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.
Ben küçük bir çocukken, babamın mikroskobundan, reçine içine hapsettiği fosilleşmiş böceklere bakardım evde ve kayda değer şekilde korunmuşlardı. Şekilleri özellikle olağanüstüydü. Biz de hayal ederdik, belki bir gün hayata geri dönerler ve o reçineden sürünerek çıkıp, yapabiliyorlarsa, uçup giderler.
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.
Bana 10 yıl önce, nesli tükenmiş hayvanların genom dizilimini çıkarabilir miyiz diye sorsaydınız, Size, pek olası değil, derdim. Eğer nesli tükenmiş türleri tekrar hayata döndürebilir miyiz diye sorsaydınız, Boş hayal, derdim. Ama aslında bugün burada, olağanüstü bir şekilde, size hem nesli tükenmiş genomların diziliminin bir olasılık olmadığını, günümüzde bunu yapabildiğimizi hem de nesli tükenmiş türleri hayata döndürmenin mümküne çok yakın olduğunu söylemek için burdayım Belki reçine içindeki böcekleri değil hatta, bu sivrsinek "Jurassic Park" için bir ilham kaynağıydı, ama tüylü mamutları, sürekli buzullarda düzgünce korunmuş tüylü mamut kalıntılarından yardım alarak yapabiliriz.
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.
Tüylü Mamutlar özellikle Buz Devrinin ilginç, esaslı görüntülerindendir. Büyüklerdi, kıllılardı. Koca dişleri vardı ve bizlerle arasında derin bir bağ varmış gibi görünüyor, fillerle de olduğu gibi. Belki de fillerle bir sürü ortak şeyi paylaştığımızdandır. Onlar da ölülerini gömüyor, bir sonraki nesli eğitiyor. Çok yakın sosyal bağları var. Ya da belki de zamanın derinliklerinden bağlanmışızdır, çünkü filler de bizim gibi Afrika'dan geliyor, 7 milyon yıl kadar öncesinden. Yaşam alanları ve çevre değiştikçe biz de, tıpkı filler gibi, göç ettik. Avrupa ve Asya'ya.
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.
İşte karşımıza çıkan ilk büyük mamut meridionalis, 4 metre uzunluğunda yaklaşık 10 ton ağırlığında ve ağaçlık alanlara ayak uydurabilen bir tür ve Batı Avrupa'dan Orta Asya'ya kadar yayılmışlar, Beringia'yı da geçip Kuzey Amerika'nın bazı kısımlarına kadar. Sonra, yine, iklim hep yaptığı gibi değişince ve yeni yaşam alanları ortaya çıkınca Orta Asya'da bozkıra ayak uydurabilen bir türle karşılaşıyoruz. bir türle karşılaşıyoruz, adı trogontherii. Bunlar meridionalis'leri Batı Avrupa'ya doğru ittiler. Böylece Kuzey Amerika'nın geniş otlak savan bölgesi açıldı ve Kolumbiya Mamut'u ortaya çıktı. Büyük, tüysüz bir tür. Ve sadece 500.000 yıl kadar sonra Tüylü Mamut ortaya çıktı hepimizin bilip sevdiği o tür. Bering'in Doğusu'ndan başlayıp Orta Asya'ya geçtiler ve yine trogontherii'leri Orta Avrupa'ya doğru ittiler. Ve yüz bin yıllar boyunca, Buzul Çağı'nın zirve noktasında Bering arasında ileri geri göç edip durdular ve Güney'de yaşayan Kolombiyalı akrabalarıyla doğrudan temasta bulundular. Ve orada yüz binlerce yıl, travmatik iklim değişmeleri sırasında hayatta kaldılar. Yani burada, havadaki sıcaklık ve çevredeki devasa değişimlerle çok iyi adapte olabilen bir hayvan var. Ve bunlar anakarada yaklaşık 10.000 yıl öncesine kadar hayatta kalıyorlar. Aslında, şaşırtıcı bir şekilde, Sibirya'daki küçük adalarda ve Alaska'da, 3000 yıl kadar öncesine kadar hayatta kalıyorlar. Yani Mısırlılar piramitlerin inşaatındayken Tüylüler hala adalarda yaşıyor
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.
ve sonra birden yok oluyorlar. Yaşamış hayvanların %99'u gibi onların da nesli tükeniyor, büyük ihtimalle ısınan iklim ve kuzeye doğru hızlıca çoğalan yoğun ormanlar yüzünden. Paul Martin'in de dediği gibi muhtemelen Pleistosen çağındaki aşırı avlanma yüzünden, yani daha büyük avcılar onları avladı.
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.
Şanslıyız ki, milyonlarca mamut kalıntısı Siberya ve Alaska'daki sürekli buzulların içine gömülmüş durumda ve aslında resmen oraya gidip, bu kalıntıları çıkartabiliriz. Muhafaza derecesi, yine, o reçinedeki böcekler gibi, olağanüstü. İşte dişler var, kemikli kanlar var ki kana benziyorlar, kıllar var ve hiç zarar görmemiş cesetler ve hala içlerinde beyin olan başlar var.
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.
DNA'nın muhafazası ve hayatta kalması bir sürü etkene dayanıyor ve itiraf etmeliyim ki çoğunu henüz tam kavrayabilmiş değiliz. Ama bir organizmanın ne zaman öldüğü, ne kadar çabuk gömüldüğü ve gömünün derinliği, gömünün bulunduğu çevredeki sıcaklığın devamlılığı coğrafik süre zarflarında, DNA'nın ne kadar süre hayatta kalacağına karar veren faktörler. Muhtemelen, bu odada oturan çoğunuza şaşırtıcı gelecektir ki, önemli olan geçen zaman ya da muhafazanın uzunluğu değil. Önemli olan muhafazanın yapıldığı sıcaklıktaki devamlılık.
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.
Şimdi fosilleşme sürecinden başarıyla çıkmış diş ve kemiklerin içine baksaydık, histon proteinlerinin etrafına sıkıca bağlanmış bir zamanlar bozulmamış DNA'nın, yaşamı boyunca mamutlarla simbiyotik olarak yaşamış bakteriler tarafından saldırı altında olduğunu görürdük. İşte bu bakteriler, su, oksijen ve diğer çevresel bakterilerle beraber, DNA'yı daha da küçük parçalara ayırmaya çalışıyor. Ta ki tüm parçalar 10 baz çifti ya da en iyi ihtimalle bir kaç yüz baz çifti uzunluğunda kalana kadar. Yani fosil kayıtlarındaki çoğu fosil, tüm organik kalıntılardan tamamen mahrumlar. Ama birkaçı aslında sahiden DNA parçaları barındırıyor. Binlerce, hatta milyonlarca yıl hayatta kalmış parçalar. Günümüzün en iyi temiz oda teknolojisi ile bu DNA'ları, arasında bulunduğu tüm çerçöpün içinden çekip çıkarmanın yolllarını bulduk. Ve bu odada oturan sizlere şaşırtıcı gelmeyecektir ki eğer bir mamutun kemiğini ya da dişini alırsam, ve DNA'sını çıkartırsam, mamut DNA'sı elde ederim. Ama aynı zamanda o mamutla beraber yaşamış bakterileri de elde ederim. ve, daha da karışığı, o çevrede hayatta kalmış bütün DNA'yı elde ederim. Böylece bakteriler, mantarlar, vesaire. Gene şaşırtıcı değildir ki, sürekli buzullarda muhafaza edilmiş bir mamuttan alınmış DNA'nın %50'si kendinin olacaktır, mamut DNA'sı yani, ama sıcak çevrelerde yaşamış ve sıcak bir yerde gömülmüş Kolumbiya Mamutlarından alınmış DNA'nın sadece %3-10 arası mamutun kendisine ait olacaktır.
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?
Ama mamut DNA'sını mamut-olmayan DNA'dan ayırt edebilmek, yani aradan ayıklayıp ayırt edebilmek için çok akıllıca yollar keşfettik. Ve dizilim teknolojisindeki gelişmelerle beraber küçük mamut parçalarını çıkarıp bioinformatik bir şekilde ayarlarını değiştirebiliyoruz ve Asyalı ya da Afrikalı fillerin omurgalarındaki kromozomlara yerleştirebiliyoruz. Ve böyle yaparak, sahiden bir mamut ve Asya Fili arasındaki farkları ayırt eden küçük noktaları elde edebiliyoruz. peki o zaman bir mamut hakkında neler biliyoruz?
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.
Mamutların genomu neredeyse tamamlanmış durumda ve biliyoruz ki gerçekten oldukça büyük. Sonuçta mamut yani. Yani bir Hominid'in genomu yaklaşık 3 milyar baz çiftinden oluşur ama bir fil ya da mamut genomu 2 milyar baz çifti fazladır, ve çoğu küçük, tekrar eden DNA'lardan oluşur. Bu genomun tüm yapısını tekrar ayarlamayı fazlaca zorlaştırıyor.
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.
Böylece, bu bilgiye sahip olmak bize mamutlar ve bazı yaşayan akrabaları arasındaki ilişkileri hakkında ilginç bir soruyu cevaplamamızı sağlıyor Afrika ve Asya fili, ikisi de 7 milyar yıl önce aynı atadan geldi, ama bir mamut genomu bize gösteriyor ki Asya filiyle daha yakın bir ortak atadan geliyorlar yaklaşık 6 milyar yıl önce. Yani Asya filine biraz daha yakın.
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 teknolojisindeki gelişmelerle beraber artık soyları tükenmiş diğer mamut formlarının da genom dizilimine başlayabiliriz. Sadece iki türden bahsetmek istiyorum Tüylü, ve Kolombiya Mamutu. Buzul Çağının zirvesinde İkisi de birbirlerine çok yakın yaşıyorlardı. Dolayısıyla buzullar Kuzey Amerika'da hüküm sürerken Tüylüler alt-buzul ekotonlarına doğru itildiler ve güneyde yaşayan akrabalarıyla karşılaştılar. ve orada bir sığınak paylaştılar ve görünüşe bakılırsa, sığınaktan daha da fazlasını paylaşmışlar meğer. Türler arası üremeye başlamışlar. Ve bu Hortumlular gurubunda pek rastlanmadık bir özellik değil, çünkü ortaya çıktı ki büyük savan erkek filler, daha küçük orman fillerini dişi yarışında geride bırakıyorlar ve kazanıyorlar. Dolayısıyla büyük, tüysüz Kolombiyalılar küçük erkek tüylüleri yarış dışı bıraktı. Lise yıllarını hatırlatıyor bana biraz, ne yazık ki.
(Laughter)
(Gülüşmeler)
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.
Öyleyse bu sıradan bir şey değil, tabi soyu tükenmiş türleri geri döndürmek istediğimizi varsayarsak. Çünkü öyle görünüyor ki Afrika ve Asya fili aralarında çiftleşebiliyor ve bu olay gerçekten kazara gerçekleşti, bir hayvanat bahçesinde, Chester, Birleşik Krallık'ta, 1978'te. Bu şu anlama geliyor ki gerçekten Asya fili kromozomlarını alıp onları mamut genomunda bulduğumuzu pozisyonlarına göre modifiye edersek. elimizdekileri çekirdeği temizlenmiş bir hücreye koyarsak ve bunu bir kök hücreye çevirirsek ve bunu da bir sperme çevirebilirsek yapay olarak bir Asya fili yumurtasını döllersek uzun ve yorucu bir süreçten sonra işte buna benzeyen bir şeyi geri getirebiliriz. Şimdi bu birebir replika değil Çünkü size anlattığım kısa DNA parçaları birebirini yapmamızı engelliyor. Ama ortaya çıkan şey bir tüylü mamut gibi görünür ve aynı onun gibi olurdu.
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.
Şimdi ben bunu arkadaşlarıma anlattığımda Şunun gibi şeyler diyorlar: e nereye koyacaksın ki?" Bir mamutu nerde barındırabilirsin? Uygun bir iklim ya da yaşam alanı yok. Ama gerçekte olan bu değil. Ortaya çıktı ki kuzey Sibirya da ve Yukon'da şerit şerit yaşam alanları var. Ve gerçekten de bir mamutu barındırabilirler. Hatırlayın, bu oldukça uyum sağlayabilen bir hayvan. Devasa iklim değişikliklerini atlatmış bir hayvan. O yüzden bu arazi onları kolayca ağırlayabilir ve itiraf etmeliyim ki içimde küçük bir çocuk, küçük oğlan, tekrar kuzeyde, sürekli buzulların üzerinde yürüyen bu görkemli hayvanları görmeye bayılırdı. Ama itiraf etmeliyim ki içimdeki yetişkin kısım ise bazen, acaba yapmalı mıyız diye merak etmiyor değil.
Thank you very much.
Çok teşekkür ederim.
(Applause)
(alkışlar)
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?
Ryan Phelan: Dur gitme. Aklımızda soru işareti kaldı. Eminim bunu herkes merak ediyordur. "Yapmalı mıyız?" dediğinde sanki biraz ketum davranıyorsun gibi görünüyor ama yine de bize bunların mümkün olduğunu gösterdin. Sakladığın sır nedir?
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.
Hendrik Poinar: Bir sır sakladığımı düşünmüyorum. Sadece düşünüyorum ki hareketlerimizin doğuracağı sonuçları ve içerdiği imaları derince düşünmeliyiz, ve güzel, uzun tartışmalar olduğu sürece aynı bunun gibi, düşünüyorum ki bunu neden yapmamız gerektiğine dair çok iyi bir çözüm bulabiliriz. Ama sadece başta, neden bunu yaptığımıza dair derince düşündüğümüze emin olmak istiyorum.
RP: Perfect. Perfect answer. Thank you very much, Hendrik.
RP: Mükemmel. Mükemmel bir cevap. Çok teşekkürler Hendrik.
HP: Thank you. (Applause)
HP: Teşekkürler. (Alkış)