Машина творения: Новые организмы, редактирование генома и лабораторные гамбургеры - Эми Уэбб

«идеальные живые копии вымерших организмов или показывать фокусы в лабораториях или зоопарках». Смысл в том, писал он, чтобы понять, как нам адаптировать существующие экосистемы к вызванным деятельностью человека изменениям окружающей среды, чтобы обеспечить собственное выживание{168}.

В декабре 2020 г. Чёрч с группой исследователей из Гарварда продвигался к своей грандиозной цели. Хотя геном индийского слона примерно на 99,96 % аналогичен геному шерстистого мамонта, оставшиеся 0,04 % составляют 1,4 млн различий в ДНК. Большая их часть не играет существенной роли, однако на момент написания этой книги команда Чёрча выявила 1642 значимых гена и работа продолжается: ученые старательно, поштучно, моделируют, испытывают и корректируют выращенные в лаборатории клетки, чтобы создать правильную генетическую последовательность для выживания мамонтоподобного индийского слона. Их цель – получить основу в виде обычного слона, у которого при этом должна быть густая шерсть мамонта и такой же, как у мамонта, гемоглобин, уникальным образом адаптированный к холодам. Как и мамонт, слон должен иметь жировые прослойки и обладать другими существенными отличиями; например, его клеточные мембраны должны пропускать ионы натрия, что позволит лучше приспособиться к суровым зимним условиям{169}. Правильно подобрав комбинации характеристик, ученые смогут приступить к внедрению этих генов в стволовые клетки и в итоге получить живых «почти» мамонтов.

В случае их успешного воссоздания шерстистые мамонты XXI столетия будут жить в месте, подобном описанному Майклом Крайтоном парку, только названном в честь плейстоценового, а не юрского, периода. Существует реальный Плейстоценовый парк – это заказник в Сибири, в котором проведено экспериментальное восстановление дикой природы и заселение якутскими лошадьми, лосями, зубрами, яками и другими местными видами после многих лет индустриализации, приведшей к резкому сокращению популяций этих животных{170}. Модифицированные мамонты могли бы наглядно показать, действительно ли звери-тяжеловесы, утаптывающие снег и вечномерзлые породы, помогут с решением наших климатических проблем.

Может показаться, что возвращение к жизни и восстановление диких особей этих зверей приведет к тому, что человек еще решительней, чем когда-либо прежде, будет мнить себя Творцом. В действительности же роль Творца мы играем на протяжении тысячелетий. Реальная проблема заключается в том, что мы из рук вон плохо справляемся с этой ролью.

* * *

В 1400-х годах, когда европейцы занялись мореплаванием в Атлантике, люди начали планомерно менять окружающую среду. Первопроходцы не только открывали «новые миры» (точнее, новые для европейцев), они также передавали людям, с которыми сталкивались, свои местные растения, животных и болезни. В 1492 г. Христофор Колумб высадился на территории современной Доминиканской Республики. Годом позже он вернулся, привезя с собой 1500 человек, десятки семян и черенков растений (пшеницы, ячменя, лука, огурцов, дынь, оливок и винограда), сотни лошадей, бычков мясных пород и свиней. Это стало началом так называемого Колумбова обмена[9]: множество организмов пересекали океан и пытались выживать в новых местах обитания. Как бы странно это ни звучало сегодня, но до Колумбова обмена стручковый перец, родина которого – Бразилия, еще не был неотъемлемым элементом острых индийских блюд, а ирландцам еще не был знаком вкус картофеля. До XVI в. в Африке не было арахиса, в Северной Америке пшеницы, а в Италии – помидоров. Колумбов обмен коренным образом изменил сельское хозяйство, рацион питания людей и животных, а также кардинально реорганизовал жизнь и культуру{171}.

Однако, когда европейцы высаживались на незнакомые земли, они привозили с собой также и опасные патогенные организмы, к которым у местных жителей не было естественного иммунитета. С каждым вновь прибывшим европейским кораблем возникала новая волна инфекций: оспы, пневмонии, скарлатины, малярии, желтой лихорадки, кори, коклюша, тифа и риновирусов. По данным демографа Ноубла Кука, эти новые болезни убили 80 % всего коренного населения и уничтожили огромные популяции животных и растений. (Не обошли они и Колумба со многими его соотечественниками{172}.)

Этот обмен обусловил создание мировой экономической системы. Его апокалиптические последствия ныне вредят жизни человечества так, как и представить себе не могли мореплаватели сотни лет назад. Распространение болезней, преобразование земель под сельское хозяйство производственных масштабов, звероловный промысел, многовековая добыча полезных ископаемых и загрязнение среды в результате использования глобальных торговых путей положили начало процессу утраты биологического разнообразия и климатическим изменениям, с которыми мы теперь сталкиваемся.

За период с 2000 по 2019 г. в мире произошло 7348 масштабных стихийных бедствий, причиной многих из которых стало изменение климата{173}. Произошло вдвое больше крупных наводнений. Количество штормов, ведущих к значительному материальному ущербу, увеличилось на 40 %. Во время лесных пожаров 2019‒2020 гг. в Австралии произошел выброс в атмосферу такого объема пепла и взвесей, что они препятствовали проникновению солнечного света и послужили причиной наступления своего рода ледникового периода в миниатюре: по данным метеорологов, температура на Земле временно снизилась на долю градуса (точные данные пока не установлены). Пирокумулятивные облака – огненные грозовые тучи – запустили собственные ветры, а в результате возникли опасные вихри в других странах. На сегодняшний день совокупный экономический ущерб от лесных пожаров в мире составил 2,97 трлн долларов{174}.

Согласно оценкам, к 2100 г. в городах мира станет теплее на 4,4 градуса по Цельсию. Возможно, для вас это не катастрофа, если в вашем доме хорошая система климатического контроля и хорошая циркуляция воздуха. Но, например, в городских агломерациях Парижа и Лондона, где проживает 25 млн человек, есть много старых зданий, не оборудованных трубами охлаждения, установить кондиционеры там невозможно, и несколько дней летнего зноя приводят к серьезным проблемам для жизни. Перегреваясь, организм перенаправляет кровь не к своим органам, как обычно, а к коже, пытаясь ее охладить. При длительной экстремальной жаре этот процесс не прекращается, и недостаточный приток крови к органам ведет к их остановке. А при одновременной жаре и повышенной влажности отключается нормальный биологический процесс вашего тела – потоотделение. Ученые из Гавайского университета в Маноа определили 27 разных способов, которыми аномальная жара убивает даже самых здоровых людей{175}. Наша нынешняя климатическая траектория ведет к тому, что в 2100 г. большинство людей будут регулярно подвергаться воздействию смертоносной жары.

Следует также учесть, что в ближайшие несколько десятилетий ожидается увеличение численности населения Земли с 7,7 до 9,7 млрд человек. Даже если бы перед нами не стояла задача борьбы с последствиями изменения климата для сельского хозяйства, прокормить дополнительные 2 млрд человек мы не в состоянии. В основном эти прогнозы по росту населения относятся к Индии, где воду для орошения приблизительно 10 % растительной сельхозпродукции берут из стремительно истощающихся невозобновляемых подземных источников. То же самое касается Калифорнийской долины, северо-восточных районов Китая и Пакистана. Это крупные районы производства зерновых, хлопка, фуража и риса – культур, определяющих нашу жизнь и экономику. Несмотря на все достижения в области сельского хозяйства, около 80 % мирового урожая растительных культур зависит от наличия дождевой воды, так что земледелие по-прежнему требует предсказуемых погодных условий. Экстремальное выпадение осадков наносит серьезный ущерб мировым поставкам продовольствия. Если взять эмпирические исследования, касающиеся изменения климата, роста населения и экстремальных погодных явлений, и продлить их векторы до логического вывода, станет ясно, что нынешние эволюционные тенденции Земли в лучшем случае приведут к большому количеству смертей, которых можно было избежать, а в худшем – к всемирному голоду и хаосу.

Кроме того, резко сократилось биоразнообразие нашей планеты. На долю общей биомассы человечества приходится менее 0,01 % всего живого на Земле, то есть мы – это менее одной сотой части живых организмов, и при этом из-за нас уничтожено 83 % видов животных. В 2019 г. Межправительственная научно-политическая платформа ООН по биоразнообразию и экосистемным услугам опубликовала пессимистические данные: опасность уничтожения грозила миллиону видов животных и растений. Не одному миллиону кроликов или одному миллиону нарциссов, а одному миллиону видов. Их погубили{176}.

Этот мир создан нами не по разумному плану или обдуманному проекту, а путем легкомысленных маневров: мы веками принимали решения и осуществляли действия, которые до сих пор влекут за собой непредсказуемые последствия. В качестве небольшого примера приведем изменение ландшафта и фауны на юго-востоке