Мамонты: почему они вымерли и можно ли их воскресить

Холодный ветер гонит снег по открытой равнине. По ней медленно движется шерстистый мамонт — огромное животное с густой шерстью, небольшими ушами и длинными, изогнутыми бивнями. К жизни в холоде он был отлично приспособлен. Густая шерсть и развитая жировая ткань помогали сохранять тепло, а небольшие уши уменьшали его потерю. Длинные бивни могли пригодиться для разных задач, в том числе при добывании пищи.

Шерстистые мамонты жили в среднем и позднем плейстоцене, а отдельные популяции сохранились и после его окончания — уже в голоцене. Сам плейстоцен продолжался примерно от 2,58 миллиона до 11,7 тысячи лет назад. За это огромное время климат не раз менялся: ледниковые периоды сменялись более тёплыми межледниковьями.

Несмотря на густую шерсть и необычные пропорции, мамонт принадлежал к той же большой эволюционной ветви, что и современные слоны.

Их линии разошлись несколько миллионов лет назад, но геномы до сих пор очень похожи. Именно это родство сегодня позволяет учёным сравнивать ДНК мамонтов и слонов — и играет важную роль в попытках вернуть некоторые мамонтовые черты живым животным.

Пока одни популяции уже вымирали, другие продолжали жить ещё тысячи лет. Менялись климат и ландшафты, сокращались привычные места обитания, а в некоторых регионах дополнительным фактором становилась охота человека.

Когда вымерли мамонты

Большинство материковых популяций шерстистого мамонта исчезло примерно 10–12 тысяч лет назад, на рубеже плейстоцена и голоцена. Одни из последних материковых групп сохранялись на севере Сибири.

Но на островах мамонты прожили гораздо дольше. На острове Сент-Пол у берегов Аляски они исчезли около 5600 лет назад, а на острове Врангеля — лишь около 4000 лет назад. Получается, когда в Египте уже стояли пирамиды, на далёком арктическом острове ещё бродили мамонты.

Иногда следы мамонтов обнаруживают и в более молодых отложениях. Например, там находят их ДНК. Однако это не обязательно означает, что животные жили в это время: древние кости и другие остатки могли сохраняться тысячелетиями, а затем высвобождать ДНК в окружающую среду.

Почему вымерли мамонты

Скорее всего, этих животных погубила не одна причина, а сразу несколько. Климат менялся, привычных мест для жизни становилось меньше, а рядом с мамонтами всё активнее действовал человек.

После окончания последнего ледникового периода стало теплее и влажнее. Открытые холодные равнины, где жили мамонты, постепенно зарастали кустарниками и лесами, появлялось больше влажной тундры и торфяников. Менялась и растительность, которой питались эти животные: злаки, осоки и разнотравье.

В итоге подходящих мест оставалось всё меньше, а большие популяции распадались на небольшие группы. Иногда к переменам климата добавлялись местные проблемы. Например, на острове Сент-Пол из-за повышения уровня моря сокращалась площадь суши, климат становился суше, а пресной воды становилось всё меньше.

Был и ещё один фактор — человек. Люди действительно охотились на мамонтов: археологи находят следы разделки туш и даже наконечники, застрявшие в костях.

В разных местах причины сочетались по-разному. А когда этих животных уже становилось мало и отдельные группы оказывались изолированы друг от друга, пережить новые потери им было всё труднее.

Вечная мерзлота иногда сохраняет мамонтов так, что спустя десятки тысяч лет у них остаются не только кости, но и кожа, шерсть, мягкие ткани и даже внутренние органы. Замёрзший грунт работает как огромная природная морозильная камера, замедляя разрушение тканей.

Один из самых известных примеров — мамонтёнок Дима, найденный в 1977 году в Магаданской области. Ему было всего около 7–8 месяцев, а погиб он примерно 39–40 тысяч лет назад. У Димы сохранились кожа, шерсть и внутренние органы. Сегодня его мумифицированные останки можно увидеть в Зоологическом музее в Санкт-Петербурге.

Особенно интересны находки, у которых сохранилось содержимое желудка и кишечника. Это почти «последний обед» мамонта. По растительным остаткам учёные могут определить, что животное ело незадолго до гибели. Так выяснилось, что в рацион шерстистых мамонтов входили травы, осоки и другие травянистые растения. А сами растения помогают понять, каким был окружающий ландшафт.

Особенно много информации даёт древняя ДНК. Правда, за тысячи лет она успевает сильно разрушиться.

Исследователи определяют их последовательности, сопоставляют друг с другом и сравнивают с геномами современных слонов.

Если учёные умеют читать ДНК мамонта, почему бы просто не клонировать его, как овечку Долли? Проблема в том, что прочитать древнюю ДНК и получить живую клетку — совсем не одно и то же.

У мамонтов таких клеток пока нет: за тысячи лет их ДНК распалась на множество повреждённых фрагментов.

Это похоже на рассыпавшуюся книгу: по обрывкам страниц можно восстановить текст, но самой книги уже нет. Так и с мамонтом — учёные могут восстановить последовательность его ДНК, но сделать из найденных останков генетически точную копию животного пока нельзя.

Раз клонировать мамонта нельзя, учёные пробуют другой путь. Они сравнивают ДНК мамонта и его ближайшего живого родственника — азиатского слона — и ищут различия, связанные с характерными признаками мамонта. Затем некоторые участки ДНК слона можно изменить. Именно этим занимается компания Colossal Biosciences. Цель проекта — получить слона с некоторыми мамонтоподобными признаками, которые помогают жить в холоде.

Но как проверить, что нужные изменения вообще работают? Начать решили с мышей. В 2024 году исследователи Colossal изменили у них до семи генов. В результате у части мышей выросла длинная, текстурированная, золотисто-коричневая шерсть. Изменения затронули и гены, связанные с обменом жиров.

Таких животных назвали шерстистыми мышами. Опыт показал, что с помощью изменения генов можно получить некоторые задуманные признаки. Но мышь и слон — очень разные животные, поэтому на слоне те же изменения могут сработать иначе. Не доказал эксперимент и того, что новая шерсть действительно помогает мышам переносить холод.

Со слонами всё гораздо сложнее. Мало изменить ДНК — нужно получить эмбрион, а затем добиться рождения здорового детёныша. Для вынашивания Colossal рассматривает африканских слонов, а ещё изучает возможность искусственного вынашивания. Беременность слонов длится почти два года: у африканского слона — около 22 месяцев, у азиатского — примерно 18–22 месяца, поэтому каждый такой эксперимент занимает много времени.

Colossal рассматривает создание мамонтоподобного слона не только как генетический эксперимент. В будущем компания рассчитывает поселить таких животных в Арктике, где они могли бы влиять на окружающий ландшафт. Крупные травоядные вытаптывают растительность, воздействуют на почву и уплотняют снег. Существует гипотеза, что это может влиять на температуру почвы и состояние вечной мерзлоты.

Есть и вопросы, на которые пока нет ответа. Будет ли генетически изменённый слон здоров? Как он будет вести себя в арктических условиях и как повлияет на другие виды? Отдельная проблема — участие современных слонов в экспериментах.

Мамонты вымерли не сразу и не по одной причине. Большинство материковых популяций исчезло около 10–12 тысяч лет назад, но на островах эти животные прожили ещё несколько тысячелетий. На их исчезновение повлияли изменения климата и привычных мест обитания, а в некоторых регионах — и деятельность человека.

Воскресить настоящего шерстистого мамонта сегодня нельзя. Его древняя ДНК сохранилась лишь фрагментами, поэтому для обычного клонирования подходящих клеток нет. Вместо этого учёные пытаются создать генетически изменённого слона с отдельными признаками мамонта. Получится ли это и сможет ли такое животное нормально жить, пока неизвестно.