Прокусить не так-то просто: кто пил кровь динозавров?
Велоцирапторы
Фото
Waldemar Dabrowski / Alamy via Legion Media

Первое появление двукрылых кровососов наверняка ознаменовалось вспышкой малярии и других гемоспоридиозов. Вспомните строителей Панамского канала — наверное, в тот момент многие обитатели Земли почувствовали себя в их шкуре.

Когда люди занесли на Гавайские острова возбудителя птичьей малярии Plasmodium relictum и ее переносчиков — комаров Culex quinquefasciatus, это крайне негативно сказалось на местной орнитофауне. Малярия резко увеличила смертность птенцов. Одни виды гавайских цветочниц и других птиц полностью вымерли, а другим пришлось покинуть низины и переселиться в горы, на высоту 600–1000 м над уровнем моря и более, куда комары не проникают.

В меловом периоде нечто подобное, должно быть, происходило в масштабах всей планеты. Динозавры — по сути, те же птицы, поэтому высказывалось предположение, будто распространение гемоспоридиозов стало одной из причин их вымирания. Так ли это, неизвестно, но в бирманском янтаре и правда был найден полураздавленный мокрец с россыпью ооцист неизвестного гемоспоридия в кишечном эпителии.

В некоторых ооцистах присутствовали сформировавшиеся спорозоиты — подвижные клетки паразита, которые затем мигрируют в слюнные железы насекомого, чтобы оттуда проникнуть в кровяное русло позвоночного животного. По форме клеток гемоспоридии янтарного мокреца напоминают современных гемоспоридий Leucocytozoon и Haemoproteus, живущих в птицах и рептилиях. Вполне возможно, что они заражали еще динозавров.

Прокусить не так-то просто: кто пил кровь динозавров?
Трицератопс (Triceratops). Реконструкция, выполненная Чарльзом Найтом (1904)

И у малярийного плазмодия, и у других гемоспоридиев в жизненном цикле чередуются две стадии: бесполое размножение (шизогония) и половое (спорогония). Первая протекает в организме позвоночного животного, вторая — в организме кровососа.

Согласно одной из гипотез, изначально шизогония и спорогония проходили не в разных хозяевах, а в разных жизненных стадиях одного насекомого. Местом бесполого размножения были личинки и куколки, а местом полового размножения, как и сейчас, — взрослые двукрылые.

Во всяком случае, именно так проходит развитие у грегарин из группы Eugregarinorida, паразитирующих в мокрецах и комарах. По строению клеток эти грегарины похожи на гемоспоридий, но живут они только в насекомых и других беспозвоночных.

Возможно, в тот момент, когда двукрылые сделались кровососами, подобные паразиты случайно проникли в кровеносное русло позвоночных животных и смогли там закрепиться. В результате бесполое размножение этих простейших стало происходить уже не в личинках двукрылых, а в рептилиях, птицах и млекопитающих.

Если эта гипотеза верна, то человек для малярийного плазмодия —
просто-напросто гигантская двуногая комариная личинка.

Как известно, двукрылые кровососы находят своих жертв, ориентируясь на углекислый газ, выделяющийся при дыхании. Его рецепторами служат булавовидные сенсиллы, расположенные на максиллярных щупиках, входящих в состав ротовых частей. Чем крупнее животное, тем больше углекислого газа оно выдыхает и тем меньше нужно булавовидных сенсилл, чтобы его обнаружить.

Исследования показали, что у многих мокрецов, найденных в меловых янтарях, сенсилл на щупиках было совсем немного. Так, у вышеупомянутого мокреца из бирманского янтаря, нашпигованного гемоспоридиями, на третьем сегменте щупиков сидело всего шесть — восемь сенсилл. Такие маломощные датчики могли реагировать лишь на очень крупных животных. Но в те времена гиганты имелись только среди динозавров.

Прокусить не так-то просто: кто пил кровь динозавров?
Модель головы тираннозавра, использованная в сериале BBC «Прогулки с динозаврами» (1999)
Фото
Ballista (CC BY-SA 3.0) / wikipedia.org

Плотную чешуйчатую кожу динозавров, к тому же защищенную перьями, прокусить не так-то просто. Поэтому мокрецы и прочие кровососы мелового периода должны были садиться на их веки и прочие участки тела, покрытые тонкой и нежной кожей. Так же поступают современные двукрылые, которые облепляют глаза черепах и участок под хвостом вокруг клоакального отверстия.

Если кровососущие комары-кулициды, судя по количеству находок, в эпоху динозавров были крайне немногочисленны, то мокрецы, напротив, одни из самых обычных насекомых в меловых янтарях. Наверняка в кишечниках некоторых из них присутствуют следы крови динозавров.

Даже на каменных отпечатках кровососущих двукрылых можно найти остатки их последней трапезы в виде повышенной концентрации железа в раздувшемся брюшке. Так, может быть, уже пора претворять в жизнь сценарий «Парка Юрского периода»?

«Парк Юрского периода» вышел на экраны в 1993 г. и до появления «Титаника» (1997) удерживал звание самого кассового фильма в истории мирового кинематографа. Согласно сюжету этого блокбастера, снятого Стивеном Спилбергом, ученые выделяют динозавровую ДНК из брюшка комаров, сохранившихся в янтаре, и затем воскрешают динозавров на тропическом острове, чтобы создать там развлекательный парк для туристов.

Прокусить не так-то просто: кто пил кровь динозавров?
Модель Центра для посетителей из фильма Стивена Спилберга «Парк Юрского периода» (1993)
Фото
David Bjorgen (CC BY-SA 2.5) / en.wikipedia

Революционность творения Спилберга заключалась не только в сногсшибательно реалистичной компьютерной графике, которая пришла на смену неуклюжим кукольным динозаврам прошлого, но и в абсолютно новом сюжетном ходе.

До появления «Парка Юрского периода» режиссеры, желавшие столкнуть на экране людей и динозавров, на разные лады перепевали конан-дойлевский «Затерянный мир». Можно вспомнить, скажем, причудливый американский диновестерн «Долина Гванги» (1969), в котором группа ковбоев натыкается на динозавров в одной из безлюдных мексиканских долин.

Однако Спилберг вывел на сцену динозавров совсем иным способом — не как жалких реликтов, случайно уцелевших на неисследованном пятачке дикой глуши, а как продукт человеческой изобретательности, не знающей границ.

Идея, лежащая в основе «Парка Юрского периода», родилась из удивительного переплетения науки и фантастики, причем не всегда понятно, кто у кого больше позаимствовал — фантасты у ученых или ученые у фантастов.

Все началось со статьи американского палеоэнтомолога
Джорджа Пойнара и его будущей жены Роберты Хесс,
опубликованной в журнале Science в 1982 г.

Пойнар и Хесс распилили на множество тончайших срезов кусочек балтийского янтаря с грибным комариком внутри, что позволило разглядеть у этого насекомого, жившего более 40 млн лет назад, мышечные волокна, клеточные ядра, митохондрии и другие мельчайшие детали внутреннего строения.

Прокусить не так-то просто: кто пил кровь динозавров?
Возраст комара в балтийском янтарном ожерелье составляет от 40 до 60 миллионов лет
Фото
Brocken Inaglory (CC BY-SA 3.0) / commons.wikimedia.org

Как раз в это время стремительно развивалась молекулярная биология, создавались новые методы секвенирования (чтения) ДНК. В 1977 г. впервые был полностью прочитан ДНК-геном — правда, он принадлежал вирусу-бактериофагу, но молекулярщики присматривались уже и к геномам подлиннее.

В 1984 г. были впервые получены образцы ДНК вымершего животного — их выделили из шкуры квагги, южноамериканской зебры, истребленной в XIX в. На волне этого энтузиазма у многих чесались руки взяться за животных подревнее, и открытие Пойнара и Хесс только подлило масла в огонь: если у янтарных насекомых сохраняются клеточные микроструктуры, то почему бы не поискать у них и древнюю ДНК?

В 1983 г. несколько энтузиастов вместе с Пойнаром создали междисциплинарную группу по изучению ДНК вымерших животных (The Extinct DNA Study Group). Эта группа успела провести одну конференцию и подготовить несколько информационных бюллетеней, но так и не перешла к каким-то практическим шагам. Однако сам факт ее существования распалил и без того разогретое воображение журналистов и футурологов.

И вот в 1985 г. американский писатель-фантаст Чарльз Пеллегрино публикует во второразрядном научно-популярном журнале Omni короткую заметку «Капсула динозавров», в которой обсуждается возможная технология воскрешения этих вымерших созданий с использованием кровососов из янтаря.

Прокусить не так-то просто: кто пил кровь динозавров?
Тератофоней атакует паразауролофа
Фото
ru.wikipedia

«Еще три десятилетия технологического прогресса,
и мы сможем извлечь и прочитать ДНК из кишечников мух,
где, если нам повезет, мы найдем кровь и кожу динозавров», —
заявил Пеллегрино.

Но лавры пожинает, как правило, не тот, кто первым высказал какую-то идею, а тот, кто первым упаковал ее в хорошо продаваемую форму. В данном случае это сделал американский писатель-фантаст Майкл Крайтон, который положил пеллегриновскую концепцию воскрешения динозавров в основу своего романа «Парк Юрского периода» (1990).

Именно этот роман послужил основой для одноименного фильма, вышедшего на экраны три года спустя. И хотя Крайтон честно упомянул в благодарностях и Пеллегрино, и Пойнара, последние потом еще долго судились и публично выясняли отношения, отстаивая свой приоритет.

Мы часто представляем ученых эдакими монахами и подвижниками, которые, укрывшись от суетного мира, проводят дни и ночи в своих лабораториях в поисках объективной истины. Может быть, когда-то это и было так, но сейчас ситуация совершенно иная.

Современным ученым надо постоянно искать источники финансирования и писать заявки на гранты, поэтому им волей- неволей приходится ориентироваться на модные, «хайповые» темы.

А моду зачастую создают люди, далекие от науки, — политики, журналисты, экоактивисты, прогуливающие школу. Именно это произошло и с идеей извлечения ДНК из янтарных насекомых: из околонаучных дискуссий она сначала проникла в научную фантастику, а уже оттуда — в профессиональную науку.

Прокусить не так-то просто: кто пил кровь динозавров?
Возраст комара и мухи в балтийском янтарном ожерелье составляет от 40 до 60 миллионов лет. Пожалуйста, обратите внимание, что комар пережил отверстие, которое было просверлено для изготовления ожерелья
Фото
Brocken Inaglory (CC BY-SA 3.0) / commons.wikimedia.org

И вот 10 июня 1993 г. на страницах журнала Nature Пойнар с коллегами сообщил об успешном секвенировании ДНК жука-долгоносика, найденного в меловом ливанском янтаре возрастом 120–135 млн лет. Этот долгоносик был ровесником динозавров, так что пресса пришла в полный восторг: получается, воскрешение доисторических тварей — это не такая уж и фантастика?!

Примечательно, что статья Пойнара была опубликована ровно на следующий день после мировой премьеры «Парка Юрского периода», состоявшейся 9 июня. Как говорит один известный российский телеведущий: «Совпадение? Не думаю». Сложно сказать, кто кого в этой истории использовал — голливудские пиарщики ученых или наоборот, но ничем хорошим дело не кончилось.

Спустя несколько лет выяснилось, что ДНК, выделенная из янтарного долгоносика, скорее всего, принадлежала современным грибам и попала в пробирку из-за неряшливости экспериментаторов.

Все последующие попытки выделить ДНК из янтарных насекомых тоже закончились провалом. В частности, ученые не смогли обнаружить ни малейших следов ДНК в пчелах и мушках-форидах, покоящихся в куда более молодом доминиканском янтаре возрастом 15–25 млн лет.

ДНК не удалось получить даже из насекомых в копале — так называется смола деревьев, которая провела в земле слишком мало времени, чтобы окаменеть. В отличие от настоящих янтарей, где обычно содержатся вымершие насекомые, в копале, как правило, встречаются современные виды.

Исследователи попытались извлечь ДНК из двух безжалых пчел, одна из которых была обнаружена в куске колумбийского копала возрастом 10 000 лет, а другая — в копале, образовавшемся менее 60 лет назад. Несмотря на все усилия, исследователи так и не смогли выявить в пчелах из копала хоть какие-нибудь фрагменты пчелиной ДНК. В более молодом образце они нашли лишь обрывки ДНК бактерий.

Кстати, о бактериях. В 1995 г., когда ажиотаж вокруг «Парка Юрского периода» еще не утих, Рауль Кано из Калифорнийского политехнического университета, работавший с Пойнаром, объявил, что ему удалось извлечь жизнеспособные споры бацилл из брюшка безжалой пчелы, вмурованной в доминиканский янтарь, и вырастить из них бактериальную культуру в чашке Петри.

Статья об этом «открытии» появилась не где-нибудь, а в журнале Science. Позднее под чутким руководством Кано бактерии «нашлись» и в ливанском янтаре. Чтобы коммерциализировать свои исследования, ученый основал пивоварню Fossil Fuels Brewing, где пиво варят с использованием дрожжей, якобы извлеченных из древнего янтаря. Надо признать, что с маркетинговой точки зрения это был удачный ход.

«Пиво, которое унесет вас на многие миллионы лет в прошлое» —
под таким заголовком материал о пивоварне Кано
вышел в газете The Washington Post.

В мире существует несколько марок пива, на приготовление которых идут дрожжи, сохранившиеся в запечатанных пивных бутылках на затонувших кораблях.

Например, с 1991 г. в Британии варят пиво Original Flag Porter — культура дрожжей для него получена из бутылок, поднятых с баржи, затонувшей в 1825 г. в Ла-Манше.

Австралийское крафтовое пиво The Wreck Preservation Ale делают на дрожжах с торгового судна, разбившегося у берегов Тасмании в 1797 г. Но одно дело, когда дрожжи проводят пару сотен лет в бутылке с пивом, и совсем другое — десятки миллионов лет в окаменевшей смоле.

Даже в вечной мерзлоте, где благодаря низким температурам условия близки к идеальным, срок сохранности бактериальной ДНК не превышает 1,5 млн лет. Что уж говорить о янтарях — скорее всего, молекулы ДНК не могут сохраняться в них в принципе (о живых клетках я вообще молчу).

Смола деревьев — это агрессивная среда, насыщенная фенолами, не зря деревья используют ее для борьбы с патогенами и обеззараживания ран. Искать ДНК здесь — все равно что искать железную иголку в цистерне с серной кислотой. Даже анализ костных остатков (при условии, что они пролежали в земле не слишком долго) дает куда лучшие результаты. Так что, увы, мечты о воскрешении динозавров с помощью кровососов из янтаря так и останутся мечтами.

Не сочтите за занудство, но у меня как энтомолога есть и другие претензии к «Парку Юрского периода». Помните эпизод, в котором профессор Хаммонд, добродушный дедушка с палочкой, хозяин парка с динозаврами, показывает палеонтологу Алану Гранту и другим приглашенным экспертам промовидео, где демонстрируется технология извлечения динозавровой ДНК из янтарных комаров?

Так вот, сначала в этом ролике мелькают комары с перистыми антеннами, но такие антенны есть только у самцов, а они вообще не пьют кровь, питаясь исключительно нектаром! Более того, эти комары, как отмечал еще сам Джордж Пойнар, скорее всего, принадлежат к роду Toxorhynchites, представителей которого называют слоновьими комарами за крупные размеры (более 2 см в размахе крыльев).

Хотя слоновьи комары относятся к семейству кровососущих комаров-кулицид, их взрослые самки (не говоря уже о самцах) пьют лишь нектар и фруктовый сок, поскольку на личиночной стадии пожирают личинок других комаров, что снимает потребность в крови как дополнительном источнике белка.

И наконец, на завершающих кадрах работник лаборатории вводит зонд в брюшко комара, относящегося даже не к кулицидам, а совсем к другому семейству — долгоножкам (Tipulidae). Среди долгоножек кровососов нет в принципе — во взрослом возрасте, как правило, они вообще не питаются. При этом некоторые неграмотные люди иногда убивают этих невиннейших созданий, принимая их за малярийных комаров.

Отрывок из книги Александра Храмова «Краткая история насекомых: Шестиногие хозяева планеты». М.: Издательство Альпина нон-фикшн, 2022.

Читайте книгу целиком
Читайте книгу целиком
Узнать цену

Автор предлагает взглянуть на насекомых по-новому — сквозь призму прошлого. Книга рассказывает, какими насекомые были в древности, что способствовало их эволюции, как они менялись вслед за планетой и, в свою очередь, как влияли на историческое развитие других организмов, от растений до человека.