Нашествие мертвецов: для чего ученые воскрешают пауков и свиней

В сентябре 2023 года в Гарвардском университете прошла церемония награждения лауреатов Шнобелевской премии. Ее вручают ежегодно за самые странные научные работы. Награда в области машиностроения досталась группе исследователей из США, Индии, Малайзии и Китая "за оживление мертвых пауков для использования их в качестве инструментов захвата".

Кроме этого необыкновенного достижения, ученые сумели также оживить червей, которые провели в вечной мерзлоте тысячи лет. А еще запустили сердца мертвых свиней и даже помогли увидеть свет глазу умершего человека.

Для чего исследователи по всему миру воскрешают мертвых? И какой научный прорыв совершили российские ученые, разморозив доисторических червей? Расскажет программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.

Зомби-апокалипсис: как к нему готовятся в Пентагоне

Американские военные готовятся к зомби-апокалипсису. В Минобороны США подготовили план с инструкцией, как спасти человечество от живых мертвецов. И это не шутка. Документ разместили на служебном сайте Пентагона в закрытом доступе, а затем представили общественности.

"Действия по спасению человечества от зомби схожи с операцией по подавлению антиправительственных сил. По сути, это вариант самого невероятного развития событий. В плане прописан механизм эвакуации, тактика военных операций, набор вещей и продуктов, которые должны быть у каждого жителя в такой ситуации", — сообщил генерал армии США в отставке Марк Милли.

Думаете, в Пентагоне сошли с ума? На самом деле американские военные мыслят в верном направлении. Ведь мы уже находимся среди живых мертвецов.

Зачем в США создали паука-зомби

Исследователи Университета Райса оживили, хотя и частично, паука. Его щупальца стали частью так называемого некроботического захвата. А воскресили конечности с помощью обычной медицинской иглы и законов гидравлики. 

"Кровь в головогруди живого паука под высоким давлением поступает в щупальца. За счет этого они разгибаются и членистоногое перемещается. Чтобы заставить шевелить щупальцами мертвого паука, мы имитировали этот процесс. Воткнули в переднюю часть тела иголку, зафиксировали ее суперклеем и стали шприцем нагнетать в него воздух. Ноги начали двигаться", — пояснил инженер-механик Университета Райса, автор разработки некроботического захвата Дэниел Престон.

Этот робот-манипулятор способен поднимать и переносить мелкие детали, каждая из которых почти в полтора раза больше веса самого паука. Захват может пригодиться при сборке микрочипов или светодиодов. Одна беда: зомби слишком хрупкие. Спустя полгода они умирают уже окончательно.

Как ученые оживили свинью

Звучит невероятно, но ученые Йельского университета практически совершили революцию в медицине — оживили свинью. Они реанимировали животное спустя час после кончины. Хотя обычно без доступа кислорода ткани начинают отмирать уже через пять-десять минут.

"Мы подключили к телу систему искусственного кровообращения, которая имитирует пульс. Прокачали через труп кислород и подогретую смесь из свиной крови и других химических элементов. Во время процедуры клетки сердца, печени, почек и даже двигательных отделов мозга ожили и начали сокращаться. И хотя сознание к свинье не вернулось, этот метод оказался гораздо эффективнее искусственной вентиляции легких, которую сейчас применяют для реанимации", — рассказал Сэм Парниа, доктор медицинских наук, руководитель отделения реанимации и интенсивной терапии в больнице Университета Стоуни Брук.

Анатомия свиньи потрясающее схожа с человеческой. Если когда-нибудь ученым удастся повторить этот опыт на людях, то донорские органы станут доступнее для пациентов. Вот только вряд ли подобный эксперимент возможен в ближайшем будущем. Американский независимый комитет по этике запретил проводить испытания над свиньей дольше шести часов. А на опыты над человеком наложил табу. 

В России разморозили и вернули к жизни доисторических червей

Полеты в дальний космос — будущее, о котором мы давно мечтаем. Но как долететь, если даже путь до ближайшей звездной системы — Альфа Центавра — займет столетие? Есть способ. Заморозиться! И эту технологию активно изучают российские ученые. Им удалось разморозить и вернуть к жизни доисторических червей.

"Вот так выглядит нора, которая была привезена в лабораторию в мерзлом состоянии. В условиях ламинара разделена на маленькие образцы, которые стерильно хранятся в замороженном виде", — показала сотрудник лаборатории криологии почв Института физико-химических и биологических проблем почвоведения Федерального исследовательского центра "Пущинский научный центр биологических исследований РАН" Анастасия Шатилович.

Эти норы обнаружили в вечной мерзлоте Колымы на глубине в тринадцать этажей. В подземных домах сорок тысяч лет назад жили запасливые суслики. И в убежище они тащили все, что плохо лежало.

"Это попадало уже в низкие температуры, а так как толщи накапливались, и мерзлота поднималась, то весь этот материал переходил в мерзлое состояние, то есть криоконсервировался. То же самое, что сейчас взять какой-нибудь магазин, заморозить и потом открыть через несколько тысяч лет, и посмотреть – можно изучать, чем мы питались. Вот такие были суслики", — сказал в эксклюзивном интервью РЕН ТВ доктор биологических наук, сотрудник лаборатории криологии почв Института физико-химических и биологических проблем почвоведения Федерального исследовательского центра "Пущинский научный центр биологических исследований РАН" Станислав Губин.

Экстремально низкие температуры защитили червей от воздействия окружающей среды. Их метаболизм остановился. Но как только образцы грунта разморозили, черви ожили и начали размножаться. Прежде чем умереть насовсем, они оставили сто новых поколений. И это настоящий прорыв в современной науке.

"Если мы поймем механизмы, при помощи которых многоклеточный организм сохраняет жизнеспособность в течение десятков тысяч лет, какие внутриклеточные механизмы он использует, это будет очень полезно для того, чтобы применять это в медицине, в медицинских целях. Потому что до сих пор такого длительного криптобиоза мы не могли наблюдать в природе", — подчеркнула в эксклюзивном интервью РЕН ТВ сотрудник лаборатории криологии почв Института физико-химических и биологических проблем почвоведения Федерального исследовательского центра "Пущинский научный центр биологических исследований РАН" Анастасия Шатилович.

До межзвездных перелетов в морозильниках пока далеко. Но метод криоконсервации можно применять уже сейчас для хранения органов и семян. Это позволит продлить жизнь людям и решить проблему голода в будущем. Российские ученые уже получили растения из отдельных живых клеток размороженных древнейших семян.

На эксклюзивных кадрах, показанных в программе "Наука и техника" на РЕН ТВ, заведующий лабораторией криобиологии Института биофизики клетки Федерального исследовательского центра "Пущинский научный центр биологических исследований РАН" Евгений Фисенко продемонстрировал линию растений, которая поддерживается с того момента, как впервые была получена из материала возрастом 30 тысяч лет.

"Здесь ведутся две линии – одна доисторическая и вторая современная – для того, чтобы можно было между собой их сравнивать, смотреть различия в геноме и так далее", — уточнил ученый.

Как в Японии клонировали мышь из сушеного хвоста

Чтобы оживлять мертвое, не обязательно замораживать что-то живое целиком. Воскресить организм можно даже из нескольких клеток. Так и сделали в Японии: впервые в истории клонировали мышь из… сушеного хвоста. До этого придаток девять месяцев пролежал в морозилке.

"Кожу хвоста мы внедрили в яйцеклетки. Из сформировавшихся эмбрионов выделили стволовые клетки, клонировали их и поместили в новые яйцеклетки. Мыши — суррогатные матери произвели на свет семьдесят пять особей, которые также могли размножаться", — рассказал Кендзи Миятакэ, доктор химико-биологических наук, профессор исследовательского центра Университета Яманаси.

Этим методом ученые хотят застраховать от вымирания редкие виды животных. Правда, исследователям еще предстоит поработать над продолжительностью жизни мышей из сушеных хвостов.

Робот-скат из клеток мертвой крысы

На первый взгляд кажется, что это настоящий детеныш ската. И правда, сходство поразительное. Тем не менее это биоробот, созданный учеными Гарвардского университета. Его тело сделано из силикона, скелет — из золота. А плавает, как живой, он благодаря… мертвой крысе. Точнее, клеткам ее сердца. Но не простым, а фоточувствительным. Они способны сокращаться под лучами синего света. 

"Мы ввели в сердечные клетки крысы канальный родопсин. Это белок, выделенный из водоросли и способный придавать клеткам электрический импульс при воздействии света. Проще говоря, это глаза водорослей, то есть сенсорный фоторецептор. В задней части нашего ската находится около двухсот тысяч таких генномодицированных клеток. Чтобы заставить биоробота двигаться, мы периодически направляем луч на разные его части", — объяснил принцип действия робота профессор биоинженерии и прикладной физики Гарвардского университета Кевин Кит Паркер.

Ученые уверены, что, изучая ската, они смогут изобрести лекарство от болезней сердца. Но как скоро это случится, непонятно. Пока биоробот прожил чуть больше шести недель, сердечные клетки крысы умерли, и он перестал двигаться. К тому же механическая рыба существовала в единственном экземпляре. А вот другим американским исследователям удалось создать миллиарды живых роботов из мертвой африканской лягушки. 

Робот или живой организм: новый вид существ

Из земноводной лягушки ученые сформировали абсолютно новый вид существ, так называемых ксеноботов. Исследователи пока сами не понимают, роботы это или живые организмы. Микроскопическое нечто, диаметром меньше миллиметра, получилось из двух клеток лягушки — сердечной и кожной. Когда клетки склеились, они стали самостоятельно двигаться.

Ученые ввели параметры нового вида в компьютер и искусственный интеллект стал создавать различные версии ксеноботов. Это напоминает всем известную игру в тетрис. Только вместо деталей машина тасовала клетки в случайном порядке. А ученые, как по шаблону, их собирали.

"Каждая новая версия ксенобота выполняет свою задачу, а иногда и сразу несколько. Они умеют работать в коллективе, какие-то виды могут ходить, плавать, доставлять грузы, но все способны регенерировать и превращать другие клетки в себе подобных. Не исключено, что у ксеноботов даже могут появиться зачатки мышления. По сути, сейчас мы наблюдаем за эволюцией в ускоренной перемотке", — отметил биоинженер Университета Вермонта Джош Бонгард.

Ученые уверены: в будущем с помощью ксеноботов мы сможем лечить болезни, заживлять раны и очищать океан от мусора. Осталось только научиться управлять роботами из клеток лягушки.

О самых невероятных достижениях прогресса, открытиях ученых, инновациях, способных изменить будущее человечества, смотрите в программе "Наука и техника" с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.