Bring den uldne mammut tilbage!

Det er alle børnenes drøm i hele verden, at se gigantiske væsener gå på Jorden igen. Kan -- og bør -- den drøm realiseres? Hendrik Poinar giver et informativt foredrag om den næste -- virkelig -- store ting: Søgen efter at designe et væsen der ser meget ud som vores lodne ven, den uldne mammut. Det første skridt, at sekventere det uldne genom, er næsten komplet. Og det er kæmpestort. (Filmet ved TEDxDeExtinction.)

Da jeg var en ung dreng,

plejede jeg at stirre gennem min fars mikroskop

på insekterne i rav som han havde i sit hus.

Og de var bemærkelsesværdigt godt bevarede,

morfologisk set fænomenale.

Og vi plejede at forestille os at en dag,

ville de faktisk komme til live

og de ville kravle ud af harpiksen,

og, hvis de kunne, ville de flyve væk.

Hvis man havde spurgt mig for 10 år siden om

vi ville være i stand til at sekventere uddøde dyrs genom,

jeg ville have sagt til jer, at det er usandsynligt.

Hvis man spurgte om vi faktisk ville være i stand til at

genoplive en uddød art,

ville jeg have sagt, ønskedrøm.

Men jeg står faktisk her i dag, utroligt nok,

for at fortælle jer at ikke nok med at sekventering

af uddøde genomer er en mulig,
faktisk en moderne virkelighed,

men at genoplivningen af en uddød art
faktisk er indenfor rækkevide,

måske ikke fra insekterne i ravet --

faktisk, blev denne myg brugt

som inspiration til "Jurassic Park" --

men fra uldne mammutter, de velbevarede rester

af uldne mammutter i permafrosten.

De uldne er et særlig interessant,

fuldkomment billede på Istiden.

De var store. De var behårede.

De havde store stødtænder, og vi ser ud til at have

en meget dyb forbindelse med dem,
ligesom vi har med elefanter.

Måske er det fordi elefanter har

mange ting til fælles med os.

De begraver deres døde.
De uddanner deres familie.

De har sociale bånd der er meget tætte.

Eller måske er det fordi vi er forbundet af dyb tid

fordi elefanter, ligesom os, deler deres oprindelse i Afrika

for cirka syv millioner år siden,

og i takt med at levesteder ændrede sig
og miljøer ændrede sig,

migrerede vi faktisk, ligesom elefanterne,

til Europa og Asien.

Så de første store mammutter der dukker frem på scenen

er meridionalis, som var fire meter høj

og vejede omkring 10 tons, og var en art
der var tilpasset til skovland

og spredte sig fra Vesteuropa helt over til Centralasien,

tværs over Beringlandbroen

og ind i dele af Nordamerika.

Og så, igen, som klimaet forandrede sig, som det altid gør,

og nye levesteder åbnede sig,

ankom de steppetilpassede arter

der hedder trogontherii i Centralasien

og skubbede meridionalis ud i Vesteuropa.

Og det åbne græslandskabs savanner i Nordamerika

åbnede sig, og ledte til den Colombianske mammut,

en stor, hårløs art i Nordamerika.

Og det var faktisk kun cirka 500.000 år senere

at de uldne ankom,

den ene som vi alle kender og elsker så højt,

spredte sig fra et oprindelsespunkt øst fra Beringstrædet

tværs over Centralasien, skubbede igen trogontherii

ud gennem Centraleuropa,

og over hundredetusinde af år

migrerede de frem og tilbage over Beringlandbroen

i tider med glaciale højdepunkter

og kom i direkte kontakt

med de Colombianske slægtninge der levede i syden,

og der overlever de i løbet af hundredetusinde af år

under traumatiske klimaskifter.

Det er et yderst formbart dyr der håndterer store forandringer

i temperatur og miljø, og klarer sig virkelig, virkelig flot.

Og der overlever de på fastlandet
indtil for omkring 10.000 år siden,

og faktisk, overraskende nok,
på de små øer ud for den sibiriske kyst

og Alaska indtil for omkring 3.000 år siden.

Egypterne bygger pyramiderne

og de uldne lever stadig på øerne.

Og så forsvinder de.

Som 99 procent af alle dyr der nogensinde har levet,

uddør de, sandsynligvis på grund af et varmere klima

og hurtigt forsvindende tætte skove

der migrer nordpå,

og også, som den afdøde,
fantastiske Paul Martin engang sagde,

muligvis pleistocene overkill,

så jagerne efter stort bytte nedlagde dem.

Heldigvis, finder vi millioner af deres rester

spredt ud over permafrosten, begravet dybt

i Sibirien og Alaska, og vi kan faktisk tage derop

og faktisk tage dem ud.

Og bevarelsen er, igen,

ligesom de insekter i rav, fænomenal.

Man har tænder, knogler med blod

der ligner blod, der er hår,

og der er intakte kadavere eller hoveder

der stadig er en hjerne i.

Så bevarelsen og overlevelsen af DNA

afhænger af mange faktorer, og jeg skal indrømme,

at vi ikke forstår det meste af det,

men alt efter hvornår en organisme dør

og hvor hurtigt han bliver begravet, dybden af begravelsen,

hvor konstant den temperatur er i begravelses miljøet,

vil i sidste ende afgøre hvor længe DNA vil overleve

i geologisk meningsfyldt tid.

Og det er sikkert overraskende for mange af jer

der sidder i dette lokale,
at det er ikke tiden der betyder noget,

det er ikke bevarelsens varighed,

det er hvor konsekvent temperaturen
af den bevarelse har været der er vigtigst.

Hvis vi går dybt ind i knoglerne

og tænderne der faktisk overlevede fosileringsprocessen,

er den DNA der engang var intakt, stramt bundet

om histone proteiner, nu under angreb

af bakterier der levede symbiotisk med mammutten

i årevis i løbet af dens liv.

De bakterier, sammen med de bakterier der er i miljøet,

frigiver vand og oxygen, og brækker faktisk DNA'et

ned i mindre og mindre og mindre DNA fragmenter,

indtil det eneste man har er fragmenter der strækker sig

fra 10 basepar til, i de bedste scenarier,

et par hundrede basepar i længde.

De fleste fossiler derude i de fossile optegnelser

er faktisk totalt blottet for alle organiske tegn.

Men et par af dem har faktisk DNA fragmenter

der overlever i tusindvis,

selv et par millioner af år.

Og ved hjælp af den nyeste 'clean room' teknologi,

har vi fundet på måder hvor vi faktisk kan trække disse DNA'er

væk fra resten af al skidtet derinde,

og det er ikke overraskende for nogen af jer der sidder i lokalet

at hvis jeg tager en knogle eller en tand fra en mammut

og jeg trækker dette DNA ud at jeg får mammut DNA,

men jeg får også den bakterie der engang
levede med mammutten,

og, mere kompliceret, får jeg al DNA'en

der overlevede i det miljø med den,

så bakterien, svampen, og så videre og så videre.

Det er så igen ikke overraskende at en mammut

der er bevaret i permafrosten har noget

i retningen af 50 procent af dens DNA der er mammut,

hvorimod noget som den colombianske mammut,

der lever i en temperatur og er begravet i et tempereret miljø

efter sin forstening har kun 3 til 10 procent endogent.

Men vi har fundet på meget snedige måder

som vi faktisk kan diskriminere, fange og diskriminere,

mammuten fra ikke-mammut DNA,

og med udviklingen i stor-gennemløbs sekventering,

kan vi faktisk udtrække og bioinformatisk

genskabe disse små mammutbrudstykker

og sætte dem på en rygrad

af en asiatisk eller afrikansk elefantkromosom.

Og ved at gøre det, får vi faktisk alle de små punkter

der er forskellige mellem en mammut og en asiatisk elefant,

og hvad ved vi så om en mammut?

Jamen, mammuttens genom er næsten komplet,

og vi ved at det faktisk er temmelig stort. Det er enormt.

Et hominid genom er omkring tre milliarder basepar,

men et elefant og mammut genom

er omkring to milliarder basepar større, og det meste af det

er sammensat af små, ensformige DNA'er

der gør det meget svært faktisk
at genskabe hele genomets struktur.

At have denne information giver os muligheden for at svare

en af de interessante forholds spørgsmål

mellem mammutter og deres levende slægtninge,

den afrikanske og asiatiske elefant,

som alle delte en forfader for syv millioner år siden,

men mammuttens genom viser den deler der

med dens mest almene forfader med asiatiske elefanter

omkring seks millioner år siden,

så en smule tættere på den asiatiske elefant.

Med fremskridt indenfor gammel DNA teknologi,

kan vi faktisk nu begynde at sekventere

genomerne af de andre uddøde mammut
former som jeg nævnte,

og jeg ville bare tale med to af dem,

den uldne og den colombianske mammut,

som begge levede meget tæt på hinanden

under glaciale højdepunkter,

når gletscherne var massive i Nordamerika,

blev de uldne skubbet ind i disse underglaciale økotoner,

og kom i kontakt med de slægtninge der levede i syden,

og de delte et tilflugtssted,

og en lille smule mere end et tilflugtssted, viser det sig.

Det ser ud til at de parrede sig med hinanden.

Og at dette ikke er en almen detalje

i Proboscideans, fordi det viser sig

at store han savanneelefanter vil udkonkurrere

de mindre skovelefanter for deres hunner.

Store, hårløse colombianere

udkonkurrerer de mindre han uldne.

Det minder mig en smule om gymnasiet, desværre.

(Latter)

Dette er ikke trivielt, givet den ide at vi vil

genopleve en uddød art, fordi det viser sig

at en afrikansk og en asiatisk elefant

faktisk kan parre sig med hinanden og få levende unger,

og dette er faktisk sket ved et uheld i en zoo

i Chester, U.K., i 1978.

Det betyder at vi faktisk kan tage
asiatiske elefantkromosomer,

og modificere dem til alle de positioner
vi faktisk har været i stand

til at erstatte nu med mammutgenomet,

vi kan putte det ind i et ubefrugtet æg,

differentierer det til en stamcelle,

dernæst differentiere det måske til en sædcelle,

kunstigt befrugte et asiatisk elefantæg,

og over en lang og vanskelig procedure,

faktisk bringe noget der ligner dette tilbage.

Dette vil ikke være en tro kopi,

fordi de korte DNA fragmenter som jeg fortalte jer om

vil forhindre os fra at bygge den nøjagtige struktur,

men det ville lave noget der rigtig meget lignede og føltes

som en ulden mammut gjorde.

Når jeg snakker om dette med mine venner,

taler vi ofte om, jamen, hvor skulle man sætte dem?

Hvor skulle man huse en mammut?

Der er ingen klimaer eller miljøer der er egnede.

Jamen, det passer faktisk ikke.

Det viser sig at der er landområder af habitater

i det nordlige Sibirien og Yukon

der faktisk kunne huske en mammut.

Husk på, at dette var et yderst formbart dyr

der levede i et enormt varierende klima.

Dette landskab ville nemt være i stand til at huse den,

og jeg skal indrømme at der ikke er en del af barnet i mig,

drengen i mig, der ville elske at se

disse majestætiske væsener gå hen over permafrosten

i norden igen, men jeg skal indrømme

at en del af den voksne del i mig nogle gange
undrer sig over

om vi bør gøre det eller ej.

Mange tak.

(Bifald)

Ryan Phelan: Gå ikke.

Du har efterladt os med et spørgsmål.

Jeg er sikker på at alle spørger om dette.
Når du siger, "Bør vi?"

føles det som om du er tilbageholdende,

og alligevel har du givet os en vision om at det er så muligt.

Hvad er du tilbageholdende over?

Hendrik Poinar: Jeg tror ikke det er tilbageholdenhed.

Jeg mener bare vi skal tænke rigtig godt over

implikationerne, konsekvenserne af vores handlinger,

og så længe vi har en god, dybgående diskussion

som vi har nu, mener jeg

at vi kan komme med en rigtig god løsning
på hvorfor man skulle gøre det.

Men jeg vil bare være sikker på at vi bruger tid

på at tænke over hvorfor vi gør det først.

RP: Perfekt. Perfekt svar. Mange tak, Hendrik.

HP: Tak. (Bifald)