Non tutti i mammut erano lanosi: Hendrik Poinar al TEDxDeExtinction

Hendrik Poinar (Ancient DNA Centre dell'Università McMaster a Hamilton, Ontario) si è specializzato in genetica evolutiva molecolare e in antropologia biologica e conta molto sulla ricerca interdisciplinare.

Quando ero bambino,

mi piaceva osservare,
al microscopio di mio padre,

gli insetti nell'ambra
che avevamo in casa.

Erano straordinari e ben conservati,

con una morfologia
alquanto fenomenale.

Immaginavamo che, un giorno,

sarebbero tornati in vita,

strisciando fuori dalla resina

e poi, magari, sarebbero volati via.

Se 10 anni fa mi aveste domandato

se saremmo mai riusciti a sequenziare
il genoma di animali estinti,

io vi avrei risposto:
"Hmmm, è improbabile".

Se mi aveste chiesto
se saremmo mai stati in grado

di far rivivere una specie estinta,

vi avrei detto:
"È un sogno irraggiungibile".

Ma, in realtà, oggi sono qui

per dirvi addirittura che,
non solo il sequenziamento

di un genoma estinto è una possibilità,
è una realtà dei giorni nostri,

ma che far rivivere una specie estinta
è quasi fattibile;

magari non dagli gli insetti nell'ambra

- in effetti, questa zanzara
era stata utilizzata

come ispirazione per "Jurassic Park" -,

ma dai mammut lanosi: dai loro resti
ben conservati nel permafrost.

Sono particolarmente interessanti;

rappresentano l'immagine tipica
dell'Era Glaciale.

Erano grandi, pelosi,
avevano grosse zanne,

e sembra che noi abbiamo
un collegamento profondo con loro,

così come con gli elefanti.

Forse perché gli elefanti
hanno molte cose in comune con noi:

seppelliscono i loro morti,
educano i loro parenti più stretti,

sono molto uniti socialmente...

Oppure, magari perché siamo,
effettivamente, uniti da molto tempo:

infatti gli elefanti, come noi,
ebbero origine in Africa

circa 7 milioni di anni fa,

e non appena l'habitat e l'ambiente
subirono cambiamenti,

noi, come gli elefanti,
migrammo in Europa e in Asia.

Il primo grande mammut ad apparire
sulla scena, fu il Meridionalis,

alto 4 metri, con un peso
di circa 10 tonnellate;

era una specie predisposta
per la vita nelle foreste,

diffusa dall'Europa Occidentale
all'Asia Centrale,

lungo il ponte di terra
dello Stretto di Bering,

e in varie zone del Nord America.

E quando il clima cambiò,
come sempre accade,

ed ebbero origine nuovi habitat,

ci fu l'arrivo di una specie
predisposta per la vita nelle steppe,

chiamata "trogontherii"
e diffusa nell'Asia Centrale,

che respinse il Meridionalis
nell'Europa Occidentale.

La nascita delle savane aperte
del Nord America,

portò alla comparsa
del mammut colombiano,

specie di grandi dimensioni, senza pelliccia, diffusa nel Nord America.

Solo circa 500.000 anni più tardi

abbiamo l'arrivo del mammut lanoso

- quello che tutti noi conosciamo ed amiamo tanto -

diffusosi a partire da un punto di origine
situato nella Beringia Orientale,

fino all'Asia Centrale,
respingendo a sua volta il Trogontherii

nell'Europa Centrale.

Per centinaia di migliaia di anni

migrò avanti e indietro
passando per il ponte di terra di Bering,

durante i periodi con temperature glaciali,

giungendo in contatto diretto

con gli antenati colombiani:
dei loro parenti che vivevano al sud.

Sopravvissero per centinaia
di migliaia di anni,

attraversando traumatici
cambiamenti climatici.

Dunque abbiamo davvero
un animale "plastico", adattabile.

in grado di fronteggiare molto bene

i cambiamenti di temperatura
e dell'ambiente.

Sopravvissero sul continente
fino a circa 10.000 anni fa

e, sorprendentemente,
nelle piccole isole vicino alla Siberia

e all'Alaska, fino a circa 3.000 anni fa.

Dunque gli Egiziani
costruivano le piramidi

e i mammut vivevano ancora sulle isole.

E poi, scomparvero.

Come il 99% degli animali
che vissero una volta, si estinsero;

probabilmente a causa
del riscaldamento del clima,

del rapido sviluppo di foreste fitte

che si stavano spostando verso nord,

e, in ultimo, come disse
il grande Paul Martin

probabilmente per l'uccisione di massa
del Pleistocene:

furono abbattuti dalla caccia grossa
da parte dell'uomo.

Fortunatamente,
ci sono milioni dei loro resti

disseminati per il permafrost
e seppelliti in profondità

in Siberia e in Alaska e vi è la possibilità

di andare fin lassù e prelevarli.

La loro conservazione è fenomenale,

così come questi insetti nell'(ambra).

Dunque abbiamo denti, ossa con sangue

- o qualcosa che sembra sangue -,

abbiamo peli e carcasse o teste intatte,

nelle quali è ancora presente il cervello.

La conservazione
e la sopravvivenza del DNA

dipende da molti fattori
e devo ammettere che,

molti di essi, ancora non riusciamo
a comprenderli bene,

ma se consideriamo il momento
in cui un organismo muore,

il tempo trascorso
prima che sia seppellito, la profondità,

la costanza
della temperatura sotterranea...

questi fattori decideranno, in definitiva,
la sopravvivenza del DNA

negli archi di tempo geologicamente significativi.

E probabilmente, risulterà sorprendente
per molti di voi

il fatto che non ha importanza il tempo,

non è il tempo di conservazione che conta,

ma è la temperatura costante
a contare maggiormente.

Ora, se dovessimo andare in profondità, all'interno delle ossa

e dei denti,
sopravvissuti alla fossilizzazione,

vedremmo che il DNA,
una volta intatto e saldamente avvolto

attorno agli istoni, è ora sotto attacco

da parte dei batteri
che hanno vissuto in simbiosi

con il mammut per anni,
durante il suo periodo di vita.

Essi, insieme ai batteri
presenti nell'ambiente,

liberano acqua e ossigeno,
facendo andare letteralmente

in pezzi il DNA, riducendolo in frammenti
sempre più piccoli,

finché, tutto quello che ci rimane,
sono frammenti

la cui lunghezza varia da 10
a poche centinaia di coppie di basi,

nel migliore dei casi.

Dunque molti fossili presenti nei reperti,

in realtà sono completamente privi
di ogni traccia organica.

Ma alcuni possiedono frammenti di DNA

che sopravvivono per migliaia,

persino milioni di anni nel tempo.

E con tecnologie all'avanguardia
praticate nelle camere bianche,

abbiamo ideato metodi
che ci permettono di estrarre questi DNA

da tutto ciò che rimane
della "sostanza viscida" lì presente.

E non risulterà sorprendente
a nessuno di voi

il fatto che, se prendo un osso
o un dente di mammut

e ne estraggo il DNA,
avrò DNA di mammut,

ma avrò anche tutti i batteri che,
una volta, vivevano con lui

e, quel che è peggio,
avrò anche tutto il DNA

che è riuscito a sopravvivere
in quell'ambiente insieme al mammut,

dunque i batteri, i funghi, eccetera.

Non c'è da meravigliarsi che un mammut

conservato nel permafrost
avrà circa il 50% del proprio DNA,

mentre specie
come il mammut colombiano,

seppellite in un ambiente temperato,

avranno solo dal 3% al 10%
di DNA endogeno.

Ma noi abbiamo ideato dei modi
molto intelligenti

che ci permettono di discriminare
e catturare

il DNA di mammut da quello non suo,

e con i progressi fatti
nel sequenziamento high-throughput,

possiamo estrarre e,
con la bioinformatica, riorganizzare

tutti questi piccoli
"frammenti di mammut"

e posizionarli su una molecola di DNA

di un elefante asiatico o africano.

Così facendo, possiamo riconoscere
tutti i piccoli punti

indicanti le differenze
tra un mammut e un elefante asiatico,

e dunque cosa conosciamo
di un mammut?

Il genoma del mammut è stato
quasi del tutto completato,

e sappiamo che è molto grande:
è un mammut...

Il genoma di un ominide misura
circa 3 miliardi di coppie di basi,

ma quello di un elefante e di un mammut

è maggiore di circa 2 miliardi di coppie
di basi, e la maggior parte

è composto da piccoli DNA
che si ripetono,

rendendo difficile la riorganizzazione
dell'intera struttura del genoma.

Con queste informazioni a disposizione, possiamo rispondere

a una delle domande interessanti
sull'affinità

tra il mammut e i suoi parenti in vita,

l'elefante africano e quello asiatico:

tutti e tre avevano un antenato
in comune, 7 milioni di anni fa,

ma il genoma del mammut
sembra avere

un antenato più recente
in comune con gli elefanti asiatici,

risalente a circa 6 milioni di anni fa,

dunque è leggermente più imparentato
con questi ultimi.

Con l'avanzare della tecnologia
che prende in esame il DNA antico,

ora possiamo iniziare a sequenziare

il genoma di queste altre forme estinte
di mammut che avevo menzionato,

e vorrei parlare proprio di due di loro:

il mammut lanoso
e il mammut colombiano;

entrambi vissero molto vicini
nei periodi di temperature glaciali;

quando i ghiacciai erano massicci
in Nord America,

i mammut lanosi furono respinti
in questi ecotoni subglaciali,

incontrando i loro parenti
che vivevano al sud.

Condividevano i rifugi

e risulta che condividessero
anche qualcosina in più:

sembra che si accoppiassero tra loro.

E questa non è una cosa insolita
nei proboscidati,

infatti risulta che i grandi maschi
di elefanti della savana

sottomettano gli elefanti di foresta
per avere le loro femmine.

Dunque i grandi mammut colombiani
senza peli

che sottomettono i maschi più piccoli
di mammut lanoso...

Questo mi fa ricordare un po'
le scuole superiori, purtroppo.

[Risate]

Questa non è una cosa di poco conto,
vista la nostra idea

di voler far rivivere specie estinte,

perché risulta che un elefante africano
e uno asiatico

possono accoppiarsi tra loro
e avere un cucciolo vivo;

questo è, effettivamente, accaduto involontariamente in uno zoo

a Chester, Regno Unito, nel 1978.

Ciò significa che noi possiamo davvero
prendere dei cromosomi

di elefante asiatico, modificarli
in tutti quei punti

che abbiamo discriminato
con il genoma del mammut,

inserire uno di questi in una cellula
privata del suo nucleo,

differenziarla in una cellula staminale,

poi magari in uno sperma,

fecondare artificialmente
una cellula uovo di elefante asiatico,

e dopo un procedimento lungo e difficile,

riportare in vita qualcosa del genere.

Ora, non sarebbe l'esatta copia,

dal momento che i "brevi"
frammenti di DNA di cui vi parlavo

non ci consentiranno
di costruire la struttura esatta,

ma g;i somiglierebbe molto ed avrebbe

quasi lo stesso comportamento
di un mammut lanoso.

Quando parlo di questo con i miei amici,

spesso discutiamo:
"Beh, ma dove lo metteresti?"

"Dove lo ospiti un mammut?"

"Non ci sono un clima
né un habitat adatto".

Beh, in realtà, non è esattamente così:

risulta ci siano varie zone di habitat

nel nord della Siberia e nello Yukon

che potrebbero, effettivamente,
ospitare un mammut.

Ricordate che si trattava davvero
di un animale adattabile

che visse durante
enormi cambiamenti climatici.

Questo paesaggio sarebbe facilmente
in grado di ospitarlo,

e devo ammettere
che il bambino che è in me,

il ragazzino in me,
desidererebbe tanto vedere

queste creature imponenti camminare nuovamente per il permafrost del nord,

ma devo anche ammettere
che parte dell'adulto in me

qualche volta si domanda se,
effettivamente, dovremmo farlo.

Grazie mille.

[Applauso]