Спецпроект "Спасительный ковчег. Кто такой современный Ной". Часть 1
Ветхозаветный Ной спасался от Всемирного потопа налегке. Что такое семь пар животных на его судне по сравнению с наполненностью современного "Ноева ковчега"! Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова – инициатор проекта, аналогов которому в мире еще не создано.
"Ноев ковчег" – это российский национальный банк-депозитарий живых систем, задуманный как многофункциональное сетевое хранилище биологического материала. В настоящий момент он заключает в себе 820 тысяч объектов в электронно-цифровом формате, и это только начало. Собирается все – от отдельных биологических молекул до целых живых организмов. Задача – научное описание и сохранение биоразнообразия Земли, а также поиск новых способов использования биоматериала, в том числе и для нужд экологии. Пользу "Ноева ковчега" экологи уже почувствовали. Примером могут служить работы ученых МГУ, выполненные по заказу "Роснефти" на основании изучения образцов из депозитария живых систем. Рассказывает научный координатор проекта Петр Каменский:
"Как мы хорошо знаем, в арктических регионах России ведется много нефтедобычи, и в связи с этим существенно загрязнены прибрежные зоны: прибрежные воды, приморские берега. Все то, что называется акваторией, загрязнено продуктами, связанными с нефтедобычей. Некоторое время назад наши микробиологи выделили микробные сообщества, которые способны использовать нефть как еду, источник питания. Соответственно, их можно использовать – и даже довольно легко – для очистки акваторий от нефти и родственных продуктов".
"В случае гербария самое большое значение имеет просто картинка с засушенным растением, но и это тоже не до конца правильно, потому что сейчас наши ботаники занимаются тем, что из этих засушенных растений – некоторым больше двухсот лет – выделяют ДНК. Оказывается, она там неплохо сохраняется, и на основании ее анализа можно получать очень интересные вещи. Возьмем, допустим, микроводоросли – такие малюсенькие одноклеточные водоросли, которые видны только под микроскопом. Ясно, что их фотография большого смысла не имеет, но интересно, почему мы вообще их коллекционируем. Очень часто эти водоросли являются источником неких биологических молекул, которые используются в биотехнологии. То есть, вместо того, чтобы эти молекулы синтезировать химически, искусственно, гораздо проще и дешевле их просто выделить из водорослей. И получается, что самая важная информация об этих водорослях – описание происходящих внутри них биохимических процессов, которые приводят к синтезу определенной молекулы. В таком случае в нашей базе данных именно на это и делается упор – на цепочку биохимических реакций, которые приводят к молекулярному синтезу".
"Есть организмы с ярко выраженной реакцией на любые изменения климатических условий. Они начинают расти хуже или лучше. Это либо грибы, либо водоросли, либо самые низкоорганизованные животные, то есть, нечто совсем простое. Мы знаем, как и с какой скоростью они растут в нормальных условиях при определенной температуре. И если в интересующем нас регионе средняя годовая температура понизилась, например, на одну десятую градуса, они начнут расти чуть медленнее, что очень легко детектируется. То есть вместо того, чтобы производить глобальные и довольно трудные мероприятия по контролю температуры во всем регионе, вы можете раз в год приехать и посмотреть на рост этих существ: вы получите ровно ту же информацию, но значительно быстрее".
Проект "Ноев ковчег" – без преувеличения прорывной, "пионерский". Никто прежде не пробовал создавать универсальную базу данных, объединяя и описывая по одному принципу разнородные природные образцы. Начав загрузку "палуб" с цифрового гербария, "Нои" из МГУ вплотную занялись микроорганизмами. Теперь "подтягиваются" животные, и это будет гигантский раздел, ведь один только зоологический музей университета содержит больше 10 млн образцов. В цифровой разработке "Биологическая информация" – коллекции геномов и структур белков с атомарным разрешением. Университетские медики собирают клеточную "палату меры весов", коллекционируя образцы-стандарты и ДНК пациентов с редкими заболеваниями.
Петр Каменский считает, что вслед за "Ноевым ковчегом" в мире обязательно появится нечто подобное и довольно скоро:
"Наш проект стал первым, в котором предпринята попытка рационального объединения различных биологических коллекций в единое информационное пространство. За таким подходом – будущее, потому что сейчас вы не можете ни получить прорывных научных результатов, ни внедрить науку в практику, если у вас нет того, что можно назвать big data, то есть, выборки большого количества информации. Будь то большое количество видов, которые вы друг с другом сравниваете, или большое количество образцов одного и то же вида, все равно вам это нужно. А если этого нет, то наука получается немножечко "местечковая". Все, что можно было узнать о каком-то конкретном виде, известно, все "сливки" здесь уже сняты. Теперь вступает в дело сравнительная биология, в которой получаются очень серьезные результаты, и внедрение их в практику тоже облегчено".
При всем широком охвате "Ноев ковчег" изначально сфокусирован на двух важнейших моментах. В приоритете – работа с биоматериалом, географически расположенным в уникальных климатических зонах, в основном российских: Арктике и Дальнем Востоке. Кроме того это материал, который потенциально имеет прикладное значение. И здесь наряду с сельским хозяйством, медициной и биотехнологией экология занимает не последнее место.
