерзлоты во время жаркого лета. Мягкие ткани настолько хорошо сохранились, что собаки почуяли запах мяса и привели ненецкого мальчика к останкам животного.

Но больше всего палеонтологов удивила другая находка - рыжий мамонтенок Юка, найденный в 2010 году якутскими охотниками за бивнями под руководством Василия Горохова. Анализ зубов и бивней, сделанный Дэном Фишером, показал, что якутской малышке на момент гибели было около двух с половиной лет.

- Юка - на самом деле одна из серьезных загадок, - говорит координатор проектов Международного мамонтового комитета в России Сергей Горбунов. - Она была обнаружена в таком состоянии, которое сложно себе представить. Большая часть костей, за исключением крайних костей конечностей и альвеол, находилась отдельно от туши. Шкура сохранила следы от когтей пещерных львов. Вероятно, она погибла от лап хищников. Но что самое интересное, на спине Юки были обнаружены два разреза, нанесенных, вероятно, орудием древнего человека. Как именно и с какой целью, ученые сейчас пытаются выяснить. Любопытно, что недалеко от места находки мамонтенка Василий Горохов обнаружил останки древней лошади и бизона.

Еще один сюрприз, который преподнесла палеонтологам Юка, - это сохранившийся в черепной коробке мозг.

- В отличие от Любы, у которой от мозга осталась только твердая оболочка, томографические исследования черепа показали, что у Юки небольшая часть мозга сохранилась, - рассказывает директор Зоологического музея Зоологического института РАН в Санкт-Петербурге кандидат биологических наук Алексей Тихонов. - Была проведена уникальная операция по его извлечению. В настоящее время ткани мозга находятся в Институте морфологии человека РАМН, где под руководством Сергея Савельева проводится их изучение. Конечно, первая реакция у профессора Савельева была: что здесь изучать? Так мало сохранилось материала. Тем не менее мы, палеонтологи, рады и этому. Предварительные данные говорят о том, что мозг у современных слонов и мамонтов схож. Посмотрим, что дальше сотрудники института смогут из этого извлечь.

Геном исполина почти расшифрован

В центре внимания исследователей и просто любопытствующих — Ляховский мамонт — 60-летняя самка, обнаруженная в 2013 году. Верхняя часть и голова туши были объедены хищниками, а вот нижняя, пролежавшая во льду тысячи лет, отличалась невероятной сохранностью мягких тканей — мышц и лимфатических узлов. Сохранилась даже кровь, после чего якутские ученые и их корейские коллеги всерьез заговорили о возможности клонирования. Их совместный проект так и называется — «Возрождение мамонта».

— На текущем этапе развития генетики, считаю, клонировать мамонта невозможно, но Ляховский мамонт действительно нас потряс, — продолжает Алексей Тихонов. — Сохранились целые клетки с ядрами, пусть не живые, но структурно оформленные, благодаря чему можно полностью выделить ядерное ДНК.

Над изучением молекулярной генетики мамонта работают разные группы ученых, достигшие определенных результатов. Сегодня геном исполина расшифрован примерно на 95 процентов. По словам Алексея Тихонова, несколько богатейших лабораторий мира трудятся в этом направлении с целью получить технологию, позволяющую расшифровывать ДНК плохой сохранности, чтобы потом использовать ее в медицинской и судебно-экспертной практике.

«А если все же мамонта удастся оживить?» — спросили мы у ученых. Все без исключения отвечают, что в нынешних условиях и климате мамонт может чувствовать себя вполне комфортно. Его даже есть куда поселить. С 1988 года в нижнем течении реки Колымы благодаря стараниям геофизика Сергея Зимова реализуется проект «Плейстоценовый парк», где ученый пытается возродить древний ландшафт — тундростепь, для чего туда завезли якутских лошадей, овцебыков, маралов, лосей и оленей. Идея состоит в том, что, поедая растительность и возвращая органику в почву, животные таким образом удобряют землю и способствуют изменению растительности, которая уже начала превращать тундру в мамонтовую прерию.

У экспериментов с клонированием может быть еще и прикладной эффект. Если он окажется удачным, это поможет пролить свет на то, почему десять тысяч лет назад вымерли гиганты ледникового периода.

Версии не выдерживают критики

Дискуссии о причинах вымирания мамонтов ведутся уже много лет. Существует две основные версии, взаимно не исключающие друг друга, но при этом не выдерживающие критики. Первой, что весомый вклад в исчезновение гигантов внес человек, придерживается палеонтолог Дэн Фишер. По его словам, чтобы собрать неопровержимые доказательства, предстоит проделать огромную и трудоемкую работу, на которую, возможно, уйдет не одно десятилетие научных поисков.

Палеоэколог, кандидат биологических наук Павел Косинцев придерживается иной точки зрения. На обширных территориях Северной Сибири, по мнению ученого, численность населения всегда была небольшой, а в те времена тем более. В Северной Америке, где мамонты также исчезли, человек появился гораздо позже и чисто физически не мог за тысячу лет истребить исполинов.

— Я считаю, что причиной исчезновения мамонтов и других гигантов ледникового периода, например шерстистого носорога, был климатический фактор, — говорит Павел Косинцев. — В силу каких-то причин, возможно, природного катаклизма, произошла быстрая смена климата, подорвавшая жизнеспособность популяций животных, которые медленно размножаются. Чтобы подтвердить эту версию, требуется поиск фактов и изучение уже собранного материала. Понимание процессов вымирания нужно не только ради новых знаний, но и для того, чтобы попытаться предсказать и предотвратить исчезновение других видов, которые сейчас живут рядом с нами. Вымирание видов — это страшный процесс, который человек пока плохо осознает. Каждый вид является неотъемлемой частью, шестеренкой целой системы. Если его изъять из природы, система может перестроиться так, что уже человек окажется в ней лишним звеном.

В этом смысле мамонт является уникальным объектом для понимания процессов вымирания животных, но пока наука находится еще только в начале этого большого пути.

Загадка острова Врангеля

На протяжении почти шести тысяч лет обособленная популяция мамонтов продолжала жить на острове Врангеля. В историческом и геологическом плане можно сказать, что это был вчерашний день. В этот период уже были построены египетские пирамиды. По версии ученых, мамонты смогли прожить так долго на острове именно благодаря изолированности. Люди появились там, судя по археологическим находкам, гораздо позже. Тем не менее, скудная кормовая база и близкородственные скрещивания привели к тому, что высота этих животных достигала около двух метров, в то время как материковые особи вырастали до трех с половиной метров.

Изучение находок показало, что островные мамонты исчезли внезапно. Учитывая, что предки эскимосов добрались до Врангеля гораздо позже, уничтожить животных они не могли. Хотя некоторые ученые и говорят, что реабилитировать человека рано: первые люди могли просто не оставить следов. Другие выдвигают версии о катастрофическом шторме либо некой бактерии или вирусе, полностью уничтоживших популяцию. Ученые продолжают работать над этой темой, а поскольку наука не стоит на месте, есть надежда, что в будущем исследователи все же прольют свет на тайну исчезновения мамонтов на Земле.

Татьяна Константинова.

Источники:

1. t-i.ru