Найден крайне жестокий, но очень остроумный способ остановить гигантских жаб в Австралии

История современной Австралии — это одна сплошная война с захватчиками, причем сразу на многих фронтах. Австралийцы сражаются с кроликами, верблюдами, кошками, а также тростниковыми жабами.


Что только не пробовали делать жители Зеленого континента, пытаясь остановить нашествие эти земноводных. Рассыпали яды, ставили ловушки, даже охотились, но бородавчатые ядовитые оккупанты с другого континента компенсировали потери невероятной плодовитостью. В общем, ничего не работало.

И вот теперь, спустя почти 90 лет после рокового решения завезти этот вид в Австралию, ученые нашли очень изощренное оружие, подсмотрев его у самой природы.

Исправить ошибки прошлого

В 1935 году, с самыми благими намерениями, гигантская неотропическая жаба (Rhinella marina) была привезена в Австралию для борьбы с вредителями сахарного тростника. Но план провалился катастрофически. Жабы не только проигнорировали жуков, но и начали бесконтрольно размножаться, захватывая новые территории.



Местные хищники: змеи, вараны и крокодилы — очень быстро поняли, что охота на пришлых жаб смертельно опасна. Это было связано с тем, что у коренных обитателей Австралии не было иммунитета к яду, который вырабатывали тростниковые жабы. Таким образом, популяция R. marina быстро увеличилась до миллионов особей, и эти полчища продолжили свое победоносное наступление дальше по континенту.

Профессор Рик Шайн и его команда многие годы изучали этого неуязвимого противника. И прорыв пришел оттуда, откуда не ждали. Один из исследователей, Майкл Кларк, заметил любопытную и жутковатую особенность: головастики тростниковых жаб с удовольствием поедают друг друга.

В Южной Америке, на родине вида, такое поведение не наблюдается. Но в Австралии, где в одной кладке может быть до 30 000 яиц, каннибализм стал для них способом выживания. Именно это и натолкнуло ученых на гениальную в своей простоте идею.


— Рик Шайн.

Головастики Питера Пена

Остановить метаморфоз — это значит отключить один-единственный ген, отвечающий за превращение головастика в жабу. Для этого команда Шайна объединилась с молекулярным биологом, доктором Мацеем Маселько, экспертом по революционной технологии редактирования генов CRISPR-Cas9. Этот инструмент, появившийся около десяти лет назад, работает с ювелирной точностью, позволяя вырезать и заменять конкретные участки ДНК.



Процесс выглядит футуристично: ученые берут только что оплодотворенную яйцеклетку и с помощью микроскопической стеклянной иглы вводят в нее смесь фермента Cas9. Результат — головастик, лишенный способности к метаморфозу. Он растет, достигая внушительных размеров, питаясь своими собратьями, но так навсегда и остается в своей «детской» стадии. Их уже прозвали «головастиками Питера Пэна».

Но главный вопрос — безопасность. Не станут ли эти мутанты новой угрозой? Исследования показывают обнадеживающие результаты.
Во-первых, мутантов не интересует икра местных лягушек или рыб — только своя собственная. Во-вторых, они стерильны и не могут дать потомство, кроме как, в строго контролируемых лабораторных условиях. И, что критически важно, по австралийским законам они не считаются генетически модифицированными организмами.


— поясняет Рик Шайн.

Из лаборатории в дикую природу
Создать генетического солдата в лаборатории — это только половина дела. Гораздо сложнее разработать стратегию его внедрения в дикую природу. Поскольку головастики-мутанты стерильны, они не могут самостоятельно передать свой признак по наследству.



Мацей Маселько объясняет сложный механизм: чтобы получить плодовитое потомство с нужной мутацией, ученым придется вводить подросшим головастикам недостающий гормон, позволив им размножиться в контролируемой среде. Тогда часть их потомства унаследует «ген Питера Пэна».

Чтобы отличать своих агентов от врагов, исследователи пошли на хитрость — они сделали мутантов еще и альбиносами. Теперь любого чисто-белого головастика можно будет опознать как безопасного и не трогать, в то время как обычных коричневых жаб будут продолжать отлавливать.

Испытания запланированы на севере Западной Австралии, на изолированных искусственных плотинах, которые служат жабам плацдармом для дальнейшего распространения. Однако ученые трезво смотрят на вещи. Они не верят, что один этот метод станет серебряной пулей.

На каждый водоем, который вы заполните «Питерами Пенами», приходится десяток, забитых до отказа невероятно живучими обычными жабами
— Шайн.

Поэтому его команда параллельно работает над другими генетическими подходами, например, над редактированием генома, которое сделает жаб менее ядовитыми для местной фауны.