Жизнь, которую мы создали. Как пятьдесят тысяч лет рукотворных инноваций усовершенствовали и преобразили природу

А вдруг решение одной проблемы вызовет другую? Вдруг, например, черноногие хорьки, спасенные от неминуемой смерти, до того размножатся, что съедят всех луговых собачек и нарушат равновесие в экосистеме? Сомневаюсь, что это вызовет какие-то сложности, – ведь черноногие хорьки уже существуют в данной экосистеме и занимают там примечательно узкую экологическую нишу. Поскольку эти животные охотятся почти исключительно на луговых собачек, природный рост их популяции ограничивается размерами популяции луговых собачек. А ее держат в рамках ястребы, орлы, совы, барсуки, койоты, рыжие рыси и гремучие змеи, и всем им безразлично кого есть – черноногого хорька или луговую собачку.

По моим представлениям, в том, чтобы выпустить генно-модифицированного устойчивого к туляремии черноногого хорька в ареал его обитания, нет ничего опасного – раз уж есть на свете такое животное. Так что же нам мешает? Оказывается, на сегодня главное препятствие на пути прогресса – недостаток основных представлений о генетике этого вида. Для исчезающих видов геномные ресурсы доступны в значительно меньшей степени, чем для домашних животных. Это касается и «образцовых» геномных последовательностей, от которых можно отталкиваться при поисках признаков близкородственного скрещивания, и карт, связывающих определенные гены или наборы генов с фенотипами. Поэтому нам трудно выявить у исчезающего вида предполагаемые аллели устойчивости к туляремии и вообще любые участки ДНК, кодирующие те или иные черты.

По моим прогнозам, с увеличением доступности геномных ресурсов для исчезающих видов будет расти и важность синтетической биологии в охране природы. Насущных задач у нас предостаточно, в этом сомнений нет. Может ли синтетическая биология передать устойчивость к синдрому белого носа от европейских летучих мышей американским? Или помочь коралловым рифам на всей планете адаптироваться к потеплению океанов? Или вылечить неведомый недуг, убивающий деревья охиа на Гавайях? Пока еще ответ «нет». Однако технологии, благодаря которым решить эти задачи в принципе возможно, существуют, а молекулярные биологи и специалисты по охране природы в сотрудничестве с единомышленниками из числа неравнодушных граждан буквально сеют семена грядущей – и, на мой взгляд, крайне своевременной – революции в сфере охраны природы.

Дерево, которое отказалось умирать

Несмотря на то, что синтетическая биология в природоохранной сфере внедряется медленнее, чем в сельском хозяйстве, у специалистов по охране природы уже есть в запасе одна примечательная история успеха. Причем в этой истории рассказывается не только о том, как трансгенный организм вернули в отдельные области его исконного ареала обитания, – это еще и история о воскрешении вымершего вида. Ну, не то чтобы совсем вымершего: данный вид вымер лишь функционально и почти сто лет, несколько уподобляясь зомби, цеплялся за жизнь только подземными корнями и редкими побегами – обычно чахлыми и недолговечными. И, как оказалось, такие живые зомби-деревья – идеальный материал для начала технологической революции.

На рубеже XX века леса Аппалачей на востоке США состояли в основном из высоких, раскидистых, быстрорастущих и плодоносных деревьев зубчатого каштана – Castanea dentata

. Зубчатые каштаны были неотъемлемой частью пейзажа сотни тысяч лет, и их массивные стволы и кроны и богатые урожаи обеспечивали одним кров, другим пищу – и белкам, и сойкам, и индейкам, и белохвостым оленям, и черным медведям, и странствующим голубям, и десяткам других видов, в том числе и людям. А потом деревья вдруг начали гибнуть. На коре проступали мелкие оранжевые подпалины, они сливались в язвы, либо выпуклые и растрескавшиеся, либо вдавленные, словно древесина гнила изнутри. Язвы разрастались, опоясывали ствол, словно тугой пояс, и перекрывали приток воды и питательных веществ. Листья над язвами жухли и бурели, а ветви и сучья высыхали и обламывались. Дерево погибало через считанные месяцы после появления первого пятнышка.

Вскоре после начала этой эпидемии Уильям Меррилл, куратор Нью-Йоркского ботанического сада, выявил причину болезни – грибок Cryphonectria parasitica. Первые симптомы болезни в саду, где работал Меррилл, появились около 1904 года, однако сегодня ученые считают, что на самом деле грибок проник в США на много лет раньше, – приехал безбилетником вместе с популярными декоративными японскими каштанами, которые к нему невосприимчивы. Закрепившись в Нью-Йорке, болезнь стремительно распространилась. С каждым дождем из зараженных деревьев прорастали тоненькие желтые щупальца и выпускали миллионы спор, способных инфицировать соседние деревья. Не прошло и пятидесяти лет после гибели первого дерева, как грибком оказались поражены все четыре миллиарда американских каштанов во всем ареале их произрастания.