Hendrik Poinar: Mamutul lânos trebuie să se întoarcă!

E visul copiilor de pretutindeni să vadă ființe uriașe ce pășesc din nou pe Terra. Ar fi o posibilitate și ar trebui, oare, ca acest vis să devină realitate? Hendrik Poinar oferă un discurs informativ referitor la următorul pas cu adevărat mare: încercarea de a crea o ființă ce se aseamănă foarte mult cu prietenul nostru blănos, mamutul lânos. Primul pas, secvențierea genomului mamutului lânos se apropie de final. Este o realizare colosală. (Filmat la TEDxDeExtinction.)

Pe când eram mic,

obișnuiam să mă uit cu tatăl meu prin microscop

la insectele pe care le păstra în chihlimbar prin casă.

Erau foarte bine conservate,

morfologic erau pur și simplu fenomenale.

Ne imaginam că, într-o bună zi,

vor învia pur și simplu

și vor ieși din rășină

luându-și, până la urmă, zborul.

Dacă m-ați fi întrebat acum 10 ani

dacă vom putea vreodată secvențializa
genomul animalelor dispărute,

aș fi răspuns probabil că nu.

Dacă m-ați fi întrebat

dacă vom putea învia speciile dispărute,

aș fi zis că sunt vise.

Este uimitor, dar astăzi mă aflu în fața dumneavoastră

pentru a vă spune că secvențializarea
genomurilor dispărute

nu doar că e o posibilitate
și o realitate a zilelor noastre,

ci reînvierea unei specii dispărute
ne este chiar la îndemână...

poate nu a unei insecte conservate în chihlimbar –

ca o paranteză, acest țânțar

a fost una din sursele de inspirație
pentru „Jurassic Park” –

ci a unui mamut lânos, prin rămășițele lor

bine conservate în permafrost.

Mamuții reprezintă o imagine foarte interesantă

și cu totul specifică a Epocii de Gheață.

Erau mari și păroși.

Aveau colți mari de fildeș și se pare

că avem o legătură foarte profundă cu ei,
cum avem și cu elefanții.

Poate pentru că elefanții

au foarte multe lucruri în comun cu noi.

Își îngroapă morții. Își educă noile generații.

Relațiile lor sociale sunt foarte puternice.

Sau poate ne leagă trecutul nostru comun,

noi și elefanții avem aceleași origini africane,

plasate în timp acum șapte milioane de ani,

iar pe măsură ce habitatele și mediul s-au schimbat,

noi, precum elefanții, am migrat,

ajungând în Europa și Asia.

Primul mare mamut care a apărut

se numea „meridionalis”, avea patru metri înălțime,

cântărea aproximativ 10 tone și era o specie
adaptată la mediul forestier,

ce s-a răspândit din Europa Occidentală
până în centrul Asiei,

peste podul terestru Bering,

ajungând și în unele părți din America de Nord.

Apoi, odată cu o nouă schimbare a climei,
care e mereu în schimbare,

și cu apariția unor noi habitate,

în Asia Centrală au apărut și speciile de stepă,

mamuții numiți „trogontherii”

ce i-au eliminat pe meridionalis
din Europa Occidentală.

Au apărut savanele cu pășuni întinse
din America de Nord,

ceea ce a dus la apariția mamutului columbian,

specia de talie mare și fără păr a Americii de Nord.

Abia după aproximativ 500.000 de ani

a apărut de fapt mamutul lânos,

cel pe care îl cunoaștem și îl îndrăgim cu toții

și care s-a răspândit din Beringia de Est,
punctul de origine,

în toată Asia Centrală, împingându-i, la rândul lor,
pe „trogontherii” afară,

prin centrul Europei

și, de-a lungul sutelor de mii de ani,

migrând înainte și înapoi peste podul terestru Bering

când glaciațiunea era maximă

și intrând în contact direct

cu rudele din Columbia care trăiau la sud,

supravieţuind timp de sute de mii de ani

unor schimbări climatice majore.

Iată deci un animal extrem de adaptabil
care trece prin schimbări semnificative

de temperatură și mediu, descurcându-se
foarte, foarte bine.

A supraviețuit pe continent
până acum aproximativ 10.000 de ani,

și, în mod surprinzător,
pe insulele mici de lângă Siberia

și Alaska, până acum vreo 3.000 de ani.

Așadar, egiptenii construiau piramidele

când mamuții lânoși încă trăiau pe insule.

După care au dispărut.

Asemănător celor 99% dintre animalele
care au trăit cândva,

mamuții au dispărut, cel mai probabil,
datorită încălzirii climei

și a răspândirii spre nord

a pădurilor dese.

De asemenea, cum a spus odată marele Paul Martin,

probabil și datorită vânătorii excesive din Pleistocen,

fiind victimele vânătorilor de animale mari.

Din fericire, putem găsi foarte multe
rămășițe ale mamuților

pe tot cuprinsul permafrostului,
îngropate la mare adâncime

în Siberia și Alaska, putând merge acolo

să le dezgropăm.

Cât despre felul în care s-au păstrat aceste rămășițe,

putem spune că este fenomenal,
asemenea insectelor (din chihlimbar).

Așadar avem dinți, oase cu sânge

care arată ca sângele, avem păr

și mai avem și carcase intacte sau capete

care încă adăpostesc creierul.

Conservarea și supraviețuirea ADN-ului

depinde de mulți factori pe care, trebuie să recunosc,

încă nu îi înțelegem pe deplin,

dar în funcție de momentul în care moare un organism

și de cât de rapid este îngropat,
de adâncimea la care este îngropat

și constanța temperaturii mediului
în care este îngropat,

ne putem da seama cât timp va supraviețui ADN-ul

pe perioade de timp geologic semnificative.

Probabil va fi o surpriză pentru mulți
dintre dumneavoastră

aici de față, să aflați că nu timpul contează,

nu lungimea perioadei de conservare,

contează cel mai mult cât de constantă e temperatura
la care se face conservarea.

Astfel, dacă am explora în profunzime

oasele și dinții care au supraviețuit
procesului de fosilizare,

vom constata că ADN-ul odată intact și strâns legat

în jurul proteinelor histonic, este acum atacat

de bacteriile care trăiau în simbioză cu mamutul

ani de-a rândul, cât acesta încă trăia.

Aceste bacterii, împreună cu cele din mediu,

eliberează apă și oxigen,
descompunând de fapt ADN-ul

în fragmente tot mai mici,

până la fragmente de ordinul

a 10 perechi de bază, iar în cel mai bun caz,

a câtorva sute de perechi de bază.

Deci, majoritatea fosilelor descoperite

sunt complet lipsite de orice urmă organică.

Totuși, câteva au fragmente de ADN

care supraviețuiesc timp de mii,

chiar câteva milioane de ani.

Folosindu-ne de tehnologia de sterilizare
de ultimă generație,

am reușit să găsim metode prin care putem despărți
aceste fragmente de ADN

de tot restul materialului,

iar pe dumneavoastră nu vă va surprinde

dacă aș lua un os sau un dinte de mamut

și aș extrage ADN-ul; aș obține ADN de mamut,

dar și bacteriile ce au trăit cândva cu mamutul,

și, mai complicat, voi obține de asemenea tot ADN-ul

ce a supraviețuit în același mediu cu el

adică ADN de bacterii, de ciuperci etc.

Așadar nu va fi o surpriză că un mamut

conservat în permafrost va avea în jur de

50% din ADN-ul unui mamut,

în timp ce un mamut columbian

care a trăit şi a fost îngropat într-un mediu temperat

va avea doar în jur de 3 sau 10% ADN endogen.

Am descoperit, însă, metode foarte concrete

prin care putem capta și diferenția

ADN-ul de mamut și cel diferit de acesta,

iar datorită inovațiilor de secvențiere
de mare randament,

putem chiar să extragem și să refacem bioinformațional

toate aceste mici fragmente de mamut,

plasându-le ulterior pe brațul

unui cromozom de elefant asiatic sau african.

Iar prin aceasta am putea obține
toate acele mici puncte

care fac diferența dintre un mamut și un elefant asiatic.

Dar ce știm până la urmă despre un mamut?

Știm că genomul de mamut e aproape gata

și știm că este chiar foarte mare...
De mamut, până la urmă.

Genomul unui hominid are cam trei miliarde
de perechi de bază,

dar genomul unui elefant sau al unui mamut

are cu aproape două miliarde de perechi de bază
mai mult; mare parte dintre acestea

se compun din ADN-uri mici şi repetitve

care fac foarte dificilă refacerea
întregii structuri a genomului.

Având această informație,
suntem în măsură să răspundem

unei întrebări foarte interesante referitoare la relația

dintre mamuți și rudele lor în viață,

elefanții africani și asiatici,

care au un strămoș comun
de acum șapte milioane de ani,

dar genomul de mamut indică faptul
că acesta are în comun

un strămoș mai recent cu elefanții asiatici,

care a trăit acum șase milioane de ani,

deci e ceva mai apropiat de elefantul asiatic.

Odată cu dezvoltarea tehnologiei de datare a ADN-ului,

putem să începem secvențierea propriu-zisă

a genomului celorlalte varietăți de mamut dispărute,
pomenite mai devreme

și aș vrea să vorbesc despre două dintre acestea,

mamutul lânos și cel columbian,

specii ce trăiau în imediată vecinătate una de cealaltă

în timpul apogeurilor glaciare,

așa că atunci când ghețarii
din America de Nord erau masivi,

mamuții lânoși au fost împinși
în aceste ecotonuri subglaciare,

venind în contact cu rudele lor din sud,

găsind adăpost împreună

și, după cum s-a descoperit,
s-a întâmplat chiar mai mult de atât.

Se pare că începuseră să se încrucișeze spontan.

Această trăsătură se întâlnește

la Proboscidieni; se pare

că elefanții masculi mari de savană îi înlătură

pe elefanții mai mici de pădure
în lupta pentru femelele acestora.

Așadar, mamuții columbieni mari

îi înlătură pe masculii lânoși mai mici.

Din păcate, îmi aduce puțin aminte de liceu.

(Râsete)

N-am spus o banalitate, dată fiind dorința noastră

de a reînvia speciile dispărute,
pentru că s-a demonstrat

că un un elefant african și unul asiatic

se pot încrucișa și pot rezulta urmași viabili,

acest lucru s-a întâmplat spontan într-o grădină zoo

din Chester, Marea Britanie, în 1978.

Înseamnă că putem lua cromozomi de elefanți asiatici,

îi putem modifica pentru a obține toate acele poziții

pe care am reușit să le descifrăm în genomul mamut;

putem pune acest material genetic
într-o celulă anucleată,

să o diferențiem la rândul ei într-o celulă stem,

să o diferențiem și pe aceasta ulterior,
într-un spermatozoid, de exemplu;

să înseminăm artificial un ovul de elefant asiatic,

iar după un proces îndelungat și dificil,

să reușim să aducem la viață ceva
ce ar arată cam așa.

Aceasta nu ar fi o copie fidelă,

întrucât fragmentele scurte de ADN
despre care v-am povestit

ne vor împiedica să construim structura nealterată,

dar ne-ar permite să creăm ceva
ce ar semăna și s-ar comporta

foarte asemănător cu un mamut lânos.

Când încep să vorbesc despre asta cu prietenii,

ne întrebăm de multe ori unde am putea să îl plasăm.

Unde ar trebui să adăposteşti un mamut?

Nu există nici clima, nici habitatul potrivit.

De fapt, lucrurile nu stau chiar așa.

Se pare că există încă mici areale

în nordul Siberiei și al teritoriului Yukon

care ar putea adăposti mamuți.

Nu uitați că acest animal era foarte adaptabil

și putea supraviețui unor variații mari de climă.

Astfel de medii ar putea să-l adăpostească
fără probleme,

iar eu trebuie să recunosc că pentru copilul din mine

această priveliște ar fi fantastică,

să văd aceste ființe splendide cum străbat din nou
permafrostul din nord,

deşi trebuie să mai recunosc

că partea adultă din mine se întreabă uneori

dacă ar trebui sau nu să facem acest lucru.

Vă mulțumesc foarte mult!

(Aplauze)

Ryan Phelan: Nu plecați încă.

Ne-ați lăsat cu o întrebare pe buze.

Sunt sigur că toată lumea e curioasă.
Întrebându-vă dacă „ar trebui?”,

se pare că mai aveți unele rețineri,

cu toate că viziunea pe care ne-ați oferit-o
e cea a posibilității foarte apropiate.

Din ce cauză ezitați?

Hendrik Poinar: Nu cred că-i vorba de ezitare.

Cred doar că trebuie să ne gândim foarte bine

la efectele și ramificațiile acțiunilor noastre,

iar atât timp cât purtăm discuții productive și profunde

ca cea pe care o purtăm acum,

cred că putem ajunge la un răspuns adecvat
la întrebarea: de ce să o facem?

Dar vreau să mă asigur că mai întâi ne facem timp

să ne gândim la motivele pentru care am face-o.

RP: Perfect. Răspuns perfect.
Mulțumesc foarte mult, Hendrik.

HP: Vă mulțumesc. (Aplauze)