Американские биологи, работающие над проектом обратной эволюции птиц, широко известным как «курозавр», успешно избавились от клюва. Наряду с вееровидным хвостом, отсутствием зубов и цепких лап именно клюв является одной из важнейших черт, отличающих птиц от рептилий. Таким образом, «возвращение динозавров», или, точнее, конструирование подобий древних рептилий из материала их потомков, успешно продвигается вперед.

Черепа цыпленка из контрольной группы (слева),
«курозавра» (в центре) и современного аллигатора (справа)

Как известно, динозавры вымерли на границе мелового и палеогенового периодов, примерно 65 млн лет назад. Единственными дожившими до наших дней их потомками считаются современные птицы, которых некоторые исследователи склонны вообще считать особой группой динозавров. «Сейчас в мире существует от 10 до 20 тысяч видов птиц, то есть по крайней мере в два раза больше, чем всех известных видов млекопитающих. Так что в каком-то смысле мы по-прежнему живем в эпоху динозавров», – заявил ведущий автор нового исследования Барт-Аньян Буллар, палеонтолог и биолог Йельского университета.

Вместе с Архатом Абжановым из Гарварда Буллар работает над созданием курозавра – птицы, которой искусственным образом возвращены черты строения ее предков-динозавров. Своей главной задачей научный коллектив называет замену птичьего клюва на рептилью морду. «Клюв очень важен для питания птиц и является важной частью их скелета. Возможно, именно этот орган наиболее разнообразен по форме и функциям – вспомните, например, как различаются клювы фламинго, попугая, ястреба, пеликана или колибри, – рассказал Буллар. – Тем не менее, пока было опубликовано очень мало работ, посвященных анатомии и эволюции клювов». Клюв призван максимально облегчить скелет, сэкономить энергетические затраты на формирование зубов, а заодно и заменить собой цепкие передние конечности, видоизменившиеся в крылья.

Чтобы вернуть эмбрионам цыплят строение морды, характерное для предковых, «доклювовых» форм, исследователям пришлось проанализировать как свидетельства палеонтологической летописи, так и генетические изменения, произошедшие у птиц. Материал для этих исследований добывали, в частности, в одном из крокодильих заповедников Луизианы и на страусиной ферме в Массачусетсе.

Напомним, что главная роль в формировании клюва принадлежит межчелюстным костям. У рептилий они представляют собой лишь мелкие косточки, расположенные на самом кончике морды, а вот клюв птиц состоит из них едва ли не полностью. Итогом первого этапа работ американских биологов стало обнаружение двух генов, контролирующих развитие средней части морды позвоночных и, в частности, межчелюстных костей. У рептилий и млекопитающих эти гены в самом начале эмбрионального развития не проявляли признаков активности, а вот у птиц широко задействованы в процессе формирования зародыша. Чтобы их отключить, биологам пришлось изобретать особый «молекулярный ингибитор», заблокировавший работу данных генов. В результате экспериментальные эмбрионы вместо клювов обзавелись почти такими же мордочками, как их древние предки-велоцирапторы.

«Экспериментальные животные не имеют клюва, они сформировали широкую, округлую морду. Однако им по-прежнему не хватает зубов, а морда покрыта роговым чехлом,
– сообщил Буллар. – Но мы пока не изменяли сами гены, мы касались только белков, которые гены производят». По словам ученого, о превращении кур в динозавров путем генетической модификации говорить пока преждевременно, зато в ходе экспериментов выявился любопытны факт – параллельно с изменениями клюва полностью преобразились и небные кости подопытных. Они тоже стали намного больше похожи на динозавровые.

Таким образом, заявил Буллар, относительно простые генетические изменения могут стать причиной резких анатомических перемен, в том числе и зафиксированных в палеонтологической летописи. Причем эти изменения выявлены не только у современных птиц, относящихся к подклассу Neornithes, но и у их древних родственников – зубастых гесперорнисов, относящихся к подклассу Hesperornithiformes.

Вид: Нурозавр = Nurosaurus † Dong, 1992 или "Ящер Нур"

Нурозавр по внешнему облику схож с представителями родственного рода Маменчизавров.

"Nurosaurus" в переводе на русский означает "Нур ящерица". Это название на данный момент является неофициальным название рода динозавров из инфраотряда Sauropoda = Зауропод, обитавших в меловой период около 130 млн. лет наза.

Нурозавр известен по находке частей скелета, которые часто демонстрируются в передвижных выставках и по различным отпечаткам. Скелеты нурозавра обнаруженны во Внутренней Монголии на территории Китая. Пока нет официального описания этого вида, но даже имеется мало данных об этой находке, из-за недостатка перевода с китайского языка.

Нурозавр был одним из крупнейших китайских длинношеех растительноядных динозавров. Он, возможно, был связан с Североамериканским родом Camarasaurus. Это видно из того, что "Nurosaurus" имеет аналогичные по строению головы и форму тела. Фотографии также показывают, что у них аналогично нейронные шипы на спиных позвонках .

Есть несколько вариантов названия нурозавра и, как известно, наиболее распространенными после "Nurosaurus" являются "Nuoerosaurus" ( Dong и Ли, 1991). Ископаеме останки этого вида даже ездили под этим названием в некоторых туры в Северную Америку. А в качестве видового имени были написаны как "qaganensis" или "chaganensis". Официальное правописания не будет известно, пока это формально вид не описан в научной литературе.

Мамонты: два подхода к мечте

Японский генетик Акира Иритани, один из руководителей «Общества создания мамонтов» (Mammoth Creation Society), в середине 1990-х еще надеялся найти в тушах сибирских мамонтов жизнеспособные яйцеклетку и сперматозоид, а результат их слияния подсадить в матку слонихи. Осознав нереальность такой надежды, этот крепкий старик (сейчас ему чуть за 80) не оставил попыток добыть хотя бы ядро соматической (желательно стволовой) клетки, чтобы получить мамонтенка классическим «методом Долли» — переносом этого ядра в слоновью яйцеклетку.

Похоже, что эта пушка не выстрелит по десяти (а может, и пятидесяти) причинам. Во‑первых, фактически равна нулю вероятность отыскать в тканях, пролежавших 10 000 лет в вечной мерзлоте, клетку с неповрежденными хромосомами: их разрушат кристаллики льда, остаточная активность ферментов, космические лучи… Часть остальных причин разберем на примере другой, менее нереальной идеи.

Фамильное древо Упрощенное генеалогическое древо семейства слоновых

Геном мамонта международная группа ученых прочитала почти полностью еще в 2008 году. Его хромосомы можно собрать «по кирпичику» — синтезировать цепочки нуклеотидов, и даже не все шесть с лишним миллиардов, а несколько тысяч пар генов (из примерно 20 000), которые отличаются от аналогичных участков ДНК самого близкого из выживших родственников мамонтов — азиатского слона. Останется «всего лишь» прочитать геном этого слона, сравнить его с геномом мамонта, получить культуру слоновьих эмбриональных клеток, заменить в их хромосомах нужные гены — и вперед, по дороге, проторенной Яном Уилмутом, ведущим на веревочке овечку Долли.

Самых разных животных, от рыб до мартышек, с тех пор наклонировали множество. Правда, клетки у доноров брали при жизни и при необходимости хранили в жидком азоте, и жизнеспособных новорожденных получается меньше 1% от яйцеклеток с пересаженным ядром. И гены при этом если и меняли, то один-два, а не тысячи. И пересаживали яйцеклетки животным того же вида или очень близкородственного, а индийские слоны и мамонты — примерно такие же «родственники», как люди и шимпанзе.

Сможет ли слониха принять эмбрион мамонта, вынашивать его два года и родить живого и здорового детеныша? Весьма сомнительно. И что вы будете делать с одним-единственным мамонтенком? Для поддержания популяции даже в «парке плейстоценового периода» необходимо стадо хотя бы в сотню голов.

И весьма желательно, чтобы они не были родными братьями и сестрами, иначе слишком высока вероятность наследственных болезней у их потомства — а последние мамонты вымерли в том числе и потому, что не смогли приспособиться к очередному потеплению из-за слишком малой вариативности их геномов. И так далее. Но если когда-нибудь клонировать мамонтов все же удастся, на севере Якутии им давно приготовили и стол, и дом.

Плейстоценовый парк

Несколько десятков тысяч лет назад на месте нынешней тундры в таких же, как в наше время, климатических условиях колосилась похожая на саванну тундростепь, в которой бизонов, мамонтов, шерстистых носорогов, пещерных львов и прочей живности было примерно столько же, как сейчас — слонов, носорогов, антилоп, львов и другого зверья в африканских заповедниках. Короткого северного лета растениям хватало, чтобы накопить достаточно биомассы и для себя, и для прокорма травоядных на время полярной ночи.

Но во время последнего масштабного потепления, около 10 000 лет назад, животные мамонтовой степи вымерли (возможно, первобытные охотники немного ускорили этот процесс). Без навоза зачахли растения, экосистема пошла вразнос, и еще через несколько тысяч лет тундра стала безвидна и почти пуста.

Но в 1980 году в заказнике неподалеку от города Черского в устье Колымы группа энтузиастов во главе с руководителем Северо-Восточной научной станции РАН Сергеем Зимовым начала работу по воссозданию экосистемы мамонтовой степи с помощью интродукции в тундру выживших плейстоценовых животных или их современных аналогов, способных существовать в арктическом климате.

Начали они с огороженного участка площадью 50 га и небольшого стада якутских лошадок, которые вскоре выщипали и вытоптали почти всю растительность в этом слишком маленьком для них «краале». Но это было только начало. Сейчас (пока — на чуть большей площади, 160 га) к лошадям уже подселили лосей, северных оленей, овцебыков, маралов и зубров.

Скромные достижения

Последний из истребленных собаками динго, туземцами и, окончательно, европейскими овцеводами тасманийских сумчатых волков — тилацинов (Thylacinus cynocephalus) умер в зоопарке в 1936 году. В 2008 году исследователи из Мельбурнского университета выделили из заспиртованных тканей музейных образцов тилацина один из регуляторных генов, усиливающих синтез белка другого гена, который отвечает за развитие хрящей и костей, и заменили им аналогичный ген-регулятор в яйцеклетках мышей. В двухнедельных мышиных эмбрионах (родиться потенциальным уродцам не позволили) синтезировался не мышиный, а тилациновый белок Col2A1. Но о возрождении сумчатого волка на мышиной основе даже мечтать не стоит — это просто генетический фокус, результаты которого, возможно, когда-нибудь пригодятся, например, для изучения функций генов исчезнувших видов.
В той же Австралии весной этого года биоинженеры из Университета Нового Южного Уэльса попытались вырастить вымершую всего лет 30 назад лягушку Rheobatrachus silus — мелкую зверушку, любопытную тем, что ее самки вынашивали икру во рту. Ядра из замороженных тканей R. silus ученые внедрили в икринки самого близкого к ней вида лягушек, Mixophyes fasciolatus, и даже дождались нескольких делений яйцеклеток, а после этого эмбрионы погибли. Но лиха беда начало, хотя для публики эта земноводная мелочь — совсем не то, что динозавры.
Неудачей, хотя и намного меньшей, закончился и эксперимент исследователей из Сарагосского университета по клонированию пиренейского горного козла, последний представитель которых погиб в 2000 году. Первые две попытки добиться рождения козлят из эмбрионов, полученных из ядер клеток, замороженных еще при жизни последней особи, и яйцеклеток домашней козы, закончились в лучшем случае выкидышами. На третий раз (в 2009 г.) испанские ученые создали 439 химерных эмбрионов, 57 из которых начали делиться и были имплантированы в матки суррогатных матерей. К сожалению, из семи забеременевших коз до родов дотянула только одна, а козленок умер через несколько минут после рождения из-за проблем с дыханием.

Правда, зубры — обитатели широколиственных лесов, и если они не сумеют адаптироваться в Арктике, их планируют заменить более подходящим видом — лесными бизонами. Надо только дождаться, пока увеличится их небольшое стадо, присланное коллегами из заповедников северной Канады и определенное на постой в питомник на юге Якутии.

Когда (и если) вместо большого парка проект получит площадь, достаточную для организации заповедника, можно будет выпустить из вольеров волков и медведей и даже попытаться интродуцировать амурских тигров — самую подходящую из имеющихся замену пещерным львам. Ну а мамонты? А мамонты — потом. Если получится.

Летите, голуби?

Проект возрождения американских странствующих голубей (Ectopistes migratorius) с экологией никак не связан. Даже наоборот, еще в начале XIX века на востоке Северной Америки странствующие голуби летали стаями в сотни миллионов птиц, объедая леса, как саранча, и оставляя за собой дюймовый слой помета, устраивали на деревьях колонии из сотни гнезд и, несмотря на все старания хищников, индейцев, а потом и первых белых поселенцев, не уменьшались в числе.

Но с появлением железных дорог охота на странствующих голубей стала выгодным бизнесом. Стреляй не глядя в пролетающую над фермой тучу или собирай птенцов, как яблоки, и сдавай скупщику — пучок за пятачок, зато пучков — сколько дотащишь. Всего за четверть века от миллиардов странствующих голубей осталось несколько тысяч — слишком мало для того, чтобы восстановить популяцию этих коллективистов, даже если бы в те времена это кому-то пришло в голову. Последняя странствующая голубка умерла в зоопарке в 1914 году.

Мечтой возродить странствующего голубя воспылал молодой американский генетик Бен Новак. Он даже сумел получить под свою идею финансирование от фонда Revive and Restore («Возродить и восстановить») — одного из отделений основанной писателем Стюартом Брэндом организации Long Now, поддерживающей экстравагантные, но не слишком безумные проекты в разных областях наук.

Как материал для перестановки генов Бен планирует использовать яйцеклетки полосатохвостого голубя — вида, наиболее родственного странствующему. Правда, от общего предка их отделяют 30 млн лет и куда большее, чем между мамонтами и слонами, число мутаций. И опыт с заменой генов в эмбрионах птиц более-менее отработан только на курицах, а с голубями до сих пор никто не имел дела…

Но геном странствующего голубя уже прочитан по образцу тканей, предоставленному одним из музеев, и в марте 2013 года Новак начал работу по реконструкции вымершей птицы в Университете Калифорнии в Санта-Круз. Правда, даже если проект завершится удачей, его результаты будут жить в зоопарках: в природе странствующие голуби могут существовать только в составе многомиллионных стай. Что ждет «кукурузный пояс» США, если эти стаи смогут приспособиться к новым условиям жизни?

Хотя, даже если воссоздать странствующих голубей не удастся, полученные результаты пригодятся для попыток возрождения дронтов (смешных птиц Додо), новозеландских моа, похожих на них мадагаскарских эпиорнисов и других недавно вымерших видов птиц.

В январе 2013 мировые СМИ облетела невероятная новость: известный генетик Джордж Черч из Гарвардского университета ищет отважную женщину на роль суррогатной матери для клонирования неандертальца. Через день все приличные издания, клюнувшие на эту наживку, опубликовали опровержение: оказалось, что журналисты из Daily Mail немножко ошиблись при переводе интервью в немецком еженедельнике Spiegel. Черч, который геномом неандертальца никогда не занимался, всего лишь рассуждал о том, что теоретически клонировать его когда-нибудь будет можно, но нужно ли?

Курозавры: вперед, в прошлое!

А теперь вернемся к тому ученому, с которого начали, — Джеку Хорнеру из Университета штата Монтана, автору книги «Как построить динозавра» (How to Build a Dinosaur). Правда, это будет скорее курозавр: проект так и называется — Chickenosaurus, и на его осуществление, по мнению автора, потребуется всего пять лет. Для этого нужно «разбудить» в курином эмбрионе сохранившиеся, но не активные гены динозавров. Начать можно будет с зубов: у археоптерикса и других первоптиц зубы были вполне неплохие. Правда, максимум, которого смогли добиться работающие в этой области исследователи, — это 16-дневные куриные зародыши с несколькими коническими зубками в передней части клюва, но дорога в тысячу ли начинается с первого шага…

Именно так, в несколько этапов — шаг за шагом, ген за геном, белок за белком — Хорнер и планирует вырастить своих курозавров. Четвертый палец убрать, крылья превратить в лапки… И потребуется на первый этап проекта пять-семь лет работы и пара миллионов долларов. Правда, сведений о том, что проект «Курозавры» получил финансирование, пока нет. Но меценат наверняка найдется: не так уж важно, что это будут не совсем настоящие динозаврики и для начала — размером с курицу. Зато красиво.

Кстати о красоте: темная раскраска и чешуя у динозавров в «Парке юрского периода» делает их более страшными, но, скорее всего, не соответствует действительности. И Хорнер, и многие другие палеонтологи давно придерживаются мнения о том, что большинство, если не все наземные динозавры были теплокровными и покрыты яркими перьями. В том числе и Ужасный Царственный Ящер — Tyrannosaurus rex. Теплокровность — пока вопрос спорный, но несомненные следы перьев на окаменелых останках близких родственников тираннозавра — Yutyrannus huali (в переводе с латинско-китайского — «Красивый тиран в перьях», вес — почти 1,5 т, длина — 9 м) — недавно обнаружила экспедиция китайских палеонтологов. И что с того, что по строению его примитивные перья длиной до 15 см больше похожи на цыплячий пушок, а не на сложные перья современных птиц? Ну не может быть, чтобы они не были красиво раскрашены!

А если будущие мамонты, дронты, динозавры и прочие вымершие животные будут не совсем настоящими, а почти идентичными натуральным — кто из вас откажется прогуляться по парку периода, на первый взгляд неотличимого от юрского или плейстоценового?

Хвост Править

У древних птиц, таких как археоптерикс, был длинный рептильный хвост. У современных птиц все еще есть рудиментарный хвост. Основной целью проекта Хорнера является выявление гена (генов), вызывающих торможение развития хвоста на стадии эмбриона. Изменяя образцы экспрессии этих генов, можно разводить цыплят с длинными хвостами динозавров.

Эта идея привлекла критику многих ученых. Шон Кэрролл, биолог развития, экспериментировал с похожим развитием насекомых, но эти эксперименты обычно убивали их.

Спонсирование Править

Спонсировать проект лично можно здесь.

Идея создания Курозавра существовала в течение длительного времени. Джек Хорнер предложил эту идею в нескольких лабораториях. Он писал, что людям нравится его идея, но у него никогда не было ресурсов для начала такого проекта. Когда Ларссон и Хорнер начали проект, Хорнер в течение одного года жертвовал 20 000 долларов на финансирование постдока в лаборатории Larssons. С тех пор проект получил много частных пожертвований, в том числе режиссера «Звездных войн» Джорджа Лукаса.

Сенсация – Курица динозавр

«В канадском местечке Альберта обнаружены останки самого маленького динозавра! Прародитель курицы обитал на планете семьдесят миллионов лет назад и питался, предположительно, доисторическими термитами».

Интересный заголовок, более подходящий для пролога фантастической повести. Но это – реальность. Находка получила название «Albertonykus borealis», предположительно этих животных признали наиболее маленькими динозаврами Северной Америке.

Спилбергу и не снилось или Каламбия Пикчерз не представляет

Остросюжетная голливудская картина «Парк Юрского периода», равно как и многие другие футуристические кинопроизведения, так или иначе, но связаны с изысками ученых. Вот и этот случай не стал исключением.

Гениальные умы человечества, мало того, что были частью съемочной команды этого Голливудского шедевра (Джек Хорнер, Университет штата Монтана, США) оказывал технические консультации режиссеру, но и сами решились на «продюсирование шедевра» – воплощение ряда мыслей, изложенных в фильме, в реальность.

После фильма – к делу

Стоит отметить, что несушка оказалась в орбите изучения неспроста.

В начале 2005 года, специалисты в области изучения онтогенеза – Джон Фэллон и Мэтт Харрис (Висконсин, Америка) проводили ряд экспериментальных работ с мутировавшими эмбрионами курицы. В ходе научных изысканий ими было зафиксировано появление необычных рудиментов на челюстях зародыша.

Шишкообразные наросты оказались ни чем иным, как саблевидными зубами, идентичными зубам зародыша крокодила. Проведя ряд анализов, исследователи приняли решение на основе ДНК курочки «поднять из спячки» генетический код доисторических животных.

Группы ученых из разных НИИ, приступивших к научным трудам, пророчат получение курицы со всеми атрибутами, присущими тираннозавру.

Обладая клыками, чешуей, хвостом и передними конечностями, она будет невероятно похожа на реального динозавра, а общеизвестное определение «ящеры», в свете такого родства, станет спорным термином.

Смотрим видео – курица ходит, как динозавр!

Зубастая Клуша

Вернемся к описанию работы над курами-мутантами. Мутировавшие зародыши обладали рецессивным геном, способным убивать плод до появления на свет.

Как обнаружилось, параллельным явлением функционирования этого генома является древний ген, отвечающий за развитие зубов динозавра, но который был затерян в эволюционной линии кур.

Американские исследователи создали вирус, поведение которого идентично поведению рецессивного гена, но не причиняющего гибель экспериментальному объекту. Мутаген, введенный нормальному зародышу, инициирует рост зубов.

Крылья, крылья. Главное – хвост.

Следующему этапу исследований суждено было стать очередной сенсацией. Палеонтолог Ганс Ларссон (Университета Макгилла, Америка) констатировал факт наличия зачатков хвоста, проявляющийся в начальных фазах развития эмбриона курицы , но «исчезающий» в какой-то момент.

Эффект списывают на действие механизма, переключающего некий генетический тумблер, а попытки деактивировать процесс пока безуспешны.

Но двигаясь в заданном направлении, ученые способны запрограммировать эмбрионы на проявление других характеристик, переданных по наследству от далекого предка.

Курозавр, я в тебя верю

Несколько перефразировав китайскую поговорку, получим свою трактовку: «из куриного гнезда не возьмешь драконьего яйца». Чем и руководствуется ученый мир, поскольку неохотно признает, практически – отрицает связь динозавра с курами и современными птицами.

Ларссон – один из немногих отчаянных палеонтологов, которые считают перспективной гипотезу родства птиц и динозавров.

Подписывайтесь на обновления куриного сайта, будете первыми читать наши новости.