Не всички мамути са били вълнести: Хендрик Пойнар в TEDxDeExtinction

Молекулярният и еволюционен генетик и биологичен антрополог Хендрик Пойнар споделя своето проучване за възможноста да съживим вълнестия мамут, питайки се в същото време важния въпрос: трябва ли да го правим?

Когато бях малък,

често гледах през микроскопа
на баща ми

насекомите в кехлибар,
които той държеше вкъщи.

И те бяха забележително добре съхранени,
морфологично просто феноменални.

И често си представяхме, че един ден
те ще оживеят

и ще изпълзят от смолата
и, ако могат, ще отлетят.

Ако ме бяхте попитали преди десет години
дали някога ще можем

да секвентираме генома
на изчезнали животни,

щях да ви кажа:
Ами, едва ли.

Ако бяхте попитали дали
ще можем

да съживим изчезнали видове,
щях да кажа, напразни надежди.

Но всъщност стоя тук днес,
невероятно, за да ви кажа,

че не само секвентирането на
изчезнали геноми е възможно,

съвременна реалност,

но съживяването на изчезнали видове
ще се случи скоро.

Може би не чрез насекомите
в кехлибар.

Всъщност, този комар е използван
за вдъхновение за Джурасик Парк,

но чрез вълнести мамути.

добре запазените останки
на вълнести мамути в ледниците.

Вълнестите мамути са доста интересен
типичен образ за Ледниковата епоха.

Те са били големи, те са били космати,
имали са големи бивни

и изглежда, че имаме много дълбока връзка
с тях, както имаме със слоновете.

Може би защото слоновете имат
много общи неща с нас.

Те заравят своите мъртви,
обучават роднините си,

имат социални кръгове
и са много близки,

или може би, като че ли
сме силно свързани от времето,

защото слоновете, като нас,
произхождат от Африка

от преди около
седем милиона години.

И при промяната на естествената
и околната среда,

ние, както и слоновете,
сме мигрирали към Европа и Азия.

Така че, първият голям мамут,
който се появява на сцената,

е Меридионалис, който е
висок четири метра и тежи 10 тона.

Адаптиран е към горска среда
и се разпространява от Западна Европа

към централна Азия
през земния мост на Беринговия проток

и в части от Северна Америка.

След това климатът се променя,
както обичайно,

и се появяват нови естествени среди,

виждаме появяването на вид,
адаптиран към степите,

наречен Трогонтерий
в Централна Азия,

избутвайки Меридионалис
към Западна Европа.

Отворените савани на
Северна Америка се появяват,

водейки до колумбовия мамут,
голям безкосмест вид в Северна Америка.

Само около 500 000 години по-късно

се появява вълнестия, този,
който всички познаваме и обичаме много,

разпространявайки се от източната точка
на Беринговия проток до Централна Азия,

отново измествайки Трогонтерий
към Централна Европа

и в продължение на стотици хиляди години,
мигрирайки напред и назад

през земния мост на Беринговия проток,
по време на ледникови периоди

и влизайки в директен контакт
с колумбовите прародители,

роднини, живеещи на юг.

И там, те оцеляват в продължение
на стотици хиляди години

по време на травматични
климатични промени.

Това е доста гъвкаво животно,

справящо се с големи промени
в температурата и околната среда

и справяйки се много много добре.

Те оцеляват на континента
до около преди 10 000 години

и учудващо
на малките острови

до Сибир и Аляска,
до около преди 3 000 години.

Египтяните са строили пирамидите,
а мамутите още са били живи на островите.

И след това, те изчезват,

може би около 99% от животните,
които някога са живяли, изчезват,

вероятно поради затопляне на климата

и бързо разпространяващите се
гъсти гори, които навлизат на север

и също така, както покойният
Пол Мартин веднъж казва:

Може би прекалено унищожаване
през Плейстоцена,

заради ловците на едър дивеч,
които са ги избили.

За щастие, намираме милиони
от техните останки,

разпръснати в ледниците,
заровени дълбоко в Сибир и Аляска.

Можем да отидем там
и да ги извадим.

И съхранението е отново,
както насекомите в кехлибар, феноменално.

Имате зъби, кости с кръв,
която изглежда като кръв.

Имате козина и имате
цели трупове или глави,

които все още съдържат мозъци.

Запазването на оцелялото ДНК
зависи от много фактори

и трябва да призная, че все още
не можем да разберем много от тях,

но в зависимост от това кога даден
организъм умира и колко бързо е заровен,

дълбочината на заравяне,

постоянността на температурата
на средата на заравяне,

в крайна сметка определят
колко дълго ще оцелее ДНК

за значими геоложки периоди.

И може би е изненадващо,
за много от вас тук,

че няма значение от времето
или продължителността на съхранение,

а постоянността на температурата
на това съхранение, което е най-важно.

И ако отидем по-дълбоко,
в костите и зъбите,

които са оцелели през
процеса на фосилизация,

ДНК-то, което някога е било цяло,
здраво увито около хистоновите протеини,

сега е атакувано от бактерии,

които живеят в симбиоза в мамута
в продължение на години от живота му.

Тези бактерии,
заедно с бактериите от околната среда,

освобождават водата и кислорода
и разрушават ДНК

на по-малки и по-малки фрагменти,
докато се получат

фрагменти,
вариращи от 10 базови двойки

до, в най-добрите случаи,
няколкостотин базови двойки в дължина.

Много от фосилите,
от намерените фосили,

са напълно лишени
от органично съдържание,

но някои от тях
имат фрагменти от ДНК,

които са оцелели хиляди,
дори няколко милиона години.

И използвайки тази съвременна
лабораторна техника,

сме открили начини, по които можем

да извлечем това ДНК
от останалата част.

Не е изненадващо за всички вас,

че ако взема кост или зъб на мамут

и извлека ДНК-то му,
ще получа ДНК на мамут.

Но също така ще получа и всички бактерии,
които някога са живели с мамута

и още по-сложно, ще получа цялото ДНК,
което е оцелявало в тази околна среда.

И така бактериите, гъбите
и т.н., и т.н.

Не е изненадващо, че мамут,
запазен в ледника,

ще има около 50% ДНК на мамут,

докато колумбовия мамут,

заровен в умерен климат,
за времето на престояването си,

ще има 3% до 10% ендогенно ДНК.

Но ние сме открили доста находчиви
начини, по които можем да отделяме,

запазваме и отделяме мамутското
от немамутското ДНК.

И с напредъка на секвентирането,

можем да извлечем и да пренаредим
по биоинформатичен начин

тези малки мамутски фрагменти

и да ги поставим върху основа

на хромозом на
азиатски или африкански слон.

И чрез това,
можем да получим всички пунктове,

които различават мамута и
азиатския слон

и какво точно знаем, тогава,
за мамута?

Ами, геномът на мамута
е почти пълен

и знаем, че е наистина много голям,
огромен е.

Геномът на човекоподобните
е около три милиона базови двойки,

но геномът на слона и мамута е
с около 2 милиона базови двойки по-голям

и голяма част от него е съставен от
малки, повтарящи се ДНК,

които правят преподреждането на цялата
структура на генома доста трудно.

Имайки тази информация,
ни дава възможност да отговорим

на един от интересните
въпроси за връзката

между мамутите и техните
живи роднини,

африканският и азиатският слон,

всички от които са споделяли прародител
преди около седем милиона години,

но геномът на мамута показва,
че той споделя най-скорошен прародител

с азиатския слон,
преди около шест милиона години,

така че е малко по-близък
до азиатския слон.

С напредването на ДНК технологията,

можем да започнем да секвентираме

геномите на тези други изчезнали
видове мамути, за които споменах.

Искам да говоря за два от тях:

Вълнестия и колумбовия мамут.

И двата от тях за живеели много близо
един до друг през ледниковите периоди,

така че, когато е имало масивни ледници
в Северна Америка,

вълнестите са били изместени към
тези субледникови среди

и са влезли в контакт с роднините си,
живеещи на юг.

И те са споделяли убежище

и малко повече от убежище,
както се оказва.

Изглежда те са се кръстосвали
помежду си.

И това не е необичайно
за хоботните,

защото се оказва,
че големите слонове от саваната

ще надделеят над по-малките слонове
от гората в борбата за женски.

И така, големите безкосмести колумбови
надвиват малките мъжки вълнести.

Това ми напомня малко на гимназията,
за съжаление.

(Смях)

Това не е банално,

имайки предвид идеята
да се съживи изчезнал вид,

защото се оказва, че африканският и
азиатският слон

могат да се кръстосват помежду си
и да раждат живо потомство.

Това се разбира случайно в зоопарк
в Честър, Великобритания през 1978.

Това означава, че можем
да вземем хромозоми от азиатски слон,

да ги модифицираме и поставим
в позициите,

които сме успяли да установим
при генома на мамута.

Можем да поставим това
в клетка без ядро,

да я преобразуваме в стволова клетка,

след това да я преобразуваме в
може би сперма,

изкуствено да осеменим
яйцеклетка на азиатски слон

и след дълга и сложна процедура

да върнем нещо,
което да изглежда по този начин.

Това няма да е точно копие,

защото късите ДНК фрагменти,
за които ви казах,

ще ни попречат да получим
точната структура.

Но ще ни даде нещо,
което изглежда и прилича

много на вълнестия мамут.

И когато говоря за това
пред приятелите си, често говорим за:

ами, къде ще го държиш?
Къде ще гледаш мамут?

Няма подходяща естествена среда
или климат.

Ами, не е точно така.

Оказва се, че има достатъчно
естествени среди

в северната част на Сибир и Юкон,
които биха били добри за мамут.

Това е доста гъвкаво животно,

което е живяло при големи
вариации на климата.

Тази среда е напълно подходяща
за него.

И трябва да призная, че има част от
детето в мен, момчето в мен,

която би желала да види
тези внушителни същества,

вървящи сред ледниците
на севера отново.

Но трябва да призная, че
зрелият човек в мен

понякога се чуди дали
трябва или не трябва да го направим.

Благодаря ви много.

(Аплодисменти)