Наука воскрешения видов. Как клонировать мамонта

Шапиро Бет

Глава 9. Увеличим их число

 

 

В 2004 году 12 выдающихся ученых, среди которых были специалисты по охране природы, палеоэкологи, а также специалисты по млекопитающим и по экологии сообществ, собрались на ранчо Теда Тёрнера «Лэддер Рэнч», расположенном в пустыне Чиуауа в штате Нью-Мексико, и разработали долгосрочный план восстановления биологического разнообразия Северной Америки. Они предложили реинтродуцировать небольшое количество крупных животных, многие из которых находятся под угрозой исчезновения, в те небольшие участки дикой природы, что сохранились на континенте. Это уберегло бы биологическое разнообразие Северной Америки от дальнейшего сокращения. В качестве бонуса они бы предоставили некоторым видам, находящимся под угрозой исчезновения, безопасное место для жизни и повышенные шансы на выживание.

Их предпосылка была проста: большие животные являются неотъемлемой частью любой экосистемы. Они играют ключевую роль в круговороте веществ, распространяют семена растений, переворачивают слои почвы и валят деревья. Однако в Северной Америке не осталось крупных животных, и виной тому, по большей части, чудовищные злодеяния человека. Следовательно, для того чтобы вернуть баланс природе Северной Америки, нужно восстановить на этом континенте популяции крупных животных.

Ученые подчеркнули, что усилия, направленные на восстановление природных ресурсов, как правило, сосредоточены на возрождении флоры и фауны, присутствовавших в Северной Америке, когда туда прибыли первые европейцы несколько сотен лет назад. Однако к тому времени большинство крупных животных, господствовавших в этой местности во времена ледниковых эпох плейстоцена, уже исчезли. Ученые предложили заглянуть глубже в прошлое, к моменту, который кажется им более подходящей отправной точкой. Они настаивают, что лучшей целью будет поздний плейстоцен – эпоха, предшествовавшая появлению человека и массовому вымиранию мегафауны. В период позднего плейстоцена, утверждали они, благодаря разнообразию видов крупных травоядных поддерживалось разнообразие растительных видов, при этом сами травоядные служили пищей для разнообразия видов крупных хищников. Естественно, в эпоху позднего плейстоцена континент выглядел совсем иначе, чем во времена прибытия первых европейских колонистов.

Возвращение Северной Америки к точке во времени, соответствующей позднему плейстоцену, будет сопряжено с трудностями, в частности, потому, что многие виды, преобладавшие на континенте в те времена, на сегодняшний день вымерли. Разумеется, не все они исчезли. Некоторые виды выжили, хотя их ареалы обитания значительно сократились, – к примеру, североамериканский бизон и гигантские пустынные черепахи. Эти виды можно реинтродуцировать в любые сохранившиеся участки дикой природы в пределах их областей распространения в прошлом. Исчезнувшим видам – верблюдам, лошадям и мамонтам – можно найти замену среди живых видов, способных заполнить собой опустевшие ниши. Эти виды можно интродуцировать в природные ареалы, которые когда-то населяли их вымершие эволюционные кузены.

Описываемый план восстановления дикой природы состоял в том, чтобы начать с малого, а затем поэтапно продолжать дальше. Для начала можно было бы заново расселить мексиканских гоферов (гигантских сухопутных черепах) по пустыне Чиуауа, которая тянется от Центральной Мексики на север, через Западный Техас и отдельные части Нью-Мексико и Аризоны. Мексиканский гофер – это самая крупная сухопутная рептилия Северной Америки из живущих. Хотя в эпоху плейстоцена ее можно было встретить на всем протяжении пустыни Чиуауа, сейчас ареал ее обитания ограничен крошечным, наполовину защищенным рефугиумом в северной части Центральной Мексики. К счастью, в прежней области распространения мексиканского гофера все еще встречаются участки, идеально подходящие для реинтродукции этого вида. К примеру, национальный парк «Биг-Бенд» в штате Техас в прошлом населяли мексиканские гоферы, и если их туда вернуть, они, вероятно, тут же примутся за привычные занятия – поедание кустовых злаков и рытье нор. Маловероятно, чтобы возвращение черепах существенно повлияло на существующую экосистему национального парка «Биг-Бенд», разве что они взрыхлят там почву, а это пойдет ей только на пользу. Маловероятно также, чтобы для выживания черепахам понадобилось серьезное вмешательство людей. Самым заметным эффектом реинтродукции мексиканского гофера, скорее всего, будет увеличение потока туристов, когда люди поймут, что у них появилась возможность увидеть восьмидесятилетнюю гигантскую черепаху в естественной среде обитания.

После черепахи ученые планировали интродуцировать в дикие области западной части Северной Америки лошадей, ослов и верблюдов. Речь шла не просто об одичавших домашних лошадях и ослах, но об их диких кузенах из Европы: лошадях Пржевальского и куланах. Также авторы плана хотели бы интродуцировать верблюдов – по возможности диких, но и домашние подошли бы.

Почему именно эти виды? Во времена, когда в Северной Америке обитали предки современных лошадей и верблюдов (оба этих вида появились именно там), крупные травоядные массово уничтожали древесные растения. Это открывало пространство для других видов растений, увеличивая биологическое разнообразие флоры. Большее разнообразие флоры могло обеспечивать пищей большее разнообразие травоядных, как крупных, так и мелких. Они же, в свою очередь, поддерживали большее разнообразие хищников. Крупные травоядные также эффективно распространяют по округе семена растений и питательные вещества. При ходьбе и беге их ноги переворачивают слои почвы, на своих телах они переносят семена на большие расстояния, а их экскременты служат удобрением. Отчасти благодаря этим животным и роли, которую они играли в своей экосистеме, Северная Америка времен плейстоцена представляла собой пеструю мозаику разнообразных растений, способных прокормить столь же разнообразных животных. Восстановление популяций лошадей и верблюдов помогло бы восстановить это положение.

Разумеется, ученые знали, что интродукция лошадей и верблюдов в дикую природу Северной Америки вызовет больше споров, нежели интродукция мексиканского гофера на пустынные ранчо и в американские национальные парки. Некоторые люди считают одичавших лошадей и ослов вредителями, конкурирующими с домашним скотом за пищу. Любой план реинтродукции животных должен быть сбалансирован с учетом потребностей людей, пользующихся этой землей, и потенциальной пользы для экосистемы. Нужно рассказывать людям о пользе, которую может принести экосистеме присутствие возрожденных животных поблизости, а также обучать их взаимодействию с этими животными в случае контакта или конфликта. Также понадобятся нормативные правовые акты, регулирующие работу с интродуцированными популяциями и направленные на смягчение возможных отрицательных последствий их реинтродукции. Как минимум некоторые из интродуцированных видов не будут естественными обитателями Северной Америки – к примеру, двугорбые верблюды. Следовательно, разработка этих стратегий может потребовать нового и креативного мышления со стороны экспертов в области права и рационального природопользования. Наконец, в то время как мексиканским гоферам, вероятно, не понадобится человеческое вмешательство, чтобы поддерживать размеры популяций в разумных пределах, популяции лошадей, ослов и верблюдов могут внезапно и быстро увеличиться, если оставить их без присмотра, что потенциально может иметь разрушительные последствия для экосистемы, которую их интродукция была призвана сохранить. В конце концов, во времена своего расцвета в эпоху плейстоцена популяции крупных травоядных держались в узде крупными хищниками, которые на сегодняшний день вымерли.

Что подводит нас к следующему этапу нашего плана: гепардам и львам.

А также слонам.

Африканским гепардам, африканским львам, а также индийским и африканским слонам. В Северной Америке.

Подобно двугорбым верблюдам, которыми предложили заменить вымерших североамериканских верблюдов из рода Camelops, африканские гепарды смогут занять место исчезнувших американских гепардов из рода Miracinonyx, а африканские львы – вымершего североамериканского льва, подвида Panthera leo atrox. Индийские и африканские слоны заполнят нишу, которую когда-то занимали мамонты, мастодонты и гомфотериевые.

Внесу ясность: план не состоял в том, чтобы привезти животных из Африки и Азии в Северную Америку (таково было одно из множества сердитых обвинений, посыпавшихся на ученых после открытия их плана широкой публике). Он заключался в том, чтобы определить и переместить в более реалистичные природные условия животных, уже живущих в неволе на североамериканском континенте.

Стоит ли говорить, что план возрождения дикой природы Северной Америки не остался незамеченным. Джош Донлан, ведущий автор двухстраничной статьи, напечатанной в журнале Nature, получил в ответ огромное количество отзывов. По словам Донлана, комментарии разделились примерно поровну на положительные и отрицательные и практически не выходили за рамки ожидаемого. Были, однако, и сюрпризы. Среди сторонников плана нашлось несколько фермеров, которых захватила идея использовать слонов, чтобы помешать разрастаться кустарникам, ведь слоны намного дешевле тяжелой техники, которую применяют для этого сегодня. По вполне понятным причинам фермерам намного меньше понравилась мысль о больших кошках.

 

Облегченная эволюция

Мотивы, которыми руководствуются участники движения за возрождение дикой природы, сходны с теми, что лежат в основе моей заинтересованности в восстановлении вымерших видов. Сторонники возрождения дикой природы стремятся восстановить биологическое разнообразие экосистем, на которое негативно повлияло вымирание животных. Они надеются, что восстановление утраченного биологического разнообразия и воссоздание недостающих взаимодействий между видами позволит процветать намного более богатому и продуктивному сообществу животных и растений. Восстановление вымерших видов может привести к тому же эффекту, но с одним важным отличием. План по возрождению дикой природы Северной Америки, предложенный Донланом и его коллегами, включал интродукцию индийских и африканских слонов. Однако ни те ни другие никогда не жили в Северной Америке и, возможно, они не особенно хорошо приспособлены к ее климату, куда более холодному, чем тот, в котором они эволюционировали. Сторонники возрождения вымерших видов также стремятся интродуцировать слонов в среду обитания, в которой современные индийские и африканские слоны могут не выжить. Но вначале они подготовят этих слонов к жизни в более прохладном климате, возродив адаптационные признаки их кузенов – мамонтов – вставив в геномы слонов гены, отвечающие за эти признаки.

Именно так – как воскрешение адаптационных признаков из прошлого в геномах организмов, живущих сегодня, – я представляю себе возрождение вымерших видов, новый мощный инструмент, который поможет нам и сохранять биологическое разнообразие, и управлять средой обитания диких и полудиких животных. Возьмем, к примеру, возрождение мамонтов. Некоторых его сторонников, возможно, не волнует экологическая роль, которую восстановленные мамонты могут сыграть в жизни сибирской тундры. Некоторых, вероятно, даже не беспокоит, будут ли мамонты обитать в сибирской тундре, – пусть живут в зоо– или еще каком-нибудь парке, где на них можно посмотреть, а то и покататься. Однако другие, в том числе я, Джордж Чёрч и Сергей Зимов, очень сильно беспокоятся о том, как возрожденные мамонты (точнее, индийские слоны с отредактированными генами) могут повлиять на тундру. На самом деле именно их потенциальная способность оживить сибирскую тундру стала мотивирующим фактором, из-за которого мы поддержали этот проект.

Что же приобретет экосистема тундры от появления в ней слонов, устойчивых к холоду? Работая в своем Плейстоценовом парке в течение последних нескольких лет, Сергей Зимов показал, как крупные травоядные: зубры, овцебыки, лошади и несколько видов оленей – могут трансформировать практически бесплодную тундру в богатые травой пастбища в течение всего нескольких сезонов (ил. 16). Проще простого. Они топчут землю и поедают траву, переворачивая слои почвы, распространяя семена и участвуя в круговороте питательных веществ. Их интенсивный выпас стимулирует рост травы, что увеличивает плотность и питательную ценность доступного животным корма. За лето им удается съесть не всю траву, и остается достаточное ее количество, чтобы поддерживать их на протяжении сибирской зимы. Когда выпадает снег, травоядные начинают регулярно возвращаться к наиболее богатым травой участкам, утаптывая снег и поедая все, что удается обнаружить под ним. Надземные части растений съедаются полностью. Корни, расположенные под землей, остаются нетронутыми. В сущности, исследование Зимова показало, что взаимодействие между травоядными животными и арктическими пастбищами само себя поддерживает. При исчезновении одного из компонентов второй также исчезает.

Зимов считает, что сибирскую тундру можно превратить в богатые пастбища, напоминающие тундростепи времен плейстоцена, просто вернув в ее экосистему крупных травоядных. Возрожденная степная тундра предоставит ресурсы и среду обитания для других видов, находящихся под угрозой исчезновения, в том числе диких лошадей, сайгаков и амурских тигров. Однако Зимов утверждает, что в его плейстоценовом пазле не хватает критически важного элемента размером со слона. Крупные и менее крупные травоядные играют в экологии своих биологических сообществ разные роли. К примеру, большие травоядные валят деревья и топчут кустарники, а также распространяют семена и питательные вещества на куда большие расстояния, чем мелкие травоядные.

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».

Генетические различия между особями лежат в основе адаптивной эволюции. Если бы у всех представителей популяции был один и тот же генотип, то у них также был бы одинаковый или очень похожий фенотип. У всех были бы одинаковые шансы на выживание и размножение. Разумеется, у всех также были бы одинаковые шансы не выжить. К примеру, если по популяции прокатывается болезнь, все окажутся одинаково уязвимыми перед ней. Если окружающая среда внезапно изменится, к примеру наступит тяжелая засуха и исчезнет важный источник пищи, никто в популяции не сможет адаптироваться лучше других. Популяции с высоким уровнем генетического разнообразия защищены от болезней и колебаний в окружающей среде. У некоторых особей в этих популяциях будут выше шансы на выживание и размножение. Генетически разнообразная популяция сумеет адаптироваться и выживет.

Но есть ли абсолютная необходимость в генетическом разнообразии? Низкий его уровень связывают с плохим здоровьем, пониженной репродуктивной успешностью и пороками развития, к примеру кривой формой хвоста, часто наблюдавшейся среди флоридских пум до того, как их скрестили с пумами из Техаса. Однако у некоторых видов с крайне низким уровнем генетического разнообразия это приводит к совсем небольшому числу измеримых последствий для их способности к выживанию. К примеру, среди белых медведей генетическое разнообразие крайне мало, но оно характерно для них в течение по меньшей мере последних 100 тысяч лет. За это время белые медведи пережили две ледниковые эпохи и теперешний теплый период межледниковья. Тем не менее, поскольку среда, к которой они адаптированы, постепенно исчезает, недостаток генетического разнообразия может привести к их гибели: чем оно выше, тем выше шанс, что появятся новые комбинации генов и фенотипы, способные адаптироваться к выживанию в новой среде.

Ясно, что генетическое разнообразие и адаптивный потенциал, который оно предоставляет, важны, и здоровая популяция не может целиком состоять из клонов. Наиболее вероятным (пусть и не самым простым) решением проблемы разнообразия будет редактирование клеток, взятых от разных особей. Редактируя геномы этих клеток, мы должны будем убедиться, что изменения были внесены в обе хромосомы каждой использованной клетки. Таким образом, популяция станет генетически идентичной в этих конкретных локусах, и целевой фенотип сохранится даже после того, как ее выпустят в дикую природу.

Хотя при создании нашей воскрешенной популяции важно будет учитывать генетическое разнообразие, нам также не следует забывать, что это не единственный фактор, определяющий, сможет ли вид поддерживать себя в долгосрочной перспективе. Если бы мы изучили степень генетического разнообразия среди приматов и решали на основании этой информации, какие из их видов больше других требуют защиты, результат шокировал бы большинство из нас. Приматы с самым низким уровнем генетического разнообразия – это… мы. У людей оно практически отсутствует, в то время как у других приматов, в том числе шимпанзе и горилл, с этим все в порядке. Создание генетически разнообразной популяции имеет значение для возрождения вымерших видов, но, в конечном итоге, это не настолько важно, как найти стабильный, пригодный для жизни и достаточно большой участок дикой природы, чтобы выпустить туда наших животных.

 

От рождения одной особи до разведения множества

Вторая стадия восстановления вымершего вида включает не только создание множества особей, но и выращивание и воспитание этих особей, перемещение их из неволи и установление популяции в дикой природе. В идеальном случае эта вторая стадия должна завершиться появлением в дикой природе множества генетически устойчивых, здоровых популяций, поддерживающих себя без вмешательства человека и приспосабливающихся к изменениям внешней среды. Вторая стадия определенно будет ничуть не проще первой.

Для начала детеныши должны повзрослеть. Они должны развиваться физически, а также с точки зрения поведения, приобретая характеристики, ради которых мы редактировали геном. Вероятнее всего, пройдут десятилетия, и несколько поколений родятся и вырастут в неволе, прежде чем у нас появится достаточное количество особей, чтобы их можно было выпустить в дикую природу. В неволе представители популяций должны не только выжить, но и научиться тому, как им жить дальше. Эти особи должны будут научиться кормить и защищать себя, взаимодействовать с другими особями, избегать хищников, выбирать себе пару и заботиться о потомстве. Следовательно, принимая решение о том, станет ли вид хорошим кандидатом на восстановление, нужно будет учитывать и то, как этот вид будет жить в неволе.

Люди накопили огромный опыт разведения животных в зоопарках, на фермах, в селекционных центрах и даже у себя дома. Теперь мы знаем, что разные виды по-разному реагируют на жизнь в неволе. Некоторым это идет на пользу – они становятся здоровее, живут дольше и имеют больше потомства, чем дикие представители того же вида. Другие ужасно страдают – у них снижается ожидаемая продолжительность жизни, они редко размножаются и у них даже развиваются психологические расстройства: к примеру, часто можно видеть, как белые медведи, живущие в зоопарках, начинают монотонно раскачиваться или бродить по клетке из стороны в сторону. Понимание того, как выбранный нами для восстановления вид будет чувствовать себя в неволе, станет ключевым фактором для успеха проекта.

Выращивая животных с отредактированными геномами, важно будет помнить, что некоторые признаки, наблюдаемые у этих животных (как физические, так и поведенческие), могут появляться не вследствие изменений в их геномах, но под воздействием жизни в неволе. Замечательным примером того, как характер отбора в неволе может повлиять на внешний вид животного, стала дикая популяция русских серебристо-черных лисиц. В 1959 году Дмитрий Беляев, русский биолог, позже возглавивший Институт цитологии и генетики СО РАН, взял 130 диких серебристо-черных лисиц и начал разводить их на ферме около своего института в Новосибирске. В каждом поколении он позволял скрещиваться только самым «ручным» лисицам. Через несколько поколений лисы начали вилять хвостами при виде своих хозяев. Спустя всего несколько десятилетий его популяция диких серебристо-черных лисиц превратилась в популяцию животных, которые скулили, виляли хвостами, запрыгивали на руки и лизали ладони своим хозяевам. Поведенческая трансформация была изумительной, но это же можно сказать и об их физической трансформации. У младшего поколения были свисающие уши, закрученные или укороченные хвосты, а их окрас больше не был похож на расцветку диких зверей, он стал походить на окрас домашних животных.

Животные, родившиеся и выросшие в неволе, обычно выглядят и ведут себя не так, как их дикие родственники. У них появляются физические отличия, в том числе укорачивается пищеварительный тракт и изменяется размер мозга по сравнению с особями, живущими в дикой природе. Половые признаки у животных, выросших в неволе, также становятся менее заметными, что может повлиять на их способность найти пару в дикой природе и конкурировать за нее. Еще больше беспокойства вызывают различия в поведении. К примеру, в неволе животным нет нужды учиться избегать хищников, а отсутствие социальных конфликтов и неестественные социальные структуры, формирующиеся в неволе, могут привести к изменениям в защитном или половом поведении. При нехватке места или внешних стимулов представителей некоторых видов захлестывает стресс и у них развиваются острые расстройства психики: например, жирафы начинают лизать стены, а большие кошки и медведи наносят себе увечья. Стресс также воздействует на физиологию животных, часто снижая их фертильность или вообще прекращая работу репродуктивной системы.

Разведение в неволе также приводит к непреднамеренным изменениям в генах, из-за чего может быть трудно интерпретировать результаты редактирования генома. Поскольку живущим в неволе особям нет нужды искать еду, избегать хищников и бороться с болезнями, давление отбора на них снижается. Вместо того чтобы способствовать закреплению признаков, помогающих выжить в дикой природе, разведение в неволе благоволит к признакам, которые повышают репродуктивный успех в неволе. Так как мы намерены выпустить наши популяции в дикую природу, этот вариант нельзя назвать идеальным.

Учитывая проблемы, с которыми сталкиваются столь многие виды в неволе, полезно иметь какой-то способ заранее предсказать, как могут повести себя животные на этой стадии возрождения. Есть соблазн предположить, как будет чувствовать себя вымерший вид в неволе, на основании того, насколько хорошо себя там чувствуют его родственники. Однако данные, полученные из зоопарков и других организаций, показывают, что даже близкие эволюционные родственники реагируют на неволю по-разному. Возьмем пример китообразных. Малазийские дельфины и белокрылые морские свиньи наносят себе повреждения, бросаясь на стены бассейнов, в которых их содержат, и отказываются принимать пищу, в то время как дельфины-афалины и беспёрые морские свиньи в неволе выглядят счастливыми и игривыми и размножаются немного быстрее, чем представители диких популяций этих видов.

Виды, хорошо чувствующие себя в неволе (по крайней мере, с точки зрения защиты прав животных), – это, как правило, те виды, которые процветают, проживая в непосредственной близости от человека. Сюда входят виды, иногда называемые «инвазивными», к примеру мыши, крысы и другие виды, чувствующие себя хорошо в городских условиях. Эти животные легко переносят неудобства и гибко реагируют на хищников и на появление новых ресурсов. В некотором смысле виды, хорошо чувствующие себя в неволе, – это те виды, которые вряд ли вымрут в первую очередь.

 

Другие трудности, связанные с мамонтом

К несчастью, слоны относятся к видам, плохо переносящим неволю. Как африканские, так и индийские слоны в природе живут дольше, чем в зоопарке. В неволе эти животные склонны к ожирению, артритам и развитию инфекционных заболеваний, в особенности инфекций стоп. Хуже того, оба существующих вида слона с большим трудом размножаются в зоопарках. Их овариальные циклы становятся аномальными и непредсказуемыми, снижается фертильность и увеличивается младенческая смертность. У многих слонов, живущих в неволе, проявляются признаки психических расстройств, включая монотонное раскачивание тела, повышенную агрессивность в отношении других слонов и предрасположенность к убийству детенышей. Животным предоставляют пищу, воду и медицинскую помощь, однако похоже, что их базовые потребности этим не удовлетворяются.

Слоны считаются умными, социальными существами с богатым внутренним миром, и у них имеются потребности, которые очень трудно удовлетворить в условиях большинства учреждений для содержания животных в неволе. У нас нет особых причин полагать, что физиологические и психологические потребности слонов, геномы которых содержат небольшую долю ДНК мамонта, будут существенно отличаться от потребностей слонов, геномы которых не редактировались. Если мы собираемся использовать этих животных в проектах по возрождению вымерших видов, нам понадобится приложить искренние усилия к тому, чтобы улучшить самочувствие слонов, живущих в неволе, и слонов, выпущенных в дикую природу. Сюда входит как тщательное планирование и обустройство всех мест, в которых они будут жить, так и перемещение в дикую природу достаточно большими группами, чтобы удовлетворить их социальные и интеллектуальные потребности.

Трудности, связанные с разведением животных в неволе, обычно сильно варьируют от вида к виду. К примеру, виды, ежегодно мигрирующие на большие расстояния, могут быть особенно непригодны для разведения в неволе, так как нужное им пространство чрезвычайно трудно смоделировать в неволе. Если птицы узнают о миграционных путях, взаимодействуя со своей социальной группой, как смогут ученые компенсировать этот процесс обучения?

Странствующие голуби – не перелетные птицы. Однако они действительно перемещались на большие расстояния в поисках лесов с достаточным количеством плодоносящих деревьев, чтобы прокормить их гигантские стаи. Птенцы странствующего голубя обучались этому поведению, присоединяясь к стаям, пролетавшим у них над головой. Бен Новак в своей презентации на конференции TEDx в марте 2013 года представил план обучения воскрешенных странствующих голубей поиску пищи. Он предложил покрасить сотни или тысячи почтовых голубей, сделав их похожими на странствующих, и научить их летать над колониями молодняка. Эти «суррогатные стаи», как он их назвал, будут привлекать внимание птенцов, и они начнут присоединяться, следуя своим инстинктам. Суррогатные стаи будут перемещать юных странствующих голубей между кормовыми площадками, которые Бен намерен организовать на северо-востоке США. По мере роста популяции странствующих голубей Бен будет постепенно уменьшать число суррогатных птиц в стае, пока, в конечном итоге, в ней не останутся только странствующие голуби, усвоившие поведение, которому Бен научил их с помощью своей выдрессированной раскрашенной стаи почтовых голубей.

Стресс, вызванный жизнью в неволе, репродуктивные трудности, генетические последствия различных факторов давления отбора, а также недостаток соответствующих социальных взаимодействий в совокупности, возможно, объясняют, почему проводимые в неволе природоохранные программы, целью которых является разведение и, в конечном итоге, возвращение в дикую природу исчезающих видов, настолько сильно различались по своей успешности. Некоторые стратегии возрождения поведенческих особенностей в неволе, как, к примеру, предложенный Беном Новаком способ обучения странствующих голубей поиску пищи, выглядят настолько неправдоподобно, что действительно могут сработать. Но нет сомнений, что разведение в неволе станет еще одним крупным препятствием для возрождения вымерших видов.

Тем не менее разведение в неволе может оказаться не такой большой преградой, как следующий этап, на котором мы вернем генетически модифицированные организмы в дикую природу и позволим им заботиться о себе самостоятельно.