В 1831 году Чарльз Дарвин отправился в пятилетнее путешествие по Южной Америке на корабле «Бигль», который проводил гидрографические исследования. Он исследовал удаленные уголки континента, собирая растения, животных и окаменелости, делая подробные записи. Эти материалы легли в основу его теории эволюции путем естественного отбора — краеугольного камня современной науки. Сегодня коллекция Дарвина хранится в Музее естественной истории в Лондоне, где ее бережно сохраняют уже два века.

Музеи всегда играли ключевую роль в сохранении научного наследия. Но в последние десятилетия многие коллекции пылились без дела — новые методы секвенирования требовали свежих образцов с неповрежденной ДНК, а старые экспонаты казались бесполезными. Однако теперь ситуация меняется благодаря музеомике.

Музеомика — это анализ ДНК из музейных образцов, — объясняет Таран Грант, профессор зоологии Университета Сан-Паулу. — Мы извлекаем и изучаем поврежденную ДНК из старых экспонатов, чтобы исследовать эволюцию, биоразнообразие и даже спасать исчезающие виды.

Грант — один из спикеров франко-бразильского семинара по музеологии, который прошел в Париже. Он рассказал, как музеомика возвращает ценность научным коллекциям. Раньше работать с древней ДНК было почти невозможно: она слишком фрагментирована. Но современные технологии, такие как платформа Illumina, позволяют анализировать даже сильно поврежденный генетический материал.

Правда, есть нюанс: в старых образцах крайне мало исходной ДНК, и ее легко загрязнить. Поэтому исследования проводят в чистых комнатах — лабораториях со стерильными условиями. В Университете Сан-Паулу такую лабораторию построили при поддержке фонда FAPESP.

Это единственная подобная площадка в Латинской Америке для таксономических исследований, — гордится Грант.

Что уже удалось узнать

• Ученые пересмотрели классификацию лягушек-ракетниц из Атлантического леса. Раньше считалось, что это один вид, но анализ ДНК показал 12 видов, три из которых уже вымерли.
• Музеомика помогает точнее определять границы видов, а без этого невозможно защищать биоразнообразие.

Если мы не знаем, сколько видов существует, как мы сможем их сохранить? — спрашивает Грант.

Теперь музеи — не просто хранилища экспонатов, а ключ к разгадкам прошлого. Но чтобы ДНК не разрушалась, нужны особые условия: контроль температуры, замена спирта в пробирках.

Музеомика только начинается, — говорит Грант. — И если мы сейчас правильно сохраним образцы, через сто лет ученые смогут извлечь из них ценную информацию.

Музеомика позволяет:

• Восстанавливать утраченные генетические линии — например, изучать ДНК вымерших видов.
• Уточнять классификацию видов, что критично для охраны природы (нельзя защищать то, что не определено).
• Отслеживать изменения экосистем — сравнивая древнюю и современную ДНК, можно понять, как климат и деятельность человека влияли на биоразнообразие.

Основная проблема — риск загрязнения образцов. Даже в чистых комнатах остаются следы человеческой ДНК или микроорганизмов, что может исказить данные. Кроме того, многие музеи в тропиках не имеют надлежащего оборудования для хранения, поэтому их коллекции могут быть уже безнадежно испорчены.

Ранее ученые сообщили, что благодаря баркодированию ДНК открыты сотни новых видов.