Quando eu era garoto,
costumava olhar atentamente pelo microscópio do meu pai
os insetos em âmbar que ele tinha em casa.
E eles eram muito bem-preservados, morfologicamente simplesmente fenomenais.
E costumávamos imaginar que um dia eles tomariam vida,
e se arrastariam para fora das resinas, e se pudessem, iriam embora voando.
Se dez anos atrás você me perguntasse se nós seríamos capazes
de sequenciar o genoma de animais extintos
eu te diria: hum, é improvável.
Se você me perguntasse se conseguiríamos
trazer de volta à vida espécies extintas, diria: "pura fantasia".
Mas na verdade estou aqui, para dizer a vocês
que não apenas o sequenciamento de genomas extintos são uma possibilidade,
são uma realidade nos dias modernos,
mas o ressurgimento de espécies extintas na realidade está em nosso alcance.
Talvez não para os insetos em resina.
Na verdade, esse mosquito foi usado como inspiração para o Jurassic Park,
mas de mamutes-lanosos,
os restos bem preservados de mamutes-lanosos no pergelissolo.
Lanosos são uma imagem quintessencial muito interessante da Era do Gelo.
Eles eram grandes, eles eram peludos, eles tinham grandes presas,
e parecemos ter uma conexão muito profunda com eles, como temos com elefantes.
Talvez porque nós e os elefantes temos muitas coisas em comum.
Eles enterram seus mortos, eles educam os próximos da linhagem,
eles têm união social, são muito próximos,
ou talvez porque na verdade estamos ligados pela origem,
pois os elefantes, como nós, têm sua origem na África
uns sete milhões de anos atrás.
E a medida que os habitats e os ambientes mudaram,
nós na verdade, bem como os elefantes, emigramos para a Europa e para a Ásia.
Então o primeiro grande mamute que apareceu na área
é o meridionalis, que tinha 4m de altura e pesava cerca de 10 toneladas.
E era uma espécie adaptada à mata e se espalhou por todo o oeste europeu
até a Ásia central, através da Ponte Terrestre de Bering
e dentro de partes da América do Norte.
Ai novamente, com a mudança do clima, que sempre muda,
e novos habitats se abriram,
tivemos a chegada de uma espécie adaptada ao estepe,
chamado trogontherii, na Ásia Central,
empurrando o meridionalis para fora do Oeste Europeu.
E as vastas savanas de gramíneas da América do Norte se abriram
levando ao mamute columbiano, uma espécie grande e sem pelos na América do Norte.
Na verdade foi só depois de 500 mil anos
que tivemos a chegada do mamute-lanoso, que todos conhecemos e tanto amamos,
se espalhando de um ponto de origem a leste da Beríngia até a Ásia Central,
novamente empurrando os trogontherii para fora pela Europa Central,
e durante centenas de milhares de anos migrando de um lado ao outro
pela Ponte Terrestre de Bering, durante períodos de picos glaciais,
e entrando em contato direto com os ancestrais columbianos,
os parentes vivendo no sul.
E lá sobreviveram centenas de milhares de anos
durante as traumáticas mudanças climáticas.
Então esse é um tipo de animal muito flexível
lidando com grandes transições de temperatura e de ambiente
e se saindo muito, mas muito bem.
E lá eles sobreviveram no continente até cerca de 10 mil anos atrás,
e na verdade surpreendentemente nas pequenas ilhas
perto da Sibéria e do Alasca até cerca de 3 mil anos atrás.
Os egípcios ainda construiam as pirâmides e mamutes-lanosos ainda viviam em ilhas.
E então, eles desapareceram,
como 99% dos animais que viveram, eles entram em extinção
provavelmente devido a um clima mais quente
e densas florestas rapidamente invasoras que migraram para o norte
e também, como o falecido, grande Paul Martin certa vez colocou:
Provavelmente o exagero do Pleistoceno,
então os caçadores de grande porte que os mataram.
Felizmente, achamos milhões de seus restos mortais,
espalhados pelo subsolo gelado, enterrados bem fundo na Sibéria e no Alasca.
Na verdade podemos ir até lá em cima e retirá-los.
E a preservação é, novamente, como daqueles insetos [âmbar], fenomenal.
Então temos os dentes, os ossos com sangue, o que parecia com sangue.
temos o pelo, temos carcaças de cabeça intactas
ainda com o cérebro dentro delas.
Então a preservação da sobrevivência do DNA depende de muitos fatores
e devo admitir que não entendemos a maior parte deles,
mas dependendo de quando um organismo morre e o quão rapidamente é enterrado,
a profundidade do enterro,
a constância da temperatura no ambiente do enterro
vai finalmente ditar por quanto tempo o DNA vai sobreviver
ao longo de períodos de tempo geologicamente grandes.
E é provavelmente surpreendente para muitos de vocês nessa sala
que não é o tempo que importa, não é a duração da preservação,
é a constância da temperatura dessa preservação que mais importa.
Logo, se fôssemos a fundo nos ossos e dentes
que de fato sobreviveram ao processo de fossilização
o DNA que estava intacto firmemente envolto proteínas histonas
está agora sob o ataque da bactéria
que vive simbioticamente dentro do mamute por anos durante sua vida.
Então para essas bactérias junto com as bactérias do ambiente,
água livre e oxigênio, na verdade, quebram o DNA
em fragmentos de DNA cada vez menores até que tudo o que temos
são fragmentos que vão de 10 pares-base
até, no melhor dos casos, poucas centenas de pares-base no comprimento.
Então a maioria dos fósseis no registro de fósseis
na verdade são totalmente carentes de todas marcas orgânicas,
mas poucos deles na verdade têm fragmentos de DNA
que sobreviveram por milhares e até alguns milhões de anos.
E usando tecnologia de ponta de sala limpa
encontramos formas de poder realmente
puxar esses DNAs para fora de todo o resto de porcaria lá dentro.
Não é admirável a qualquer um de vocês sentados na sala
que se eu pegar um osso ou dente de mamute
e extrair seu DNA, vou ter DNA de mamute.
Mas eu também terei todas as bactérias que certa vez viveram dentro do mamute
e, mais complicado ainda, terei todo o DNA que sobreviveu no ambiente com ele.
Então as bactérias, os fungos, e tudo mais.
Então, novamente, não é surpreendente que um mamute preservado no pergelissolo
terá algo na ordem de 50% de seu DNA sendo mamute,
onde algo como o mamute-columbiano,
enterrado num ambiente temperado
terá somente 3% a 10% endógeno acima de onde está.
Mas encontramos formas muito claras de como podermos de fato discriminar,
capturar e discriminar o DNA de mamute dos outros DNAs.
E com os avanços no sequenciamento de alto rendimento
podemos de fato tirar e reanalisar bioinformaticamente
todos esses pequenos fragmentos de mamute
e colocá-los sobre uma cadeia principal
de um cromossomo de elefante asiático ou africano.
E então, com isso, podemos de fato ter todos os pequenos
pontos que distinguem um mamute de um elefante asiático
e o que sabemos sobre o mamute?
Bem, o genoma do mamute está quase totalmente completo
e sabemos que na verdade é muito grande, é um mamute.
Então um genoma hominídio tem cerca de três bilhões de pares-base
mas o genoma de mamute e de elefante é maior em 2 bilhões de pares-base,
e a maior parte deles é composta de DNAs pequenos repetitivos
que tornam muito difícil de, de fato, reanalisar a estrutura inteira do genoma.
Logo, ter esta informação nos permite responder
uma das questões interessantes da relação
entre mamutes e seus parentes vivos,
o elefante asiático e o africano,
todos tendo o mesmo ancestral sete milhões de anos atrás,
mas o genoma do mamute mostra que tem um ancestral em comum mais recente com
os elefantes asiáticos há cerca de 6 milhões de anos,
um pouco mais próximo do elefante asiático.
Com os avanços na tecnologia de DNA ancestral
podemos agora começar a sequenciar
os genomas dessas outras formas de mamutes extintos que mencionei.
E eu gostaria de falar de dois deles:
O mamute-lanoso e o mamute columbiano.
Ambos viviam muito próximos um do outro durante os picos de geleiras,
quando as geleiras da América do Norte eram enormes
os lanosos foram impelidos para esses ecótonos
subglaciais e entraram em contato com seus parentes vivendo no sul.
E lá eles compartilharam refúgios
e um pouco mais do que isso, no fim das contas.
Parece que eles estavam tendo relações híbridas.
E essa não é uma característica incomum no Proboscideans,
pois acabou que aqueles elefantes machos de grandes savanas
competirão com os elefantes menores da floresta por suas fêmeas.
Daí, grandes columbianos sem pelos ganham a luta com os machos lanosos menores.
Isso me lembra um pouco do colegial, infelizmente.
(Risos)
Então não é trivial,
dada a ideia de que queremos ressuscitar espécies extintas,
pois acaba que um elefante africano e um elefante asiático
podem ter relações híbridas e ter filhotes
e isso de fato aconteceu por acidente num zoológico em Chester, RU, em 1978.
Isso significa que podemos de fato pegar cromossomos de elefantes
asiáticos, modificá-los em todas essas
partes que pudemos discriminar com o genoma do mamute.
Podemos colocar isso numa célula removida,
diferenciá-la da célula tronco,
depois diferenciá-la talvez em esperma,
inseminar artificialmente um óvulo de elefante asiático
e através de um procedimento longo e trabalhoso
trazer de volta algo que tem essa aparência.
Vejam, essa não seria uma réplica exata
porque os fragmentos de DNA curtos dos quais falei
nos impediriam de construir a estrutura exata.
Mas faria algo semelhante em forma e textura
à que o mamute-lanoso tinha.
E quando trago este assunto com meus amigos, amiúde conversamos sobre:
bem, onde você o colocaria? Onde você hospedará um mamute?
Não há climas e habitats apropriados.
Bem, na verdade esse não é o caso.
No fim das contas há áreas de habitats
no norte da Sibéria e do Yukon que poderiam, sim, hospedar mamutes.
Lembrem que este era um animal altamente adaptável
que passou por tremenda variação climática.
Então esta paisagem facilmente poderia abrigá-los.
E devo admitir que há uma parte da criança em mim, o garoto em mim,
que adoraria ver estas criaturas majestosas
andando pela pergelissolo do norte de novo.
Mas devo que admitir que parte do adulto em mim
às vezes se pergunta se devemos ou não fazer isso.
Muito obrigado.
(Aplausos)