Holt das Wollhaarmammut zurück!

Es ist der Traum von Kindern auf der ganzen Welt, uralte Giganten wieder über den Planeten wandeln zu sehen. Kann – und sollte – dieser Traum verwirklicht werden? Hendrik Poinar gibt einen informativen Einblick in die nächste – ganz große – Sache: Der Versuch, eine Kreatur zu erschaffen, die unserem wuscheligen Freund, dem Wollhaarmammut, sehr ähnelt. Der erste Schritt, die Sequenzierung des Mammut-Genoms, ist fast komplett. Und es ist riesig. (Gefilmt bei TEDxDeExtinction)

Als ich ein kleiner Junge war,

schaute ich mir oft
durchs Mikroskop meines Vaters

die in Bernstein gefangenen Insekten an,
die er im Haus aufbewahrte.

Sie waren bemerkenswert gut konserviert,

morphologisch einfach phänomenal.

Wir stellten uns immer vor,
dass sie eines Tages

tatsächlich lebendig würden,

aus dem Harz klettern und –

wenn sie könnten – wegfliegen würden.

Hätten Sie mich vor 10 Jahren gefragt, ob wir je

Genome ausgestorbener Tiere
sequenzieren könnten,

hätte ich gesagt: "Nee, unwahrscheinlich."

Oder ob wir irgendwann vielleicht

ausgestorbene Spezies wiederbeleben könnten.

Dann hätte ich gesagt: "Hirngespinste."

Aber heute stehe ich vor Ihnen,
und erstaunlicherweise

kann ich Ihnen sagen, dass
das Sequenzieren

ausgestorbener Genome nicht nur möglich,
sondern Tatsache geworden ist,

und die Wiederbelebung
ausgestorbener Arten ist greifbar,

vielleicht nicht die von Bernsteininsekten –

dieser Moskito hier war übrigens

die Inspiration für den Film "Jurassic Park" –

sondern die von Wollhaarmammuts,
aus ihren gut konservierten

Überresten im Permafrostboden.

Mammuts sind besonders interessante,

nicht wegzudenkende Figuren aus der Eiszeit.

Sie waren riesig und sehr haarig.

Sie hatten riesige Stoßzähne.
Wir scheinen zu ihnen,

ähnlich wie zu Elefanten,
eine tiefe Verbindung zu fühlen.

Vielleicht liegt es daran, dass wir mit Elefanten

so vieles gemeinsam haben.

Sie begraben ihre Toten.
Sie erziehen ihre Nachkommen.

Ihr soziales Netzwerk ist sehr stark.

Oder vielleicht sind wir über Äonen verbunden,

da der Ursprung der Elefanten,
und unserer, in Afrika liegt,

vor gut sieben Millionen Jahren.

Als sich Lebensbedingungen
und Umwelt veränderten,

wanderten wir, wie die Elefanten,

nach Europa und Asien aus.

Das erste große Mammut

ist das Südmammut. Mit vier Metern Höhe

und 10 Tonnen Gewicht breitete sich
diese ans Waldland angepasste Art

von Westeuropa über Zentralasien

und die Beringbrücke

bis in Teile Nordamerikas hinein aus.

Und als sich das Klima wieder änderte,
wie es das eben tut

und sich neue Lebensräume öffneten,

kamen die an die Steppe angepassten Arten,

die Steppenmammuts, in Zentralasien an

und verdrängten die Südmammuts
nach Westeuropa.

Und die offenen Savannen Nordamerikas

boten dem Präriemammut Raum,

einer großen, haarlosen Spezies in Nordamerika.

Und erst ungefähr 500.000 Jahre später

vollzog sich die Ankunft des Wollhaarmammuts,

das wir alle kennen und so sehr lieben.

Es breitete sich vom Osten Beringias

über Zentralasien aus und
verdrängte erneut die Steppenmammuts

nach Mitteleuropa,

dann zog es hunderttausende von Jahren

während der Eiszeiten über die Beringbrücke

vor und zurück

und kam so in direkten Kontakt

mit den Präriemammuts, die im Süden lebten,

und wo sie Hunderttausende von Jahren

extreme Klimaveränderungen überlebten.

Wir haben hier also ein Tier, das mit riesigen
Temperatur- und Lebensraumwechseln

zurecht kam und dem es sehr gut ging.

Und auf dem Festland überlebten sie
bis vor etwa 10.000 Jahren,

und eigentlich, erstaunlicherweise,
auf den kleinen Inseln vor Sibirien

und Alaska, bis vor etwa 3.000 Jahren.

Während Ägypter die Pyramiden bauten,

lebten die Wollhaarmammuts noch auf den Inseln.

Und dann verschwanden sie.

Wie 99% der einst existierenden Arten

starben sie aus, möglicherweise
wegen einer Klimaerwärmung

und schnell nach Norden vordringenden

dichten Wäldern,

und, wie es der verstorbene,
großartige Paul Martin einst nannte,

wahrscheinlich Pleistozän-Overkill,

die Großwildjäger machten ihnen
also den Garaus.

Zum Glück finden wir Millionen ihrer Überreste,

die überall im Permafrost
von Sibirien und Alaska

tief vergraben liegen,
und wir können dort sogar hinfahren

und sie herausholen.

Und die Konservierung ist,

wie auch bei diesen Insekten
in Bernstein, phänomenal.

Wir haben Zähne, Knochen mit Blut –

das nach Blut aussieht – wir haben Haare,

und wir haben intakte Kadaver oder Köpfe,

die noch Gehirne enthalten.

Die Konservierung und das Überleben der DNA

hängt ja von vielen Faktoren ab,
und ich muss zugeben,

dass wir die meisten davon
noch nicht ganz verstehen,

aber wann ein Organismus stirbt,

wie zügig und tief er vergraben wird

und wie konstant die Temperatur
dieser Grabumgebung ist

bestimmt die Überlebensdauer der DNA

über geologisch bedeutsame Zeiträume.

Und viele von Ihnen in diesem Raum hier

sind vielleicht überrascht,
dass nicht die Zeit

oder die Dauer der Konservierung,

sondern eine einheitliche Temperatur
dabei die größte Rolle spielt.

Wenn wir nun also tief in die Knochen

und in die Zähne blicken,
die die Fossilisation überdauert haben,

sehen wir die einst intakte DNA,
eng um Histonen-Proteine gewunden,

nun von Bakterien angegriffen,

die über Jahre symbiotisch
mit dem Mammut zusammenlebten,

als dieses noch am Leben war.

Diese Bakterien also,
zusammen mit Umweltbakterien,

gelöstem Wasser und Sauerstoff,
brechen die DNA

in immer kleinere DNA-Fragmente auf,

bis nur noch Fragmente mit einer Länge von

10 Basenpaaren bis, in den besten Fällen,

ein paar hundert Basenpaaren übrigbleiben.

Den meisten aller existierenden Fossilien

fehlt also jegliche organische Signatur.

Einige jedoch haben DNA-Fragmente,

die tausende,

sogar ein paar Millionen Jahre überlebt haben.

Und mithilfe modernster Reinraum-Technologie

haben wir Wege entwickelt,
mit denen wir diese DNA

aus dem ganzen anderen Kram
herausziehen können.

Es überrascht hier wohl niemanden, dass,

wenn ich den Knochen oder Zahn
eines Mammuts nehme

und die DNA extrahiere, ich Mammut-DNA erhalte,

aber ich erhalte auch all die Bakterien,
die einst mit dem Mammut lebten

und, komplizierter noch, die gesamte DNA,

die in diesem Umfeld mit überlebt hat,

also die Bakterien, die Pilze, und so weiter.

Wiederum nicht überraschend ist, dass

von einem im Permafrost konservierten Mammut

um die 50 % der DNA vom Mammut selbst ist,

während z. B. von einem Präriemammut,

das in einem gemäßigten Klima
lebte und begraben wurde,

nur 3-10 % der DNA endogen ist.

Aber wir haben sehr kluge Strategien entwickelt,

Strategien zur Erfassung
und Unterscheidung

der Mammut- und Nicht-Mammut-DNA.

Durch die Fortschritte in der Massensequenzierung

können wir nun all diese kleinen Mammutfragmente

herausziehen und wieder zusammenfügen

und sie auf das Chromosomengerüst

eines asiatischen oder
afrikanischen Elefanten setzen.

Und dadurch sehen wir all die kleinen Unterschiede

zwischen einem Mammut und
einem asiatischen Elefanten.

Was wissen wir denn nun über ein Mammut?

Also das Mammut-Genom ist fast komplett

und wir wissen, dass es riesengroß ist. Mammut-groß.

Ein menschliches Genom hat
an die 3 Milliarden Basenpaare,

aber Elefanten- und Mammut-Genome

sind um die 2 Milliarden Basenpaare größer,
und das meiste davon

besteht aus kleiner, repetitiver DNA,

die eine Wiederanordnung
der Genomstruktur sehr erschwert.

Diese Informationen
ermöglichen uns dann die Antwort

auf eine der interessanten Verwandtschaftsfragen

zwischen Mammuts und
ihren lebenden Verwandten,

dem afrikanischen und asiatischen Elefanten,

die vor 7 Mio. Jahren alle
einen gemeinsamen Vorfahren hatten,

aber das Genom des Mammuts verweist auf einen

Vorfahren aus jüngerer Zeit, den es
mit dem asiatischen Elefanten teilt,

von vor etwa 6 Mio. Jahren,

es ist also näher am asiatischen Elefanten dran.

Wegen der technologischen
Fortschritte bei Urzeit-DNA

können wir nun anfangen,
die Genome dieser anderen

ausgestorbenen Mammutformen
zu sequenzieren, die ich erwähnt habe,

und ich möchte nur zwei davon ansprechen,

das Wollhaar- und das Präriemammut,

die beide sehr nahe beieinander lebten,

während der Eiszeiten.

Als die Gletscher
in Nordamerika zu massiv wurden,

wurden die Wollhaarmammuts
in diese Vorgletscher-Saumbiotope getrieben

und gerieten so in Kontakt
mit den südlicheren Verwandten,

mit denen sie die Zufluchtsorte teilten

und wie es aussieht, nicht nur die Zufluchtsorte.

Sie scheinen sich untereinander gekreuzt zu haben.

Und das ist nicht ungewöhnlich

bei Rüsseltieren.

Große Savannen-Bullen buhlen den kleineren

Waldelefantenbullen ihre Weibchen ab.

Große, haarlose Präriemammuts schnappen also

den kleineren Wollhaarmännchen die Mädchen weg.

Erinnert mich leider ein bisschen an die Schule.

(Lachen)

Das ist nicht belanglos. Wenn man bedenkt, dass wir

ausgestorbene Spezies wiederbeleben möchten

und afrikanische und asiatische Elefanten

miteinander tatsächlich
lebende Junge zeugen können,

wie es 1978 aus Versehen
tatsächlich in einem Zoo

in Chester, Großbritannien, passiert ist.

Wir können also Chromosomen
des asiatischen Elefanten

in all diese Positionen modifizieren, die wir

beim Mammut-Genom
haben feststellen können,

diese in eine entkernte Zelle geben,

diese in eine Stammzelle differenzieren,

diese dann vielleicht in ein Spermium verwandeln,

das Ei eines asiatischen Elefanten
künstlich befruchten

und nach einem langen
und beschwerlichen Prozess

dann etwas wie das hier zurückbringen.

Es wäre keine exakte Nachbildung,

denn die kurzen DNA-Fragmente,
von denen ich sprach,

halten uns davon ab, genau
dieselbe Struktur aufzubauen,

aber das Resultat würde so aussehen

und sich so anfühlen
wie ein Wollhaarmammut.

Wenn ich das Freunden
gegenüber erwähne,

fragen wir uns oft: "Und
wo würde man es hintun?

Wo bringt man ein Mammut unter?

Es mangelt an passendem Klima oder Lebensraum."

Das ist eigentlich gar nicht wahr.

Es gibt tatsächlich
riesige Flächen an Lebensraum

im Norden Sibiriens und Yukons,

die für Mammuts geeignet wären.

Erinnern wir uns, es war
ein sehr anpassungsfähiges Tier,

das riesige Klimaveränderungen mitmachte.

Diese Landschaft würde sich
also problemlos dazu eignen.

Ich muss zugeben, dass der Junge in mir

den Gedanken liebt,

diese majestätischen Kreaturen wieder
durch den nördlichen Permafrost

schreiten zu sehen, doch ich muss zugeben,

dass der Erwachsene in mir sich manchmal fragt,

ob wir das wirklich tun sollten.

Vielen Dank.

(Beifall)

Ryan Phelan: Bleib noch.

Jetzt bleibt eine Frage.

Sicherlich fragt sich das gerade jeder.
Wenn du sagst: "Sollten wir?",

klingt das etwas zurückhaltend,

und doch hast du uns gerade
eine Vision des Möglichen gegeben.

Wieso die Zurückhaltung?

Hendrik Poinar: Das ist keine Zurückhaltung.

Ich denke einfach, dass wir
sehr gut über die Auswirkungen

unserer Handlungen nachdenken müssen,

und solange wir gute, tiefe Diskussionen

wie die aktuelle führen, glaube ich,

dass wir gute Gründe finden können,
wieso wir es tun sollten.

Ich möchte aber sichergehen, dass wir

vorher gründlich über unsere
Motive nachdenken.

RP: Perfekt. Eine perfekte Antwort.
Vielen Dank, Hendrik.

HP: Danke ebenfalls. (Beifall)