When I was a young boy, I used to gaze through the microscope of my father at the insects in amber that he kept in the house. And they were remarkably well preserved, morphologically just phenomenal. And we used to imagine that someday, they would actually come to life and they would crawl out of the resin, and, if they could, they would fly away.
제가 어렸을 적에 저는 제 아버지의 현미경을 통해 집에 있는 호박속에 든 곤충들을 관찰하곤 했습니다. 그 곤충들의 외형은 놀랄만큼 잘 보존되어 있었죠. 우리는 언젠가 그 곤충들이 생명을 되찾고 송진 밖으로 기어나올 거라고 상상하곤 했습니다. 그럴수 있다면 곤충들이 날라가 버릴거라는 상상말이죠
If you had asked me 10 years ago whether or not we would ever be able to sequence the genome of extinct animals, I would have told you, it's unlikely. If you had asked whether or not we would actually be able to revive an extinct species, I would have said, pipe dream. But I'm actually standing here today, amazingly, to tell you that not only is the sequencing of extinct genomes a possibility, actually a modern-day reality, but the revival of an extinct species is actually within reach, maybe not from the insects in amber -- in fact, this mosquito was actually used for the inspiration for "Jurassic Park" — but from woolly mammoths, the well preserved remains of woolly mammoths in the permafrost.
만약 10년 전에, 제게 멸종된 생물들의 유전자 배열 순서를 밝힐 수 있겠냐고 물었다면 가망 없다고 답했을 거에요. 만약 우리가 과연 멸종된 종을 살려낼 수 있겠냐고 물었다면 꿈도 못 꿀거라고 답했을 겁니다. . 그런데 제가 이 자리에 서서, 놀랍게도, 멸종된 유전자 배열 순서를 밝혀내는 것이 가능성을 넘어 이제는 현실이 되었을 뿐만 아니라 멸종된 종을 재생하는 게 얼마 남지도 않았고 호박 속의 곤충 뿐만 아니라, - 사실, 이 모기는 영화 "쥬라기 공원"의 영감이 되었죠. - 영구 동토대에 잘 보존된 유해나 털로도 울리 매머드를 재생시킬 수 있다고 이야기 하고 있습니다.
Woollies are a particularly interesting, quintessential image of the Ice Age. They were large. They were hairy. They had large tusks, and we seem to have a very deep connection with them, like we do with elephants. Maybe it's because elephants share many things in common with us. They bury their dead. They educate the next of kin. They have social knits that are very close. Or maybe it's actually because we're bound by deep time, because elephants, like us, share their origins in Africa some seven million years ago, and as habitats changed and environments changed, we actually, like the elephants, migrated out into Europe and Asia.
이 울리 매머드들은 특히 흥미로운, 전형적인 빙하기 생물의 모습입니다. 그 녀석들은 크고, 털이 수북합니다. 매우 큰 상아를 가지고 있고, 우리는 그들과 깊은 연관성을 가지고 있습니다. 우리가 코끼리와 그러하듯 말이죠. 아마도 이건 코끼리들이 우리와 많은 점에서 비슷하기 때문인 것 같아요. 그들은 동족의 시체를 묻어주고 가까운 친척도 교육하거든요. 또 매우 가까운 사회적 결합을 맺고 있습니다. 아마도 이건 우리가 오랜 시간동안 함께 묶여 있었기 때문인지도 모릅니다. 인간들 처럼, 코끼리들은 아프리카에 동일한 기원을 갖고 있습니다. 한 7백만년전 일이었죠. 서식지가 바뀌고, 환경이 변화되면서 우리는 코끼리들과 같이 유럽이나 아시아로 이주했습니다.
So the first large mammoth that appears on the scene is meridionalis, which was standing four meters tall weighing about 10 tons, and was a woodland-adapted species and spread from Western Europe clear across Central Asia, across the Bering land bridge and into parts of North America. And then, again, as climate changed as it always does, and new habitats opened up, we had the arrival of a steppe-adapted species called trogontherii in Central Asia pushing meridionalis out into Western Europe. And the open grassland savannas of North America opened up, leading to the Columbian mammoth, a large, hairless species in North America. And it was really only about 500,000 years later that we had the arrival of the woolly, the one that we all know and love so much, spreading from an East Beringian point of origin across Central Asia, again pushing the trogontherii out through Central Europe, and over hundreds of thousands of years migrating back and forth across the Bering land bridge during times of glacial peaks and coming into direct contact with the Columbian relatives living in the south, and there they survive over hundreds of thousands of years during traumatic climatic shifts. So there's a highly plastic animal dealing with great transitions in temperature and environment, and doing very, very well. And there they survive on the mainland until about 10,000 years ago, and actually, surprisingly, on the small islands off of Siberia and Alaska until about 3,000 years ago. So Egyptians are building pyramids and woollies are still living on islands.
화면에 보이는 최초의 이 거대 매머드는 메리디오날리스라고 불리는데, 키는 4미터에 무게는 10톤 정도 나가는 삼림지대에 적응된 종이었어요. 서부 유럽에서부터 확산되어 중아아시아를 지나 베링 육교를 지나 [빙하기에 육화됬던 베링 해협 부근의 육지] 북아메리카 일부 지대로 유입되었습니다. 시간이 지나, 항상 그래왔듯이 기후가 변화하고 새로운 서식지가 열리자 스텝 지대에 적응된 종인 중앙아시아의 트로곤더리가 나타나고 이들은 메리디오날리스를 서부 유럽으로 몰아냅니다. 그리고 북아메리카에 열린 목초지인 사바나가 생겨나 콜롬비안 매머드의 탄생으로 이어집니다. 이들은 크고 털이 없는 북아메리카 종이었죠. 그리고 겨우 500,000년 후에 울리 매머드의 탄생을 맞습니다. 바로 우리가 가장 잘 알고 매우 사랑하는 종이죠. 이들은 동부 베링 쪽에서 탄생하여 중앙아시아를 가로질러 트로곤더리를 중부 유럽으로 몰아냈습니다. 수십만년 넘게 빙하기의 절정기에 베링 육교를 지나 왔다갔다 이주하며 남쪽에 사는 콜롬비안 친척들과 직접 접촉하며 그곳에서 수십만년 넘게 살아남습니다. 엄청난 기후 변화의 기간 동안에 말이죠. 이렇게 온도나 환경의 거대한 변화에서 살아남은 매우 적응성있는 동물들이 있는데 매우 잘 해냈습니다. 그리고 이 동물들은 본토에서 거의 만년전까지 생존했어요. 사실, 놀랍게도 시베리아 주변의 작은 섬이나 알래스카 주변 섬에서 약 3,000년 전까지도 살아 남았었어요. 그러니까, 이집트인들이 피라미드를 건설할 때에도 울리 매머드들은 그 섬들에 살고 있었습니다.
And then they disappear. Like 99 percent of all the animals that have once lived, they go extinct, likely due to a warming climate and fast-encroaching dense forests that are migrating north, and also, as the late, great Paul Martin once put it, probably Pleistocene overkill, so the large game hunters that took them down.
그리고는사라졌죠. 99퍼센트의 동물들이 한 때 생존했다가 멸종되었는데요. 가능성있는 이유로는 온난화되는 기후와 북쪽으로 빠르게 잠식해오는 빽빽한 수풀, 즉 밀림들 그리고 이후에 폴 마틴이 말했 듯이 (폴 마틴: 캐나다 34대 총리) 홍적세(신생대 제사기의 첫 시기)의 과잉 수렵 시기에 그들을 사냥했던 수렵 등을 꼽습니다.
Fortunately, we find millions of their remains strewn across the permafrost buried deep in Siberia and Alaska, and we can actually go up there and actually take them out. And the preservation is, again, like those insects in [amber], phenomenal. So you have teeth, bones with blood which look like blood, you have hair, and you have intact carcasses or heads which still have brains in them.
다행스럽게도, 우리는 시베리아나 알래스카에서 영구 동토대 깊숙히 흩뿌려져 묻힌 그들의 유해를 찾았고, 우리는 실제로 그곳으로 가서 그들의 유해를 건져내어 가져왔습니다. 보존이 되었던 것은, 또다시, 호박 속의 곤충들과 같이 경이로웠습니다. 이빨도 있고, 혈액과 뼈가 있으며, 머리 카락도 있고, 상처 하나 없는 몸하고 머리통이 있어요. 그안에는 아직도 뇌도 들어있어요.
So the preservation and the survival of DNA depends on many factors, and I have to admit, most of which we still don't quite understand, but depending upon when an organism dies and how quickly he's buried, the depth of that burial, the constancy of the temperature of that burial environment, will ultimately dictate how long DNA will survive over geologically meaningful time frames. And it's probably surprising to many of you sitting in this room that it's not the time that matters, it's not the length of preservation, it's the consistency of the temperature of that preservation that matters most.
DNA의 보존과 생존은 여러가지 요소들에 의존하는데, 제가 인정하겠습니다, 이런 것들의 대부분을 우리는 아직도 이해하지 못하고 있습니다. 그러나 언제 유기체가 죽고, 그게 얼마나 빨리 묻히는지, 또 매장된 깊이, 그리고 묻힌 주변의 온도가 일정한지 등에 따라 지질학적 의미가 있는 기간을 넘어 DNA가 얼마나 오랫동안 생존하는지 결정됩니다. 이 사실은 여기있는 여러분들에게 매우 놀라울거에요. 유전자 보존은 시간 문제가 아닙니다. 보존 기간이 아니라 가장 문제가 되는 것은 온도의 불변성이라는 겁니다.
So if we were to go deep now within the bones and the teeth that actually survived the fossilization process, the DNA which was once intact, tightly wrapped around histone proteins, is now under attack by the bacteria that lived symbiotically with the mammoth for years during its lifetime. So those bacteria, along with the environmental bacteria, free water and oxygen, actually break apart the DNA into smaller and smaller and smaller DNA fragments, until all you have are fragments that range from 10 base pairs to, in the best case scenarios, a few hundred base pairs in length. So most fossils out there in the fossil record are actually completely devoid of all organic signatures. But a few of them actually have DNA fragments that survive for thousands, even a few millions of years in time. And using state-of-the-art clean room technology, we've devised ways that we can actually pull these DNAs away from all the rest of the gunk in there, and it's not surprising to any of you sitting in the room that if I take a mammoth bone or a tooth and I extract its DNA that I'll get mammoth DNA, but I'll also get all the bacteria that once lived with the mammoth, and, more complicated, I'll get all the DNA that survived in that environment with it, so the bacteria, the fungi, and so on and so forth. Not surprising then again that a mammoth preserved in the permafrost will have something on the order of 50 percent of its DNA being mammoth, whereas something like the Columbian mammoth, living in a temperature and buried in a temperate environment over its laying-in will only have 3 to 10 percent endogenous.
그래서 매머드의 유해 깊숙히, 화석화 과정에서 살아남은 뼈나 이빨에는 히스톤 단백질에 싸여 한때는 손상되지 않았던 DNA가 지금은, 살아있던 평생동안 공생했던 박테리아들의 공격을 받고 있습니다. 주변의 박테리아, 유리수, 산소들과 함께 (불투수층과 지표 사이의 지하수) 이 박테리아들이 DNA를 분해하여 작디작은 조각으로 쪼갰습니다. 그 결과 조각들은 10개의 염기쌍 부터 잘해봐야 몇개 정도의 길이로 쪼개져 있어요. 그래서 대부분의 화석들은 유기체의 흔적이라고는 찾아볼 수 없습니다. 그러나 몇몇 화석들은 DNA 조각을 가지고 있습니다. 이들은 천년, 아니 수백만년동안 살아남은 것이지요. 우리는 최첨단의 청정 기술을 사용하여 이런 남은 잔해 찌꺼기물에서 DNA들을 추출 할 수 있는 방법을 고안해냈습니다. 이 강연장에 계신 분들에게는 이런 것들이 전혀 놀라울 것이 아니겠죠: 제가 매머드들의 뼈나 이빨을 가지고 그 DNA를 추출해내어 매머드의 DNA를 얻으면 매머드와 함께 살았던 박테리아도 얻을 수 있고, 더 자세히는, 그 안에서 매머드와 같은 환경을 살아남은 박테리아, 곰팡이 등의 DNA를 모두 얻어 낼 수 있을 거라는 사실 말이죠. 이 또한 전혀 놀라운게 아닌 데요, 영구 동토대에서 보존된 매머드들은 매머드의 DNA를 약 50퍼센트 가지고 있는 반면, 콜롬비안 매머드 같은 것들, 즉 적당한 온도에서 살다 온난한 환경에 묻힌 이들은 겨우 3에서 10퍼센트의 DNA를 가지고 있습니다.
But we've come up with very clever ways that we can actually discriminate, capture and discriminate, the mammoth from the non-mammoth DNA, and with the advances in high-throughput sequencing, we can actually pull out and bioinformatically re-jig all these small mammoth fragments and place them onto a backbone of an Asian or African elephant chromosome. And so by doing that, we can actually get all the little points that discriminate between a mammoth and an Asian elephant, and what do we know, then, about a mammoth?
그러나 우리는 매우 기발한 방법을 생각해냈는데요, 이 방법으로 우리는 매머드 것과 매머드 것이 아닌 DNA를 구별하고, 추출해 냈어요. 발달된 고처리 기능 염기 배열 순서 감식법 덕분에 생체정보학 기술을 이용해 우리는 이 작은 DNA 조각을 떼어내 재조정한 후, 아시아 코끼리나 아프리카 코끼리 염색체에 겹쳐보는 방법으로 비교할 수 있었습니다. 이렇게 해서, 우리는 매머드와 아시아 코끼리를 구별하는 모든 사항들을 알게 되었어요. 그럼, 매머드에 대해선 무엇을 알게 되었냐고요?
Well, the mammoth genome is almost at full completion, and we know that it's actually really big. It's mammoth. So a hominid genome is about three billion base pairs, but an elephant and mammoth genome is about two billion base pairs larger, and most of that is composed of small, repetitive DNAs that make it very difficult to actually re-jig the entire structure of the genome.
음, 메머드 게놈(유전자 총체)은 거의 알아냈는데요, 이것은 매우 크더라고요. 이게 바로 매머드인데요, 인류의 게놈이 대략 30억개의 염기쌍을 가진 반면, 코끼리나 매머드의 게놈은 20억 염기쌍이나 더 가지고 있고, 대다수는 작고 반복되는 DNA로 구성되어있는데, 그것 때문에 모든 게놈의 구조를 재조정하는 것이 꽤 힘들었어요.
So having this information allows us to answer one of the interesting relationship questions between mammoths and their living relatives, the African and the Asian elephant, all of which shared an ancestor seven million years ago, but the genome of the mammoth shows it to share a most recent common ancestor with Asian elephants about six million years ago, so slightly closer to the Asian elephant.
이 정보들을 갖게 됨으로써, 우리는 매머드와 그의 살아있는 친척들인 아프리카 코끼리와 아시아 코끼리들과의 관계에 대한 매우 흥미로운 질문에 답할 수 있게 되었습니다. 이 코끼리들은 모두 700만년 전에 같은 조상을 두고 있었지만 매머드의 게놈은 600만년전까지도 아시아 코끼리들과 공통의 조상을 두고 있었다는 사실을 보여주었습니다.
With advances in ancient DNA technology, we can actually now start to begin to sequence the genomes of those other extinct mammoth forms that I mentioned, and I just wanted to talk about two of them, the woolly and the Columbian mammoth, both of which were living very close to each other during glacial peaks, so when the glaciers were massive in North America, the woollies were pushed into these subglacial ecotones, and came into contact with the relatives living to the south, and there they shared refugia, and a little bit more than the refugia, it turns out. It looks like they were interbreeding. And that this is not an uncommon feature in Proboscideans, because it turns out that large savanna male elephants will outcompete the smaller forest elephants for their females. So large, hairless Columbians outcompeting the smaller male woollies. It reminds me a bit of high school, unfortunately.
DNA 기술의 발달과 함께 우리는 제가 아까 말씀드린, 멸종한 다른 매머드들의 게놈 구조도 밝혀낼 수 있습니다. 두 종류의 매머드만 말씀드릴텐데요, 울리 매머드와 콜롬비안 매머드들은 빙하기 동안 서로 매우 가까운 지역에 살았으며, 북아메리카에 빙하가 엄청나던 시절에, 울리 매머드들은 빙하 지역 아래 이행대(다른 생태계가 접하는 지대)로 밀려갔고, 남쪽에 살던 친척들과 만나 레퓨지아 (빙하기에 변화가 적어 멸종된 것이 살아 있는 지역) 에서 그들과 공존했다는 사실이 밝혀집니다. 이들은 이종 교배를 했던 것 같아요. 이 사실은 장비류(코끼리, 매머드 등)에서는 흔치 않은 특징입니다. 왜냐하면 거대한 수컷 사바나 코끼리들은 작은 둥근 귀 코끼리들과의 암컷 경쟁에서 이긴 걸로 밝혀졌거든요. 크고, 털이 없는 콜롬비안들은 결국 작은 수컷 울리들과의 경쟁에서 이겼습니다. 이걸 보니까 고등학교 시절이 조금 생각나네요.
(Laughter)
(웃음)
So this is not trivial, given the idea that we want to revive extinct species, because it turns out that an African and an Asian elephant can actually interbreed and have live young, and this has actually occurred by accident in a zoo in Chester, U.K., in 1978. So that means that we can actually take Asian elephant chromosomes, modify them into all those positions we've actually now been able to discriminate with the mammoth genome, we can put that into an enucleated cell, differentiate that into a stem cell, subsequently differentiate that maybe into a sperm, artificially inseminate an Asian elephant egg, and over a long and arduous procedure, actually bring back something that looks like this. Now, this wouldn't be an exact replica, because the short DNA fragments that I told you about will prevent us from building the exact structure, but it would make something that looked and felt very much like a woolly mammoth did.
자, 멸종된 종을 재생시키겠다는 생각이 있다는 전제하에서 이건 하찮은 사실이 아닙니다. 왜냐하면 아프리카 코끼리와 아시아 코끼리는 이종 교배를 하여 새끼를 낳을 수 있다는 거니까요, 이런 경우가 실제로 1978년에 영국 체스터에 있는 동물원에서 우연히 일어났습니다. 이는 우리가 아시아 코끼리의 염색체를 가져다가, 이걸 이제는 매머드 게놈과 구별할 수 있는 모든 위치로 변형시킬 수 있다는 걸 의미합니다. 이 것들을 제핵 세포에 넣어서, 줄기세포로 변화시킨 다음, 결국에는 이것을 정자로 변화시켜 아시아 코끼리 난자를에 인공적으로 수정시킨 후, 시간이 지나고 이 힘든 절차를 거치면 실제로 이렇게 생긴 것을 다시 불러올 수 있습니다. 자, 이게 완전한 복제품은 아닙니다. 왜냐하면 제가 말씀드린 조그만 DNA조각들로 인해 정확한 모형을 만드는 게 불가능하기 때문이죠. 그렇지만 이것은 실제 울리 매머드의 모습과 매우 비슷한 것을 보고 느끼게 해줄 것 입니다.
Now, when I bring up this with my friends, we often talk about, well, where would you put it? Where are you going to house a mammoth? There's no climates or habitats suitable. Well, that's not actually the case. It turns out that there are swaths of habitat in the north of Siberia and Yukon that actually could house a mammoth. Remember, this was a highly plastic animal that lived over tremendous climate variation. So this landscape would be easily able to house it, and I have to admit that there [is] a part of the child in me, the boy in me, that would love to see these majestic creatures walk across the permafrost of the north once again, but I do have to admit that part of the adult in me sometimes wonders whether or not we should.
제가 이것을 친구들과 제안하고 나서 우리는 이렇게 물어봤습니다. 어디에 둘까? 어디서 이 매머드를 보관하지? 우리는 이렇게 말했죠. 적합한 기후나 서식지는 없어. 음, 사실은 그렇지 않습니다. 시베리아와 유콘 북부에 광범위한 서식지가 있으며, 여기서 실제로 이 매머드를 보관할 수 있습니다. 기억나시죠. 이 동물은 매우 적응력이 뛰어난 동물입니다. 엄청난 기후 변이 속에서도 살아남았으니까 말이죠. 그러니 이 멋진 풍경 속에서는 매머드를 잘 보관할 수 있습니다. 사실 저기에 제 어린 시절의 모습이 들어있지는 않습니다. 북쪽 지방의 영구 동토대 위를 걸어다니던 그 장엄한 생물을 실제로 보고 싶어하던 제 어린 시절 말이죠. 그러나 저는 인정합니다. 어른으로서의 저는 가끔씩 궁금해합니다. 우리가 해야 할지 말아야 할지에 대해서요.
Thank you very much.
정말 감사합니다.
(Applause)
(박수)
Ryan Phelan: Don't go away. You've left us with a question. I'm sure everyone is asking this. When you say, "Should we?" it feels like you're reticent there, and yet you've given us a vision of it being so possible. What's your reticence?
라이언 펠런: 가지 마세요. 우리한테 질문을 남겨두셨잖아요. 모든 분들이 이게 궁금하실거에요. 당신이 ''우리가 꼭 해야하는지"라고 말했을 때 당신이 말을 아낀다고 생각하셨을 거에요. 그럼에도 멸종된 종 복원이 가능하다는 비젼을 주셨어요. 왜 끝에 와서 말을 아끼시는거죠?
Hendrik Poinar: I don't think it's reticence. I think it's just that we have to think very deeply about the implications, ramifications of our actions, and so as long as we have good, deep discussion like we're having now, I think we can come to a very good solution as to why to do it. But I just want to make sure that we spend time thinking about why we're doing it first.
헨드릭 포이나르: 말을 아낀 것은 아니에요. 저는 우리가 행하는 행위나 행동이 미칠 영향이나 파문에 대해서 깊이 생각해야만 한다고 봅니다. 그리고 우리가 지금과 같이 이렇게 좋고 깊은 논의한다면, 왜 이런 것을 해야 하는지에 대한 좋은 결론에 도달할 수 있다고 생각합니다. 저는 우리가 왜 이것을 해야 하는지를 먼저 생각해보면서 시간을 보낼 수 있기를 바랐습니다.
RP: Perfect. Perfect answer. Thank you very much, Hendrik.
라이언 펠런: 완벽한 대답입니다. 감사합니다.
HP: Thank you. (Applause)
헨드릭 포이나르: 감사합니다. (박수)