Nisu svi mamuti bili runasti | Hendrik Poinar | TEDxDeExtinction

Genetičar molekularne evolucije i biološki antropolog Hendrik Poinar deli svoje istraživanje o mogućnosti da se u život vrati runasti mamut, i u isto vreme postavlja ključno pitanje: da li bi trebalo da to uradimo?

Kad sam bio dečak

piljio sam kroz mikroskop mog oca

u insekte u ćilibaru koje je čuvao u kući.

I oni su bili izuzetno dobro očuvani,
morfološki fenomenalni.

I zamišljali smo da bi jednog dana
mogli da ožive

i ispuze iz smole i ako bi mogli, odlete.

Da ste me pitali pre 10 godina
da li ćemo ikada moći da odredimo

genom istrebljenih životinja,

rekao bih vam da je to malo verovatno.

Da ste pitali da li bismo mogli

da oživimo istrebljene vrste,
rekao bih, pusti snovi.

Ali danas sam ovde, zapanjujuće,
da bih vam rekao

da je ne samo određivanje
istrebljenih genoma moguće,

u stvari realnost u modernom vremenu,

već je i oživljavanje istrebljenih vrsta
nadohvat ruke,

možda ne insekata u ćilibaru -

ovaj komarac je u stvari iskorišćen
kao inspiracija za "Park iz doba jure" -

već od runastih mamuta,

dobro očuvanih ostataka
runastih mamuta iz permafrosta.

Oni su posebno interesantni,
suštinska slika Ledenog doba.

Bili su veliki. Bili su dlakavi.
Imali su velike kljove

i izgleda da smo vrlo duboko povezani
sa njima, kao što smo i sa slonovima.

Možda je to zato što slonovi imaju
mnogo toga zajedničkog sa nama.

Oni sahranjuju svoje mrtve,
odgajaju najbliže srodnike.

Imaju društvene veze koje su veoma bliske.

Ili je to možda zato što
smo vezani dugim vremenom,

jer slonovi, kao i mi,
vode svoje poreklo iz Afrike

od pre nekih sedam miliona godina

i kako su se staništa i okruženja menjala,

mi smo se, kao i slonovi,
selili u Evropu i Aziju.

Prvi veliki mamut
koji se pojavljuje na sceni

je meridionalis koji je bio visok 4 metra,
težio oko 10 tona

i bio adaptiran na šumovite oblasti
i rasprostranjen od zapadne Evrope,

preko centralne Azije,
preko Beringovog kopnenog mosta

i u delovima Severne Amerike.

I onda, ponovo, kako se klima promenila,
kao što se stalno dešava,

nova staništa su se otvorila,

imali smo dolazak vrste
adaptirane na stepu

zvane trogontherii (stepski mamut)
u centralnoj Aziji

koja je potisnula meridionalisa
u zapadnu Evropu.

I otvorene travnate savane
u Severnoj Americi su se otvorile

vodeći do kolumbijskog mamuta,
velike bezdlake vrste u Severnoj Americi.

I u stvari samo oko 500.000 godina kasnije

se pojavio runasti mamut,
onaj kog svi znamo i toliko volimo

i širio se od istočno-beringovske
tačke nastanka preko centralne Azije,

opet potiskujući stepskog mamuta
ka centralnoj Evropi

i tokom stotina i hiljada godina
migrirao napred i nazad

preko Beringovog kopnenog mosta
tokom vremena glečerskih vrhunaca

i dolazio u direktan kontakt
sa kolumbijskim rođacima

koji su živeli na jugu.

i tamo su preživeli
stotinama i hiljadama godina

tokom traumatičnih
klimatskih promena.

To je vrlo prilagodljiva životinja

koja se suočavala sa velikim prelazima
u temperaturi i u okruženju

i vrlo dobro ih podnosila.

I tu su oni preživljavali na kopnu
sve do pre oko 10.000 godina,

u stvari, iznenađujuće,
na malim ostrvima

na obalama Sibira i Aljaske,
do pre 3.000 godina.

Dok Egipćani grade piramide,
runasti mamuti još uvek žive na ostrvima.

I onda nestaju.

Kao i 99 posto svih životinja
koje su jednom živele, oni su istrebljeni,

verovatno zbog klimatskog otopljavanja

i brzog napredovanja gustih šuma
koje su se pomerale ka severu

i takođe, kao što je pokojni,
veliki Pol Martin jednom rekao,

verovatno prekomernog
ubijanja u pleistocenu,

tako da su ih
lovci na veliku divljač istrebili.

Srećom, nalazimo
milione njihovih ostataka

rasutih po permafrostu zakopane
duboko u Sibiru i na Aljasci

i možemo da odemo tamo i izvadimo ih.

I očuvanost je opet, kao kod onih
insekata u ćilibaru, fenomenalna.

Imate zube, kosti sa krvlju
koja izgleda kao krv,

imate dlake i imate netaknuta
tela ili glave

koje još uvek imaju mozak.

Očuvanje i preživljavanje DNK
zavisi od mnogo faktora

i moram priznati da većinu i dalje
ne razumemo potpuno,

ali u zavisnosti od toga kada
organizam umre i koliko brzo je pokopan,

dubine zakopavanja,

konstantnosti temperature
u okruženju tog mesta,

to će na kraju odrediti
koliko dugo će DNK preživeti

kroz geološki značajne vremenske okvire.

I verovatno je iznenađujuće
mnogima od vas u ovoj prostoriji,

da nije vreme ono što je važno
niti je to dužina čuvanja,

već je najvažnija postojanost
temperature čuvanja.

Ako bismo otišli duboko u kosti i zube

koji su preživeli proces fosilizacije,

DNK koja je bila netaknuta,
čvrsto omotana oko proteina histona,

sada je pod napadom bakterija

koje su živele u simbiozi sa mamutom
godinama u toku njegovog života.

Tako ove bakterije zajedno
sa bakterijama iz okruženja,

slobodnom vodom i vazduhom,
u stvari razbijaju DNK

na sve manje i manje DNK fragmente
sve dok ne ostanu samo

fragmenti u opsegu
od 10 baznih parova do,

u najboljem scenariju,
nekoliko stotina baznih parova u dužinu.

Većina fosila koji su otkriveni

su u stvari potpuno oskudni
u svim organskim potpisima.

Ali nekoliko njih ima DNK fragmente

koji preživljavaju hiljadama,
pa čak i nekoliko miliona godina.

Koristeći najsavremeniju
tehnologiju čiste sobe,

pronašli smo načine
da izdvojimo ove DNK

od ostale prljavštine tamo

i nije iznenađujuće ni za koga
od vas koji sedite ovde

da ako uzmem kost ili zub mamuta

i izdvojim njihov DNK,
dobiću DNK mamuta,

ali ću dobiti i sve bakterije
koje su jednom živele sa mamutom

i što je komplikovanije, dobiću sve DNK
koje su preživele u tom okruženju,

bakterije, gljive i tako dalje.

Nije iznenađujuće, opet, da će mamut
sačuvan u permafrostu imati

otprilike 50 posto mamutske DNK

dok će kolumbijski mamut

koji je živeo i zakopan je
u umerenim temperaturnim uslovima

biti samo 3 do 10 posto endogen.

Ali smislili smo vrlo domišljate načine
da odvojimo,

uhvatimo i odvojimo
mamutsku od nemamutske DNK

i sa prednostima
visoko propustljivog sekvenciranja

možemo da izvučemo
i bioinformatički ponovo sastavimo

sve ove male fragmente mamuta

i stavimo ih na osnovu

hromozoma azijskog ili afričkog slona.

I time u stvari možemo
da dobijemo sve male tačke

koje prave razliku između
mamuta i azijskog slona

i šta znamo onda o mamutu?

Mamutov genom
je skoro potpuno dovršen

i znamo da je veoma veliki.
Mamutski.

Genom hominida je oko 3 milijarde
baznih parova

ali genom slona i mamuta
je za oko 2 milijarde baznih parova veći

i najveći njegov deo je sastavljen
od malih, ponavljajućih DNK

što čini veoma teškim ponovno
sastavljanje cele strukture genoma.

Imajući ovu informaciju,
možemo da odgovorimo

na jedno od interesantnih
pitanja odnosa

između mamuta
i njihovih živih rođaka,

afričkog i azijskog slona,

koji svi dele zajedničkog predaka
od pre sedam miliona godina,

ali genom mamuta deli skorijeg predaka

sa azijskim slonovima
pre šest miliona godina,

znači malo bliže azijskom slonu.

Sa napretkom u tehnologiji drevne DNK

sad možemo da počnemo da sekvenciramo

genome onih drugih istrebljenih
oblika mamuta koje sam pomenuo

i samo sam hteo da govorim o dva,

o runastom i kolumbijskom mamutu,

koji su živeli veoma blizu jedan drugoga
tokom glečerskih vrhunaca,

kad su glečeri bili veliki
u Severnoj Americi

runasti mamuti su potisnuti
u subglečerske ekotone

i došli su u dodir sa rođacima
koji žive na jugu

i tamo su delili pribežište

i, kako se ispostavilo,
malo više od pribežišta.

Izgleda da su se međusobno sparivali.

I ovo nije bila neuobičajena
karakteristika među surlašima,

jer se ispostavilo da će veliki mužjaci
slona iz savane pobediti

manje šumske slonove
u borbi za njihove ženke.

Tako da veliki bezdlaki kolumbijski mamuti
pobeđuju manje mužjake runastog mamuta.

Podseća me pomalo
na srednju školu, nažalost.

(Smeh)

Ovo nije beznačajno,

imajući u vidu ideju da želimo
da oživimo istrebljene vrste,

jer se ispostavilo
da afrički i azijski slon

u stvari mogu da se međusobno
razmnožavaju i imaju mladunce

i ovo se desilo slučajno u zoo vrtu
u Česteru, u Velikoj Britaniji 1978.

To znači da možemo da uzmemo
hromozome azijskog slona,

modifikujemo ih u sve ove položaje

koje smo sada mogli da izdvojimo
sa genomom mamuta,

možemo da stavimo to
u ćeliju sa uklonjenim jedrom,

diferenciramo to u matičnu ćeliju,

posle toga diferenciramo to
možda u spermu,

veštački oplodimo jaje azijskog slona

i dugom i napornom procedurom

povratimo nešto što izgleda ovako.

Ovo ne bi bila tačna replika

jer kratki fragmenti DNK
o kojima sam vam pričao

bi nas sprečili
da napravimo tačnu strukturu,

ali bi se napravilo nešto što izgleda

vrlo slično kao što je
izgledao runasti mamut.

Kada ovo pomenem u razgovoru
sa prijateljima, obično pričamo

o tome gde biste ga stavili?
Gde ćete smestiti mamuta?

Nema pogodnih klimata ni staništa.

Pa, to nije sasvim tačno.

Izgleda da ima puno staništa

na severu Sibira i Jukona
gde bi mogao da se nastani mamut.

Sećate se, ovo je
vrlo prilagodljiva životinja

koja je preživela ogromne
varijacije klime.

Tako da bi u ovom predelu
mogao lako da se nastani

i moram priznati da ima nečeg detinjeg
u meni, dečaka u meni

koji bi voleo da vidi
ova veličanstvena stvorenja

kako šetaju po permafrostu severa
još jednom.

Ali moram priznati
da se deo odrasle osobe u meni

ponekad pita da li bi trebalo ili ne.

Hvala mnogo.

(Aplauz)