Что делать после конца света? Искать тех, кто готовился заранее. Подобно библейскому Ною сегодня группы ученых разрабатывают технологии, которые позволят сохранить мировое информационное и биологическое наследие на случай глобальных катастроф. Замороженная флора и фауна, лингвистические консервы, библиотека библиотек и ДНК вместо жестких дисков — Т&P изучили 5 самых важных архивов человечества.

Сельское хозяйство под землей

Всемирное семенохранилище

Во Всемирном семенохранилище на острове Шпицберген в Норвегии содержится более 4,5 миллионов семян сельскохозяйственных культур. Такой гигантский генетический банк позволит не потерять ни один из видов в случае глобальной или локальной катастрофы: падения астероида, ядерной войны, природных катаклизмов и регионального разрушения экосистемы. Строительство хранилища обошлось правительству Норвегии в 9 миллионов долларов. Его здание расположено за Полярным кругом, на высоте 130 метров над уровнем моря и на глубине 120 метров, в толще вечной мерзлоты. Семена упакованы в конверты, которые, в свою очередь, запечатаны в четырехслойные пластиковые пакеты и заперты в специальные контейнеры. Контейнеры расставлены на металлических полках, однако просто так подойти к стеллажам нельзя: их ограждает решетка. В хранилище поддерживается постоянная температура: -18°С. Для работы всех систем в здании используется уголь, который добывается здесь же, на Шпицбергене. Однако даже если вся аппаратура в семенохранилище откажет, пройдет как минимум несколько недель, прежде чем столбик термометра здесь поднимется до -3°С — именно столько составляет температура окружающей комплекс вечной мерзлоты.

У каждой группы семян есть копии, которые при желании можно запросить. При этом создатели семенохранилища отмечают, что в современной сельскохозяйственной промышленности используется менее 150 видов растений, а основной объем на потребительском рынке занимают и вовсе жалкие 12 видов. Исторически человечество на протяжении своей истории культивировало больше 7000 видов растений. Но и эта цифра кажется небольшой: ведь только одних генетических разновидностей риса существует порядка 100 тысяч.

По аналогии со Всемирным семенохранилищем в мире существует порядка 10 «замороженных зоопарков». В них хранится генетический материал исчезающих животных, чтобы в случае их полного вымирания можно было не только возродить вид, но и сделать его гены разнообразнее. Это позволит избежать вырождения из-за близкородственного скрещивания, как произошло, к примеру, с гепардами, которые едва не вымерли в Ледниковый период.

Сегодня в самом большом «зоологическом банке» в мире, который работает при зоопарке в Сан Диего, США, хранятся порядка 8 400 образцов: ДНК 800 видов зверей, птиц, пресмыкающихся и земноводных. Сперма, эмбрионы, яйца и стволовые клетки находятся в контейнерах с жидким азотом, при температуре в -196°С. Все они жизнеспособны: сперму можно использовать при искусственном оплодотворении, яйца — поместить в инкубатор, для эмбрионов найти суррогатных матерей, а из стволовых клеток получить половые клетки. Теоретически, «замороженные зоопарки» можно использовать для того, чтобы возродить не только знакомых нам животных, но и уже вымершие виды: например, тасманийских волков или даже мамонтов.

Библиотека библиотек

Google Books

Поисковый сервис Google Books — это библиотека библиотек, в которой собраны больше 30 млн оцифрованных книг. А это, ни много ни мало, книжные собрания Стэнфордского, Гарвардского, Оксфордского, Мичиганского, Колумбийского, Принстонского и других высших учебных заведений США, коллекции университета Комплутенсе в Мадриде и Кэйо в Токио, Корнелльского и Гентского университетов, Нью-Йоркская публичная библиотека, Библиотека Каталонии, Баварская государственная библиотека и другие коллекции. При этом создатели сервиса отмечают, что академические библиотеки нередко бывают доступны только студентам и преподавателям вуза, так что для человека со стороны сервис Google Books является единственным способом «побывать» в них.

Правда, пользоваться сервисом не всегда удобно. Полные версии некоторых книг здесь недоступны из-за отказа правообладателей от подобного размещения литературы. В этом случае пользователи могут увидеть лишь отдельные страницы или даже отрывки: в среднем, по две-три строки. Кроме того, в ходе сканирования некоторые страницы перепутались, оказались перевернуты или нечитаемы. Тем не менее, компания Google уже успела подсчитать, что в мире сегодня насчитывается порядка 130 миллионов книг. К концу десятилетия интернет-гигант планирует оцифровать их все.

Артефакт для сохранения языков

Проект «Розетта»

Международная команда ученых трудится над созданием гигантской библиотеки, которая позволит сохранить все языки человечества. Проект носит название «Розетта» — в честь знаменитого Розеттского камня, на котором были выбиты идентичные тексты на египетском и древнегреческом языках. Именно эта находка в 1822 году позволила французскому лингвисту, основателю египтологии Жану-Франсуа Шампольону впервые дешифровать текст, написанный иероглифами.

Авторы проекта создали удивительный артефакт: так называемый Розеттский диск. Он выполнен из прочного никелевого сплава. На поверхности диска выгравирован текст: более 14 000 страниц на 1500 языках. На некоторых из этих языков сегодня говорит меньше 1000 человек. Артефакт позволит сохранить данные на срок от 2000 до 12 000 лет. В будущем это поможет ученым-лингвистам восстановить или даже оживить языки, которые могут в ближайшее время исчезнуть под влиянием глобализации.

Диаметр Розеттского диска составляет всего 7,6 см. На лицевой стороне вытравлено изображение Земли, а по краям — первая фраза первой главы Библии на восьми основных языках: «В начале сотворил Бог небо и землю…». Далее текст продолжается — и уменьшается по спирали. Прочитать его можно под микроскопом с 650-кратным увеличением. На Розеттском диске содержится информация о происхождении, географии распространения, грамматике, фонетике, лексике и письменной системе каждого из 1500 языков, а также тексты на них. Собранные в рамках проекта сведения также будут выпущены в форме гигантской книги и онлайн-архива, который существует уже сейчас и постоянно пополняется.

Страховка на случай конца света

ДНК-архив

Однако представим себе, что человечество и впрямь пережило апокалипсис. Численность населения Земли сократилась до нескольких тысяч человек. Технический прогресс остановился, большая часть языков погибла. Как сохранить мировой багаж знаний в таких условиях? Заместитель директора Европейского института биоинформатики Эван Берни и молекулярный биолог Ник Голдман, похоже, нашли способ создать «страховочный трос» на случай подобной трагедии. Ученые разработали новую технологию кодирования информации в ДНК. Ведь именно эти молекулы являются природным носителем информации на нашей планете. 1 грамм ДНК может вместить столько же данных, сколько вмещают 3 миллиона CD. Обладая такой «флэш-картой», все знания современной науки и культуры можно уместить в пассажирский минифургон и сохранить на десятки тысяч лет.

Ник Голдман

молекулярный биолог

Мы уже знаем, что ДНК — это отличный способ хранения информации, поскольку нам удалось извлечь генетический материал из костей мамонтов, которые жили на нашей планете десятки тысяч лет назад. Кроме того, молекулы ДНК невероятно компактны, и для их хранения вообще не требуется энергии. И их легко перемещать. Мы создали устойчивый к ошибкам код на основе молекулярной структуры, которая в правильных условиях может храниться больше 10 000 лет. Пока кто-то будет способен понять, что это за код, и пока будут существовать секвенаторы, люди смогут прочитать все, что записано таким способом.

Для ДНК-кодирования любая информация — тексты, фото, видео, аудио или другие данные — должна быть представлена в форме бинарных файлов. Компьютер конвертирует двоичный код этих файлов в троичный, а затем — в особый код из азотистых оснований, или нуклеотидов (аденина, гуанина, тимина и цитозина), которые являются частью любой цепочки ДНК. При этом в каждом фрагменте присутствуют три нуклеотида из четырех. После завершения кодирования одноцепочные молекулы с нужными нуклеотидами синтезируются на специальном оборудовании. Информация превращается в невесомую белую пыль на дне миниатюрных пробирок. Дешифровать данные можно, зная код и имея в своем распоряжении секвенатор — устройство для чтения ДНК. Эван Берни и Ник Голдман готовы позаботиться и о том, чтобы дешифровка оказалась доступна даже людям, отброшенным катастрофой на много столетий технического прогресса назад.

Для хранения ДНК-архива они планируют построить трехкамерный бункер. На его стенах разместятся никелевые пластины с выгравированными картинами, рассказывающими о том, что находится в помещении и как это добыть, — на случай, если все современные языки в будущем погибнут. Одно из возможных мест размещения ДНК-бункера — Всемирное семенохранилище, ведь там холодно, сухо и темно. Кроме того, в архиве специалисты планируют разместить аналог Розеттского камня со Всеобщей декларацией прав человека на множестве языков в надежде на то, что знания об одном из известных нам наречий в случае частичной гибели цивилизации все же сохранятся.