Верните шерстистого мамонта!

Дети по всему миру мечтают снова увидеть этих гигантских созданий, гуляющих по нашей планете. Возможно ли (и стоит ли) осуществить эту мечту? Хендрик Пойнар рассказывает о вещах действительно большой важности — создание существа, которое будет выглядеть как шерстистый мамонт, очень скоро сможет стать реальностью. Первый шаг уже сделан — воссоздание генома мамонта почти завершено. И он огромен.
(Снято на TEDxDeExtinction)

Когда я был маленьким,

я любил рассматривать
через микроскоп моего отца

ископаемых насекомых, заключенных в янтарь,
которых он хранил дома.

Выглядели они замечательно,

просто безукоризненно
с точки зрения строения.

И нам нравилось представлять,
что когда-нибудь

они оживут,

вылезут из смолы

и, если смогут, улетят.

Если бы 10 лет назад меня спросили,
смогут ли учёные

когда-нибудь воссоздать ДНК
исчезнувших видов,

я бы ответил: «Нет, маловероятно».

Если бы меня спросили, сможем ли мы

дать новую жизнь исчезнувшим видам,

я бы ответил: «Несбыточные мечты».

Удивительно, но сегодня я здесь для того,

чтобы рассказать вам, что секвенирование

геномов вымерших видов —
это обычная практика в современной науке,

и возрождение исчезнувших видов —
наша ближайшая перспектива.

Может, не из насекомых в янтаре —

этим комаром, кстати, вдохновлялись

создатели «Парка Юрского периода» —

а из шерстистого мамонта,
а точнее из его останков,

хорошо сохранившихся в вечной мерзлоте.

Шерстистые мамонты особенно интересны.

Это типичные представители
Ледникового периода.

Они были большими, лохматыми.

У них были длинные хоботы.
Кажется, что между нами

существует глубокая связь,
точно как со слонами.

Вероятно, потому, что слоны

во многом похожи на нас.

Они хоронят умерших.
Они обучают своих родственников.

Их отличает наличие
тесных социальных связей.

Но, может быть,
причина кроется в глубине веков,

ведь слоны, как и мы,
произошли из Африки

около семи миллионов лет назад.

Со временем окружающая среда
начала меняться,

и мы, как и слоны, мигрировали

в Европу и Азию.

Древнейшим мамонтом считается

южный мамонт,
высота которого достигала 4-х метров,

а вес — 10-ти тонн.
Этот вид обитал в лесистой местности.

Из Западной Европы он мигрировал
в Центральную Азию,

пересёк Берингов перешеек

и проник в Северную Америку.

Когда изменился климат
(а такое часто случается)

и появились новые места обитания,

в Центральную Азию прибыл
адаптированный к степной местности вид,

известный как степной мамонт,

который вытеснил южного мамонта
в Западную Европу.

А в Северной Америке появились
открытые травяные саванны,

и это привело к появлению
мамонта Колумба —

большого безволосого вида,
обитавшего в Северной Америке.

И только через 500 000 лет

появился шерстистый мамонт,

которого мы все знаем и любим.

Со своей родины Берингии
он распространился

по Центральной Азии,
вытеснив оттуда южного мамонта

в Центральную Европу.

И в течение сотен тысяч лет

во время ледникового периода
шерстистый мамонт мигрировал то туда,

то обратно через Берингов Перешеек,

попутно контактируя

со своими родственниками,
мамонтами Колумба, обитающими на юге.

В течение сотен тысяч лет
они переживали там

экстремальные климатические изменения.

Эти животные легко адаптировались
к резким колебаниям температуры

и хорошо приспосабливались
к изменениям окружающей среды.

Они успешно выживали на континенте
до 10 000 лет тому назад.

Но что удивительно, на маленьких островах
недалеко от Сибири

и Аляски они обитали
вплоть до 3-х тысячелетий назад.

Представьте, египтяне строят пирамиды,

а в это время шерстистые мамонты
живут себе на островах.

Но потом они исчезают.

Как и 99% всех животных,
обитавших когда-то на Земле,

вероятно, они вымерли
из-за потепления климата

и быстро разраставшихся

на севере густых лесов.

Возможно, как сказал великий Пол Мартин
[американский ученый-географ],

из-за плестоцейнского
массового уничтожения —

своего рода сафари,
в ходе которого убивали мамонтов.

К счастью, мы находим
огромное количество их останков,

зарытых глубоко в вечной мерзлоте

в Сибири и на Аляске.
Мы проводим там раскопки

и извлекаем останки.

И, как насекомые в янтаре,

они замечательно сохранены.

Поэтому у нас есть их зубы, кости с кровью

(она даже выглядит как кровь), шерсть

и неповреждённые черепа,
внутри которых

даже сохранились мозги.

Дело в том, что сохранность ДНК

зависит от многих факторов,
и я должен признать,

что большинство из них ещё не изучены.

Но в зависимости от того,
когда организм погиб,

как быстро он был погребён
и насколько глубоко,

а также в зависимости от температуры
в месте погребения,

определяется период сохранности ДНК

на шкале геологически значимого
периода времени.

Вероятно, многие из присутствующих
в этом зале удивятся,

услышав, что определяющую роль
здесь играет не время,

и не срок консервации,

а стабильность температуры в данной среде.

Если бы мы сейчас начали
серьёзно исследовать кости

и зубы, пережившие процессы окаменения,

цепочки ДНК, которые когда-то были
неповреждёнными и плотно свернутыми

вокруг гистонов [белки, образующие комплекс, связывающийся с ДНК],

были бы атакованы бактерией,
существовавшей с мамонтом

в течение всей его жизни.

Вместе с бактериями
из окружающей среды,

свободной водой и кислородом
она разделяет цепочки ДНК

на всё меньшие и меньшие фрагменты.

В итоге мы имеем фрагменты длинной

от десяти, а в лучшем случае

до нескольких сотен базовых пар.

Большинство ископаемых
в геологической летописи

полностью лишены
каких-либо органических следов.

Тем не менее, некоторые из них
всё же содержат фрагменты ДНК,

которые пережили тысячелетия

и даже миллионы лет.

C помощью современных технологий
чистых помещений

мы нашли способы отделять ДНК

от остального мусора вокруг него.

Все присутствующие в этом зале понимают,

что если я возьму зуб или кость мамонта

и извлеку из них ДНК,
я получу ДНК мамонта,

но вместе с бактериями,
которые сосуществовали с ним.

Усложняет задачу то,
что там будут перемешаны ДНК

всех организмов,
оказавшихся с мамонтом в одной среде, —

бактерий, грибов и так далее.

Неудивительно, что ДНК мамонта,

сохранившаяся в вечной мерзлоте,

примерно наполовину содержит
генетический материал самого мамонта,

в то время как, например, у мамонта Колумба,

обитающего и похороненного
при более высоких температурах,

оригинальными будут всего
от трех до десяти процентов ДНК.

У нас есть эффективные способы,

позволяющие отличать ДНК мамонта

от ДНК других организмов.

Используя преимущества
высокопроизводительной технологии секвенирования,

мы можем извлечь и соединить
все маленькие

фрагменты ДНК мамонта

и упаковать их

в хромосому африканского
или азиатского слона.

Сделав это, мы увидим
все маленькие различия,

существующие между
мамонтом и азиатским слоном.

И что же мы тогда узнаем о мамонте?

Анализ генома мамонта
практически завершён,

и мы знаем, что он действительно огромен.
Он же мамонт.

В человеческом геноме
около трёх миллиардов базовых пар,

но в геноме слона и мамонта

примерно на два миллиарда пар больше.
И большая часть

состоит из маленьких повторяющихся
последовательностей ДНК,

поэтому восстановить всю структуру генома
очень сложно.

Вся эта информация
позволяет нам ответить

на один из наиболее интересных вопросов

о связи между мамонтами
и их ныне живущими родственниками,

африканскими и азиатскими слонами,

которые произошли от одного предка
7 миллионов лет назад.

Но геном мамонта демонстрирует,
что последнего общего предка

мамонты делили с азиатскими слонами

около шести миллионов лет назад.

Так что мамонты чуть ближе
к азиатским слонам.

С высокими технологиями
в области исследований ДНК

мы уже можем начать процесс извлечения

генов тех видов мамонтов,
о которых я говорил сегодня.

Давайте поговорим о двух видах —

шерстистом мамонте и мамонте Колумба,

которые жили недалеко друг от друга

во времена ледниковых периодов.

Когда в Северная Америка
покрылась массивными ледниками,

шерстистые мамонты были вытеснены
в межледниковые экологические зоны,

где они встретили своих сородичей,
обитающих ближе к югу.

И с ними они разделили своё изгнание,

но, как оказалось,
дело зашло немного дальше.

Судя по всему, они даже скрещивались.

Это характерно для хоботных.

Мы выяснили,

что крупные самцы саванных слонов
конкурируют

с меньшими лесными слонами за их самок.

Так что большие бесшёрстые
южные мамонты

вытеснили меньших шерстистых
мамонтов из борьбы за самок.

Это напоминает мне старшую школу.

(Смех)

Так что это достаточно оправданная идея —

возродить вымершие виды,
потому что

что африканские и азиатские слоны

могут скрещиваться
и производить здоровое потомство,

что, кстати, и случилось в зоопарке

Честера, в Великобритании, в 1978 году.

Это значит, что хромосомы
азиатского слона мы можем

модифицировать так,
чтобы они походили

на фрагменты генома мамонта,
которые мы распознали,

а затем поместить их в клетку без ядра,

вырастить стволовую клетку

и, возможно, получить из неё сперматозоид,

чтобы искусственно оплодотворить
яйцеклетку азиатского слона

и в результате этого
длительного и сложного процесса

возвратить нечто похожее на мамонта.

Конечно, это не будет его точной копией,

потому что из коротких фрагментов ДНК,
о которых я рассказывал вам,

невозможно воссоздать
точную структуру генома,

но должно получиться существо,
которое на вид и на ощупь

напоминает шерстистого мамонта.

Когда мы разговариваем
на эту тему с друзьями,

мы часто думаем о том,
что с ним потом делать.

Где бы вы стали держать мамонта?

Кажется, что нет ни подходящего климата,
ни среды обитания.

Но на самом деле есть.

Оказывается, есть целый ряд мест

на севере Сибири и на Юконе,

где мамонты действительно
могли бы жить.

Вспомните, этот высоко адаптивный вид

выдерживал масштабные изменения климата.

Так что этот ландшафт
с лёгкостью бы их принял.

И я должен признаться,
что во мне живёт мальчишка,

который был бы счастлив увидеть

этих величественных созданий,
шествующих снова

через вечную мерзлоту севера,

но голос взрослого человека во мне
иногда спрашивает:

а должны ли мы это делать?

Большое спасибо.

(Аплодисменты)

Райан Фелан: Не уходите.

Остался вопрос,
который мы хотим Вам задать.

Я уверен, всем хочется знать.
Когда Вы спросили, следует ли нам это делать,

это звучало как будто Вы достаточно сдержанно
относитесь к этому.

Но Вы показали нам, что всё это не фантазия,
а возможная реальность.

Что сдерживает Ваш энтузиазм?

Х.П.: Я не думаю, что это сдержанность.

Я считаю, что нам нужно
очень хорошо подумать

о результатах и последствиях
нашей деятельности.

И при условии, что этот вопрос будет

всесторонне обсуждаться,
как, например, сейчас,

мы найдём хорошее объяснение
необходимости такого шага.

Я хочу, чтобы мы дали себе время
хорошо подумать,

зачем именно мы это сделаем.

Р.Ф.: Замечательно. Идеальный ответ.
Огромное спасибо, Хендрик.

Х.П.: Спасибо. (Аплодисменты)