Причини за еволюцията на животинския свят. Удивителни семейни отношения в животинския свят Ембриологични доказателства за еволюцията

хоби

Животинският свят не престава да учудва с разнообразието си, но, както установиха учените, има семейни връзки между напълно привидно несъвместими видове, които датират от най-древни времена. Ето няколко примера...

Китоподобните (делфини и китове) са едни от най-обичаните и уважавани животни на земята. Въпреки факта, че техният елемент е необятността на моретата и океаните, добродушните гигантски китове и палавите умни делфини принадлежат към класа на бозайниците и нямат нищо общо с рибите.

Изненадващо, но най-близките роднини на делфините трябва да се търсят на земята или по-скоро в Африка. Тук, на юг от пустинята Сахара, живеят те, които според изследователите имат общи предци с делфините.

Амбулоцетус. wiki/Нобу Тамура

Тези древни същества, живели преди повече от петдесет милиона години, разделени на две линии: китоподобни и антракотери. Трудно е да се повярва, но в онези дни китовете и делфините ходеха по земята и водеха полуводен начин на живот, като съвременните крокодили и видри. На снимката по-горе схематично изображение на Ambulocetus, прародителя на китовете, чието име се превежда от латински като "ходещ кит".

Антракотериум. wiki/Дмитрий Богданов

На втората снимка - антракотериум, изчезнал представител на разред парнокопитни, оставил след себе си само един потомък - хипопотама. Междувременно китоподобните все повече и повече свикваха с живота във водата, докато напълно забравиха за земния си произход.

Междувременно учените спорят дали си струва да включим китовете и делфините в разреда на парнокопитните, който освен хипопотами включва елени, крави и прасета. Съгласете се, такъв квартал ще изглежда поне странно.

Хората имат двусмислени отношения с мечките. От една страна всяка вечер слагаме децата да спят в прегръдка с плюшено мече, а от друга се ужасяваме от самата мисъл, че можем да останем сами с живите.

Той е страхотен и красив в същото време и изглежда, че роднините му трябва да бъдат същите. Но това не е съвсем вярно: майката природа не винаги следва прост и разбираем път. И като потвърждение за това - фактът, че учените наричат ​​тюлени, морски лъвове и най-близките роднини на мечките.

Перконогите винаги са заемали специално място в дървото на еволюцията. Генетичните изследвания обаче ясно доказват, че най-близките роднини на перконоги са мечките и поровете. Скептиците ще кажат: „Те нямат нищо общо, не е нужно да си биолог, за да го видиш“. Но изглежда така само на тези, които не си правят труда да разгледат тези животни по-отблизо.

Сравнете поне лапите им. Перката на тюлена е по-плоска, докато ноктите на мечката са по-дълги. Но и двете имат по пет неприбиращи се нокти на всеки крак, еднаква костна структура и и двете са плантиградни, тоест, когато се движат, петата и пръстите докосват земята едновременно.

Пуила. wiki/Нобу Тамура

Фосили, открити в метеоритен кратер на канадския остров Девън, предполагат, че перконоги произлизат от puyila (лат. Пуджила Дарвини) - хищен бозайник, живял преди повече от двадесет милиона години. Пуили можеха лесно да ходят по сушата на четири крака, като мечки, но имаха ципести крайници, които им позволяваха да ловуват във водата.

Спокойни и надеждни представители на семейството на еднокопитните (коне, магарета и др.) Станали верни помощници на човека преди няколко хиляди години и оттогава вярно му служат в различни областижизнената му дейност.

Лесно е да се предположи, че магаретата и конете също трябва да имат тесни семейни връзки с онези, с които споделят трудната задача да служат на човека. Но всъщност най-близките роднини на магарето е малко вероятно да се видят в обикновена ферма. За да се срещнете с него, трябва да отидете или на африканския континент, или в една от азиатските страни - именно тук живеят петте останали в, най-близкия роднина на семейството на конете.

Носорозите принадлежат към разреда на артиодактилите, който освен тях включва още две семейства - коне и тапири. Неговата външен видприличат на леко копие на носорог, лишен от тежката си броня и страхотно оръжие - гигантски рог.

Херакотерия. wiki/Хайнрих Хардер

Ако погледнете близкото минало на тези животни, можете да видите колко общо имат те. Например, носорозите ходят, подпирайки се на три големи пръста (броят им е нечетен, откъдето идва и името - нечетни копитни животни), конете някога са правили същото. С течение на времето пръстите им се трансформират в един голям пръст, покрит с плътна нокътна плоча, превръщайки се в това, което днес се нарича копито.

Най-древните предци на съвременния кон са били gerakotherii - четирипръсти конеподобни животни, живели в еоценската епоха (преди 55-45 милиона години). След това броят на пръстите започна да намалява - mesogippus и merikgippus имаха два от тях, а след това се появи pliogippus - първият еднопръст кон, живял в плиоцена (преди 5-2 милиона години).

Друга неочаквана семейна връзка са мангустите. С външния си вид хиените приличат на кучета, победени от живота, но не бива да бързате към магазина за домашни любимци за малко хиена.

Този агресивен хищник няма нищо общо с природата или генетиката на кучетата, които толкова много обичаме. Разред Хищници се разделя на две части: подразред Коткоподобни (лат. Feliformia) и кучеподобен (лат. каниформия). Хиените принадлежат специално към клона на котките хищни бозайници, това се потвърждава от структурата на черепа и зъбите им.

Най-близките роднини на хиената, също включени в котешкия подразред, са представители на семейството на мангустите (лат. Herpestidae), което също включва и . Въпреки репутацията на страхливи чистачи, хиените имат смел характер и са в състояние да защитят плячката си срещу по-силни конкуренти, като и, а мършата съставлява само пет процента от диетата на хиената. Останалите 95 се самоубиват.

Ципестите са хордови животни, които обитават морското дъно и водят монотонен начин на живот, прикрепвайки се към дъното и филтрирайки вода, наситена с планктон. Какви същества могат да се нарекат най-близките им роднини - гъби, корали, червеи?

Изненадващо, учените смятат ципестите за прародители на всички гръбначни животни, включително хората. С други думи, нашият много далечен прародител може да изглежда като този, показан на фигурата.

Изминаха повече от 20 години от клонирането на първото топлокръвно животно – известната овца Доли. Днес технологии за създаване на идентични организми се използват навсякъде по света - в лаборатории и разсадници, където се отглеждат животни за експерименти. За няколко десетилетия са се родили хиляди клонирани мишки, плъхове, зайци, жаби, кози, крави и дори камили. След като усвоиха инструмента за клониране и го адаптираха към ежедневните изследователски нужди, биолозите решиха да го използват за пресъздаване на изчезнали видове. Представяме ви седемте организма, по чието възкресяване сега работят научни екипи.

вълнест мамут

Измрял преди около 10 хиляди години

Учените са сериозни и прагматични хора. Не мислете, че те избират кандидати за клониране сред любимите си. Не, изследователите анализират как възкресеният вид може да е от полза за настоящата екосистема. Ако животното допринесе за неговото стабилизиране и подобряване, му се дава шанс да се върне от несъществуването.

Вземете например вълнестия мамут (Mammuthus primigenius) и неговите съседи, които са живели преди 2 милиона - 10 хиляди години. С изчезването на тези гиганти, както и на вълнестите носорози, древните бизони и сърни, изчезнаха най-богатите цъфтящи мамутови степи, на които се хранеха и други големи тревопасни животни: диви коне, мускусни бикове, лосове. Сега в северната част на нашата страна, където са живели всички тези животни, има гола тундра. Последният ледников период унищожи не само мегафауната, но и флората.

Идеята за възкресяване на мамути изглежда витае във въздуха, откакто беше установено, че са изчезнали. Но наскоро идеята започна да се реализира. През 2008 г. група руски генетици дешифрираха последователността на митохондриалната ДНК (митохондриите са основен компонент на всяка животинска и растителна клетка, заедно с клетъчното ядро, апарата на Голджи, рибозомата, лизозомата и др.), изолирана от фосилните останки на вълнестият мамут. А през 2011 г. международен екип, ръководен от Уеб Милър и Стефан Шустер от Университета на Пенсилвания (САЩ), възстанови 70% от ДНК на мамут. През 2015 г. професорът от Харвард Джордж Чърч успешно трансплантира някои гени на мамут в ДНК на африкански слон. Сега голяма колаборация на учени от Русия, САЩ, Южна Корея и Япония е ангажирана в работата по клонирането на вълнестия мамут. Все още няма положителни резултати, но, наблюдавайки постоянството на изследователите, може поне да се надяваме на успех.

Още по-голяма надежда за възкресението на мамута вдъхва фактът, че в Якутия през последните 20 години подготвят дом за този звяр - възстановяват растителното разнообразие на мамутските степи. Проектът, наречен "Плейстоценски парк", стартира през 1997 г. от руския еколог, директор на Североизточната научна станция на Руската академия на науките Сергей Зимов.

От време на време изследователите обсъждат необходимостта от връщането на друг представител на мегафауната от плейстоцена - вълнестия носорог (Coelodonta antiquitatis). Но все още никой не се е заел сериозно с клонирането му.

Пътнически гълъб

През 1914 г. умира последният индивид

Откритията на палеонтолозите показват, че тези птици от семейството на гълъбите са намерили мамути: най-старите останки са най-малко на 100 хиляди години. Пътническите гълъби (Ectopistes migratorius) са оцелели много: изменението на климата, изчезването на мегафауната. Те са живели изключително на територията на съвременната Северна Америка, тоест са били негови ендемити. Учените предполагат, че до 17-ти век, докато не започне колонизацията на северноамериканските земи, популацията на тези птици наброява милиарди индивиди.

Заселниците, след като опитаха крехкото месо на пътническите гълъби, започнаха масово да ги унищожават. Роля за изчезването на вида има и мащабното обезлесяване, в което са гнездили птиците, както и унищожаването на основната храна за гълъбите – американските кестени. До началото на 20-ти век тези птици практически изчезнаха в природата, а през 1914 г. почина последният гълъб на име Марта, който живееше в зоологическата градина на американския град Синсинати.

Сега в Калифорния независимата изследователска организация Revive and Restore („Съживяване и възстановяване“), създадена с цел възкресяване на изчезнали видове, работи върху клонирането на пътническия гълъб. За основателя на организацията, еволюционния биолог и еколог Бен Новак, това е приоритетен проект (Revive and Restore едновременно клонира няколко вида унищожени животни): той обещава да представи първия индивид на света през 2025 г.

Пълнени пътнически гълъби (Музей Вандербилт, САЩ). Снимка: wikipedia.org

Мавриций додо, или додо

Унищожен през 1680 г

Образът на тази птица, която е живяла изключително на остров Мавриций, е познат на мнозина от приказката на Луис Карол "Алиса в страната на чудесата". Главният герой среща същество на име Додо в Тиър Понд и е изненадан от неговата неразбираема реч, объркана и претоварена с термини. В илюстрациите на Джон Тениел за първото издание на книгата новият познат на Алис е изобразен като птица с тежко тяло, големи лапи, малки крила и мощен клюн, разширяващ се към средата, извит и заострен на самия връх. Така е изобразено мавританското додо (Raphus cucullatus) в скиците на холандските колонизатори, пристигнали в Мавриций в края на 16 век. Техните илюстрации и записи в дневника са първото документирано доказателство за съществуването на додото.

Подобно на пътническите гълъби, додо предизвикват чисто гастрономически интерес сред заселниците, както свидетелстват запазените записи в корабните дневници и дневници. „Тази птица е толкова голяма, че не можахме да я изядем цялата наведнъж, останалото месо трябваше да бъде осолено“, или се оплакваше, или се радваше морякът Уилям ван Уест-Замен.

Додо наистина бяха големи: височината на някои индивиди достигаше метър, теглото - 17 килограма. Те бързо унищожиха тези птици, защото бяха лесна плячка: нямаха естествени врагове и позволяваха на хората да се приближат. Допринесли за изчезването и домашните животни, донесени от моряците - кучета и прасета, които разбърквали гнездата на додо и изяждали яйцата им. Според съвременни изследвания последните индивиди от мавританското додо са умрели в края на 17 век.

В началото на 2000-те британски и американски учени, ръководени от молекулярния биолог и генетик, професор по еволюционна биология Бет Шапиро, започнаха да дешифрират генома на додо. Работата се извършва в Оксфордския университет, като се използват изсушени глави на додо от колекцията на Оксфордския музей по естествена история като биоматериал. Засега учените са възстановили само частично ДНК на птицата и са започнали да сравняват нейните гени с ДНК на съвременните птици - потенциални роднини на додото. Това е важно, защото единственият начин да се възстанови един вид е да се въведат неговите гени в яйцеклетката на жив организъм от общо семейство. Все още няма сензационни резултати.

Скелет на додо и модел въз основа на съвременни изследвания (Музей по естествена история, Оксфордски университет, Обединеното кралство). Снимка: wikipedia.org

хедър глухар

Последният човек е починал през 1932 г

Червеният глухар (Tympanuchus cupido cupido) е бил подобен на днешния глухар, но е бил по-дребен - с размерите на домашна кокошка. Някога тази птица е живяла на почти цялата територия на съвременните Съединени щати. Според записите, оставени от колонистите, месото от тетрев е изключително вкусно, а самите птици са невероятно многобройни: стотици, ако не и хиляди, са били избивани всеки ден. Труповете се продаваха на безценица. Решаващата роля в унищожаването на вида обаче е изиграл, изглежда, не човекът, а смъртоносната болест по птиците хистомоноза, пренесена от него заедно с пилетата - некроза на черния дроб и червата, причинена от протозоите Histomonas meleagridis.

До края на 19 век остават около двеста индивида, а след това само на слабо населения остров Мартас Винярд (сега част от Масачузетс, САЩ). Опитвайки се да поправят ситуацията и да увеличат популацията на тетрев, американците създадоха резерват на този остров, но усилията им бяха напразни: последният индивид умря през 1932 г.

Основната работа по клонирането на птици се извършва от учени от Revive and Restore. За тях възкресяването на пирена е вторият приоритетен проект след пътническия гълъб. Така че и тази птица има шанс да се върне.

страхотен аук

Последните представители са унищожени през 1850-те години

Единствената нелетяща птица от семейство Кайри, което включва много съвременни морски птици: пуфини, каури, малки кагири, каури и др. Атлантически океан(по крайбрежието на североизточната част на САЩ, Канада, Гренландия, Исландия, Фарьорски острови, Норвегия). Със своята структура, мудност, черно-бяло оцветяване приличаше на пингвини. Учените отдавна спорят за връзката им. Въпреки това, през 2002 г., когато митохондриалната ДНК на голямата гагарка беше дешифрирана, стана ясно, че тази птица идва от съвсем различно семейство.

По време на епохата на географските открития пухът и яйцата на агитите са били много търсени сред европейците. До 19-ти век популацията на птиците е намаляла значително, а плюшените животни са поскъпнали сред колекционерите, което провокира нов кръг от насилие срещу птиците. Помага на хората в унищожаването на птици и техните естествени врагове: косатки и полярни мечки. Има версия, че последните индивиди, живели близо до канадския остров Нюфаундленд, са били намерени и унищожени от бракониери през 1850-те години.

Няколко научни групи от САЩ и Европа се опитват да възкресят това животно с подкрепата на същата организация Revive and Restore.

Големи агитки (рисунка на Джон Джеймс Одюбон от „Птиците на Америка“). Снимка: wikipedia.org

Букардо

Видът е официално обявен за изчезнал през 2000 г.

Букардо (Capra pyrenaica pyrenaica) е изчезнал подвид на пиренейския козирог. Тези животни са живели в северната част на Иберийския полуостров (Испания). Няколко фактора вероятно са допринесли за тяхното изчезване: бракониерство, влошаване на околната среда и конкуренция за храна с опитомените копитни животни.

Последният индивид, на име Силия, почина през 2000 г. на испански национален резерватнамира се в провинция Уеска. Учените от изследователския център за земеделие и технологии в Арагон обаче запазиха генетичния материал на Силия и през 2009 г. се опитаха да създадат неин клонинг. Шансовете за успех бяха големи, защото генетиците не трябваше дълго и мъчително да идентифицират най-близките роднини - те взеха женски от два други подвида на пиренейската коза като сурогатни майки.

Испански биолози създадоха 439 ембриона и ги имплантираха в матката на 57 кози. Бременност е имало при седем женски, но само една е успяла да роди малко. За съжаление детето почина няколко минути след раждането. След това работата по възкресението на Букардо беше спряна за неопределено време.

Тилацин или торбест вълк

През 1936 г. умира последният индивид

Друг вероятен кандидат за клониране е торбестият вълк, известен също като тилацин (Thylacinus cynocephalus), който е живял главно на остров Тасмания, на няколкостотин километра от австралийския континент. Тези животни бяха ентусиазирано ловувани от австралийските аборигени, следователно, когато европейските кораби достигнаха бреговете на острова, вече имаше много малко торбести вълци. Първите сведения за това създание датират от 1808 г. Техният автор, натуралистът Джордж Харис, класира тилацина в семейството на опосумите. „Единственото нещо, което го отличава от опосумите, е кучешка глава“, отбелязва изследователят в дневника си. По-късно учените преразгледаха версията на Харис и записаха тилацина в отделна таксономична група - семейството на торбестите вълци.

Вълците окончателно изчезнаха през 20-ти век - до 40-те години на миналия век не остана нито един жив индивид. През 1999 г. австралийски учени за първи път се опитаха да клонират животно - без успех. Вторият проект за възкресяване на тилацина беше стартиран през 2008 г. от биолози от университета в Мелбърн: те вградиха фрагменти от ДНК на торбест вълк в ембрион на мишка. Засега това е всичко, но работата продължава. И което е важно, тя се подкрепя, включително финансово, от австралийското правителство.

P.S. Разбира се, бих искал да пресъздавам повече пещерен лъв, пещерна мечка, голям елен, саблезъба котка, птица моа, квага, синя пеперуда ... Но, както виждате, не е толкова просто. Учените са изправени пред много предизвикателства: от възстановяване на ДНК и намиране на идеалната сурогатна майка до съживяване на местообитанието за бъдещи клонинги.

палеонтологични доказателства

1. Да пишем за вкаменелости.
Фосилни останки - вкаменени черупки на мекотели, зъби и люспи на риби, черупки от яйца, животински скелети, отпечатъци и следи от тяхната жизнена дейност, запазени в мека тиня, в глина, в пясъчник. Въз основа на фосилни находки учените пресъздават животински святминали епохи.

2. Разберете връзката на съвременните и изчезналите животни.
Връзката между съвременни и изчезнали животни се установява от находките на междинни форми. Оказа се, че фосилизираните останки на животни носят структурни характеристики, подобни на съвременните животни, като в същото време се различават от тях.

3. Нека назовем знаците на археоптерикса, като го съберем заедно
С влечуги:тежък скелет, мощни зъби, дълга опашка.
С птици:крила, покрити с пера.

4. Нека назовем причините за изчезването на динозаврите.
Климатично охлаждане. Други версии: падане на астероид (комета), слънчево изригване, пандемия, вулканична активност, промени в състава на атмосферата, обедняване на диетата, ниско генетично разнообразие, промени в гравитационното привличане и други.

Ембриологични доказателства

1. Напишете отговор за сходството на ядрата.
Сходството на ембрионите на всички гръбначни животни в ранните етапи на развитие показва единството на произхода на живите организми и е доказателство за еволюцията.

2. Да обозначим времето на поява на знаците.
в по-късните етапи на ембрионалното развитие.

3. Да напишем отговор за далечните предци на животните.
Въз основа на сходството на техните ембриони в ранните етапи. Начални етапиРазвитието на ембрионите на бозайниците е подобно на ембрионите на рибите, на следващия етап ембрионът прилича на ембрион на тритон. Следователно сред предците на бозайниците са земноводни и риби.

Сравнителни анатомични доказателства

1. Нека напишем отговор за единичен план за застрояване.
Общият план на структурата на организмите на гръбначните животни показва тяхната тясна връзка и предполага, че съвременните хордови произхождат от примитивни предшественици, съществували в далечното минало.

2. Да приключим с твърденията.
Органи, които са сходни в общ структурен план, но имат различна форма, размер и различно приспособени да изпълняват различни функции, се наричат ​​хомоложни.
Например предните крайници на гръбначните животни.

Органи, които са загубили своята функция в резултат на продължително неизползване, се наричат ​​рудиментарни.
Например крилото на кивито, задните крайници на питона, тазовите кости на кита.

Атавизмът е появата в даден индивид на признаци, характерни за далечните предци, но липсващи при най-близките.
Например трипръстността при съвременните коне, допълнителни чифтове млечни жлези, наличието на косми по цялото тяло.

3. Нека опишем промяната в отношенията между организмите.
В хода на еволюцията връзката между майчиния организъм и потомството става по-тясна. При яйценосните - снасяне на яйца и грижи за тях, но малкото се развива извън тялото на майката. При торбестите бебето най-накрая се развива в специална "чанта". Плацентата носи потомството вътре в тялото на майката, малкото се развива в матката. Тоест връзката на майката с „детския“ организъм „стана по-силна, това гарантира по-голямо оцеляване на потомството.

Науката за класифицирането на животните се нарича систематика или таксономия. Тази наука определя взаимоотношенията между организмите. Степента на родство не винаги се определя от външното сходство. Например торбестите мишки са много подобни на обикновените мишки, а тупаите са много подобни на катериците. Тези животни обаче принадлежат към различни разреди. Но броненосците, мравоядите и ленивците, напълно различни един от друг, са обединени в един отряд. Факт е, че семейните връзки между животните се определят от техния произход. Изучавайки структурата на скелета и зъбната система на животните, учените определят кои животни са най-близо едно до друго, а палеонтологичните находки на древни изчезнали видове животни помагат да се установи по-точно връзката между техните потомци. играе важна роля в таксономията на животните генетиканаука за законите на наследствеността.

Първите бозайници се появяват на Земята преди около 200 милиона години, отделяйки се от животноподобните влечуги. Историческият път на развитие на животинския свят се нарича еволюция. В хода на еволюцията, там естествен подбор- оцеляха само онези животни, които успяха да се адаптират към условията околен свят. Бозайниците са се развили в различни посоки, образувайки множество видове. Случи се така, че животните с общ прародител на някакъв етап започнаха да живеят в различни условия и придобиха различни умения в борбата за оцеляване. Техният външен вид се трансформира, от поколение на поколение, промените, полезни за оцеляването на вида, бяха фиксирани. Животните, чиито предци изглеждаха еднакви сравнително наскоро, започнаха да се различават значително един от друг с течение на времето. Обратно, видове, които са имали различни предци и са преминали през различни еволюционни пътища, понякога се оказват в едни и същи условия и променяйки се, стават подобни. Така несвързаните видове придобиват общи черти и само науката може да проследи тяхната история.

Класификация на животинския свят

Живата природа на Земята се дели на пет кралства: бактерии, протозои, гъби, растения и животни. Кралствата от своя страна се делят на видове. Съществува 10 видаживотни: гъби, бриозои, плоски червеи, кръгли червеи, пръстеновидни, кишечнополостни, членестоноги, мекотели, бодлокожи и хордови. Хордовите са най-напредналият вид животни. Те са обединени от наличието на хорда - първичната скелетна ос. Най-силно развитите хордови са групирани в подтипа на гръбначните. Нотохордата им се трансформира в шип.

кралства

Типовете са разделени на класове. Общо съществува 5 класа гръбначни животни: риби, земноводни, птици, влечуги (влечуги) и бозайници (животни). Бозайниците са най-добре организираните животни от всички гръбначни. Всички бозайници са обединени от факта, че хранят малките си с мляко.

Класът бозайници е разделен на подкласове: яйцераждащи и живородящи. Яйценосните бозайници се размножават чрез снасяне на яйца като влечуги или птици, но малките се кърмят. Живородящите бозайници са разделени на инфракласове: торбести и плацентарни. Торбестите раждат недоразвити малки, които се носят дълго време в плодната торбичка на майката. При плацентата ембрионът се развива в утробата и се ражда вече оформен. Плацентарните бозайници имат специален орган - плацентата, която извършва обмен на вещества между майчиния организъм и ембриона по време на пренатално развитие. Торбестите и яйцеживородните нямат плацента.

Видове животни

Класовете са разделени на отряди. Общо съществува 20 разреда бозайници. В подкласа на яйцеживородните - един разред: еднопроходни, в инфракласа на торбестите - един разред: торбести, в инфракласа на плацентата 18 разреда: беззъби, насекомоядни, вълнестокрили, прилепи, примати, хищници, перконоги, китоподобни, сирени, хоботни , хиракси, муравуди, парнокопитни, калуси, гущери, гризачи и лагоморфи.

Клас бозайници

Някои учени разграничават независим отряд на тупая от порядъка на приматите, отряд скачащи птици се изолира от порядъка на насекомоядни, а хищните и перконоги се комбинират в един ред. Всеки разред е разделен на семейства, семействата - на родове, родовете - на видове. Общо около 4000 вида бозайници в момента живеят на земята. Всяко отделно животно се нарича индивид.

Учените са на половин крачка от възраждането на изчезнали животински видове. Едно нещо е съмнително сред специалистите: дали някога изчезналите, а сега възстановени торбести вълци, саблезъби тигриа на съвременната Земя живеят мамути.

В началото на май 1930 г. фермерът Бет Уилфред застреля и уби животно, което нападаше овцете му на пасище в Тасмания. След това той направи снимка на мъртъв раиран вълк, известен още като тасманийски тигър. Снимката беше последното документално доказателство за съществуването на този вид в дивата природа.

Шест години по-късно в зоологическата градина в тасманийския град Хобарт почина последният пленен торбест вълк. След това учените нямаха друг избор, освен официално да заявят: най-големият торбен хищник в света е изчезнал от лицето на Земята.

Според американската фондация Revive and Restore, която обединява повечето проекти за възстановяване на изчезнали видове, повече от 5 хиляди вида животни са изчезнали през последните 100 години. Още няколкостотин вида все още не се считат за изчезнали, но много изследователи са склонни да вярват, че те също са останали само в историята на фауната. причина масова смъртпо-малките братя се наричат ​​​​от специалистите най-вече човешки действия.

Междувременно тази година някои институции в Обединеното кралство, САЩ и Австралия стартираха амбициозни проекти за възкресяване на изчезнали видове. Някои участници в изследването са оптимисти, че резултатът от тяхната работа ще бъде възкресяването на изчезнали животни.

Методи за секвениране на генома последните годиниса станали много по-прости и сега учените са готови да копаят по-дълбоко и да намерят начин да възкресят мамути или тигри със саблезъби зъби, казва професор Едуард Уилсън от Харвардския музей по сравнителна зоология. Освен това експертите са сигурни, че възстановяването на видовете ще бъде първата стъпка към триумфа на синтетичната биология, която в бъдеще, разполагайки само с хромозоми, ще може да пресъздаде почти целия изгубен свят.

далечно минало

Ако днес попитате някой генетик кого колегите му ще се опитат да възстановят на първо място - мамут или динозавър, той без никакво колебание ще отговори: разбира се, мамут.

„Веднага ще кажа: няма да можем да съживим динозаврите", признава професор Уилям Съдърланд от факултета по зоология на университета в Кеймбридж. „Тази идея вълнува научните умове от много години, но все още не е осъществима .”

За да създадете жив ембрион на динозавър, имате нужда от непокътната верига от ДНК или поне част от нея, каза Съдърланд. А във вкаменелостите на гигантски животни, изчезнали преди 65 милиона години, все още не е открита нито една цяла молекула.

Специалистите обаче не се отчайват и при възстановяването на древните видове разчитат на последния ледников период. Ерата, приключила преди 11 хиляди години, е особено привлекателна за генетиците, тъй като в резултат на климатични катаклизми останките на животни не са били вкаменени, а замразени. И някои от тях дълго времеса били при много ниска температура, което дава надежда за добре запазени спирали на ДНК.

Опростява ситуацията и фактът, че например съвременните слонове са близки роднини на мамутите, а бенгалските тигри не се различават твърде много от предците със саблезъби.

Междувременно гените на сега живите далечни роднини на динозаврите са частично мутирали - имаме предвид сегашните влечуги и земноводни, които не са много подобни на техните предци. Освен това учените признават, че днес не могат да открият кои гени на тези влечуги са се променили и кои са дошли от далечното минало и следователно не могат да разберат какво точно трябва да се промени.

През 2010 г. в Института по синтетична биология в Сан Франциско учените започнаха да манипулират повреден геном на мамут, открит през 1900 г. в Сибир. След това щяха да създадат жизнеспособна сперма на мамут и да я поставят в яйцеклетка на обикновен африкански слон.

След това полученият ембрион трябваше да бъде засаден в слон, който би издържал на мамут. В успеха на този метод изследователите са убедени от експерименти за клониране на животни и появата през 2003 г. на хибрид от съвременна планинска коза и букардо, вид алпийски кози, считан за изчезнал.

През 2011 г. обаче сред биолозите се разпространява мнението, че подобни изследвания са твърде скъпи и нямат особен смисъл. Когато работата по създаването на ДНК на мамут беше само наполовина, за тях вече бяха похарчени повече от 2,5 милиона долара.В контекста на продължаващата икономическа криза те решиха да спрат работата, особено след като клонингът на букардо живя няколко минути и инвеститорите на проекта сметнаха този резултат за неубедителен.

„В крайна сметка се оказа много лоша ситуация в САЩ и Европа – разходите за възстановителна биология паднаха с 60%, но системата за защита на видовете от изчезване почти не проработи“, казва Тим Фланери от Revive and Restore. Както отбелязва експертът, последните три години бяха много неуспешни за възраждането на изчезнали видове, тъй като тези работи бяха наречени скъп и неефективен опит за харчене на публични и частни пари.

Нов дъх

Промените настъпиха в края на 2013 г. Благодарение на разработките на американската биотехнологична корпорация Illumina цената на геномното декодиране е намаляла над 1000 пъти. И ако досега изследванията са били извършвани изключително с човешки геноми, сега експертите са сигурни, че нищо не пречи тази система да бъде приложена към изчезнали животни.

Освен това правителството развити страниедин след друг обявяват решенията си да направят приоритет във финансирането синтетичната биология, която се занимава с изграждането на системи и организми, които не съществуват в природата.

И така, миналата година американски учени вече успяха да създадат напълно новият видбриозои (безгръбначни). Този успешен проект доказва, че вече е налична по-сложна генна манипулация и с подходящото финансиране могат да бъдат създадени нови животни и растения.

Компаниите, участващи в подобни разработки, проявяват интерес селско стопанствои хранително-вкусовата промишленост: те отдавна мечтаят да отглеждат нови растения и животни, адаптирани към съвременната екосистема и по-продуктивни. През януари американската агропромишлена корпорация Bunge обяви, че е готова да инвестира 2,6 милиона долара в подобни проекти.

„Ако се научим как да създаваме нови организми, тогава нищо няма да попречи на изследователите да създадат пшеница с невероятни свойства“, веднага каза Хайнрих Пойнар от Лабораторията по еволюционна биология към университета Макмастър (Канада).

Лабораторията на Пойнар в момента работи по възстановяването на тасманийския тигър и тази година трябва да получи субсидия от австралийското правителство, което е готово да финансира тази работа.

Засега експертите възнамеряват да използват два основни начина за съживяване на изчезнали видове. Взема се ДНК проба от останките на животно, след което липсващите й фрагменти се попълват ръчно. Средно, според Съдърланд, подобна процедура изисква няколко милиона долара и около година работа. Всичко зависи от размера на животното и колко са увредени ДНК веригите.

Вторият начин е опит да се получи изчезнало животно чрез трансформиране на наборите от гени на живи. Например Берлинският университет планира да възроди европейските турнета след две години. Последният тур, предшественикът на сегашните крави, умира в средата на 17 век, вероятно на територията на Лвовска област.

Сега учените искат да променят гена на съвременните крави, за да направят обиколката. Този метод е по-прост, но дълъг, тъй като не е известно точно кои гени на кравата и турът имат разлики. AT този случайучените трябва да преминат през опити и грешки, така че Берлин не очаква да създаде обиколка по-рано от пет години.

изобразявайки бог

Въпреки факта, че проучванията в областта на възстановяването на изчезнали видове се движат с пълна скорост и само в САЩ за следващите две години те ще възлязат на около 15 милиона долара, научната общност продължава да задава въпроса: защо да връщаме мамута до живот?

От една страна се налага изчерпателен отговор: просто защото хората го могат. При успех учените ще демонстрират силата и развитието съвременна наука, особено биологията, която според експертите на ООН трябва да стане двигател на прогреса през този век. Освен това подобни изследвания могат поне частично да възстановят екосистемата на планетата.

От друга страна, експертите все още не могат да отговорят на въпроса дали тасманийски тигри или мамути ще могат да живеят в променената природни условия. Наистина, например, огромните тундрови степи, в които пасяха мамути, напълно изчезнаха.

В същото време манипулирането на гени само за да се докаже величието на науката може да завърши с непредсказуеми последици.

Както и да е, учените продължават да тестват, а жителите на града чакат финала на своите изследвания. Според анкета на списание National Geographic голяма част от американците подкрепят възкресяването на отдавна изчезнали видове и очакват живи мамути да се появят в зоологическите градини.