Hol fognak grasszálni a mamutok, ha most felélesztjük őket?
Az ember egyértelműen istent játszik, mikor fel akarja éleszteni a mamutokat, de mennyi a realitása a Colossal nevű cég projektjének, amely hat éven belül mesterségesen létrehozna egy mamutra emlékeztető embriót? És ha sikerül a küldetés, hová tesszük majd az állatokat? Hogyan festhet egy sokezer évvel ezelőtt kihalt faj jövője a 21. században?
Ha nem is az év, de biztosan a hónap tudományos brékingje volt, hogy egy frissen alapított amerikai cég, a Colossal létre akar hozni egy olyan állatot, amely pont úgy néz ki, mint egy mamut, csak a rég kihalt állat és egy ázsiai elefánt génjei keverednek benne. A céget egy sikeres és nagyot álmodó techvállalkozó, Ben Lamm alapította kifejezetten abból a célból, hogy a Harvardon kutató, karizmatikus megjelenésű, 207 centiméter magas, TED-előadásokban brillírozó genetikus szupersztár, George Church kísérleteit kicsit felgyorsítsa. Anyagi ösztönzőként a befektetők 15 millió dollárral már meg is tolták Church és Lamm projektjét.
Church elmélete szerint egy forradalmi technológiával bele lehetne applikálni egy mamuttetem viszonylag jó állapotban megmaradt DNS-töredékeit a hozzá legközelebb álló ma élő rokon, az ázsiai elefánt DNS-ébe, és hat éven belül kifejlődne a mamutbébi. Ugyan csak hosszútávon az lenne a Colossal cég célja, hogy egyéb kihalt vagy kihalás szélén lévő állatfajokat visszavezessenek az életbe. Merész gondolat, de nézzük meg, mennyi a realitása!
A géntechnológia legélesebb szikéje
Az első mamutok körülbelül 5 millió évvel ezelőtt jelentek meg Afrika déli részén, a leszármazottaik pedig benépesítették Eurázsia és Észak-Amerika északibb, hűvösebb éghajlatú területeit. Az előkerülő mamutmaradványok gyakran több százezer évesek, de lehet tudni, hogy például a jeges-tengeri Vrangel-szigeten még 4 ezer évvel ezelőtt is éltek mamutok.
Az emberek fantáziáját elég régóta mozgatja, hogy mi lenne, ha a sokszor igen jó állapotban megtalált maradványokból (tudunk olyan szibériai mamuttetemről, amelynek részben a húsa és a vére is konzerválódott a permafrost örökké fagyott közegében), sikerülne feléleszteni ezt a behemót, szőrös növényevőt.
Már a 80-as években voltak olyan elképzelések, hogy ennek a kulcsa az lehetne, ha a kutatók találnának jó állapotban fennmaradt mamutivarsejteket vagy testi sejteket, és netán őssejtklónozással újra lehetne teremteni az állatot – idézi fel Nemes László bioetikus, a Semmelweis Egyetem Magatartástudományi Intézetének oktatója.
Ontja magából a föld a mamutcsontokat, de mit kezdünk velük?
Szibériában újfajta aranyláz tombol, a globális felmelegedés ugyanis kedvez a mamutagyar-vadászoknak. Itthon az ősmaradvány-gyűjtők a kavicsbányákban próbálnak szerencsét. Mamutcsontot találni - állítólag - ma már Magyarországon sem nagy kunszt; nagy pénzt érő agyarra bukkanni viszont igen. De vajon rendjén van-e, ha kiforgatjuk a föld mélyén tízezer éve szunnyadó csontokat, hogy aztán azok a kandalló fölé kerüljenek?
Csakhogy ami Dolly, a bárány esetében működött 1996-ban, hogy egy klónozott életképes sejtmagot ültettek egy sejtmag nélküli petesejtbe, amelyet aztán a megfelelő környezetbe helyezve osztódásra lehetett sarkallni (és erős túlzással már kész is volt a bárány), az nem nagyon működik a mamutoknál.
Ennek oka pedig az eltelt többezer, többszázezer vagy többmillió év. Egy színtiszta, 100 százalékos mamutot a jelenlegi tudásunk szerint nem lehetne létrehozni, mert az állati maradványokban a sejtek, és bennük a DNS-ek jelentős mértékben roncsolódtak az idők során. Ahogy Gerber Dániel biológus, az ELKH BTK Archeogenomikai Intézetének munkatársa mondja, „az ős DNS-eknek van egy olyan rossz tulajdonsága, hogy csak nagyon pici darabkákban maradtak fent”.
Az is probléma, hogy egy DNS a legideálisabb körülmények között is csak másfél millió évig tud fennmaradni, de akkor sem klónozásra alkalmas állapotban; a hő és a nedvesség a DNS ellenségei, többek között ezért az egyáltalán nem, vagy csak nagyon limitáltan őrződik meg a trópusi környezetben.
A mamut teljes génállományát lehetetlen feltérképezni, bizonyos tulajdonságai talán örökre homályba vésznek. Csak hogy értsük: most nagyjából olyan hozzáférni egy ősemlős genomjához, mintha egy ezeroldalas regényből megtalálnánk tíz oldalt szanaszét szórva, és megpróbálnánk ebből a néhány lapból rekonstruálni a történetet – érzékelteti Virág Attila geológus, az MTA-MTM-ELTE Paleontológiai kutatócsoportjának munkatársa.
És éppen ez az oka, hogy valójában nem is mamutklónozással kísérletezik a Colossal, csupán egy génmódosított, hidegtűrő, a mamutra erősen hasonlító elefántot akarnak létrehozni úgy, hogy egy mamut épen fennmaradt DNS-szakaszait, a bizonyos tulajdonságaiért, például a hosszú szőrzetért vagy a hátukon lévő zsírpúp kialakulásáért felelős géneket megpróbálják egy elefántba beoltani.
Erre elméletben alkalmas lehet az a technológia, amelynek kifejlesztéséért tavaly megosztott kémiai Nobel-díjat kapott két kutatónő. Az úgynevezett CRISPR/Cas9 eljárás Gerber Dániel szerint jelenleg a „géntechnológia legélesebb szikéje”, ami tulajdonképpen egy, a cél-DNS-en konkrét génszakaszokat felismerő és módosítani képes fehérjemolekula-rendszer. Ezzel lehet DNS-eket „feldarabolni”, törölni, esetleg „kivágni” belőlük bizonyos szakaszokat, „beragasztani” helyükre más géneket. A CRISPR-rel dolgozik a mamufánt létrehozásakor George Church és 19 kutatótársa is.
A feladat a mamutok esetében a következő lenne: kinyerik az archaikus DNS-t a mamutcsontokból, majd beolvassák és számítógépen kielemzik az előkerült DNS-szakaszokat (azok kódsorrendjét), és az így nyert információ alapján mesterségesen rekonstruálják a mamutgéneket. Ezeket a szintetikus molekulákat ültetik be aztán CRISPR-technológiával az elefánt DNS-ébe.
A baj az, hogy a technológia még korántsem tökéletes, a rendszer nem mindig kizárólag a módosítani kívánt DNS-szakaszokat ismeri fel, előre nem tervezett módon esetleg más géneket is betalál (off-target hatás). Így az általunk megkérdezett kutatók szerint ez a technológia egyelőre nem alkalmas arra, hogy bonyolult genomokat, például egy elefánt örökítőinformációinak összességét szerkeszteni lehessen általa – ami nem jelenti feltétlenül azt, hogy ez nem is lesz lehetséges pár éven belül.
"Sajnos ismerünk negatív példát. Kínában egy orvos, He Jiankui CRISPR-technológiával titokban hozott létre HIV-re rezisztens embriókat, amiket aztán az anyákba ültetve ki is hordtak 2018–2019-ben. Bár a csecsemők látszólag egészségesek, DNS-ükben nem célzott részeken is jöttek létre mutációk, melyek életminőségükre és élettartamukra is komoly hatással lehetnek a jövőben. Ez egy elég durva emberkísérletnek minősült" – mondja Gerber.
Ezzel pedig meg is érkezünk a Colossal projektjével kapcsolatos etikai aggályokhoz. Nem tudni, hogy ha sikerül is megalkotni egy mamutembriót, az egészségesen fog-e fejlődni; kiszámíthatatlan, hogy életképes lesz-e.
Ilyen a mamutagyar-vadászat sötét oldala
A 21. században nem kell mélyre ásni a mamutagyarért, ezek a csontok ugyanis sokszor a felszín közelében, vagy már eleve a felszínen vannak. A globális felmelegedés pedig kifejezetten kedvez a mamutkereskedelemnek, szakértők szerint nem túlzás aranyláznak nevezni a mamutbizniszt. De ennek vannak árnyoldalai is.
Virág Attila mond egy példát. „A mamutok többek között azzal alkalmazkodtak a hideghez, hogy apró füleik voltak, amelyek így nem tudtak lefagyni. Azonban a fülméret az egyedfejlődésnek egy viszonylag kései stádiumában jelenik meg. Lehet, hogy most elkezdek egy mamutot előállítani, és kevesebb mint két év múlva már egy 90–100 kilós embrió fogja várni, hogy megszülethessen, de csak ekkor fogom észrevenni, hogy mégsem kicsi a füle, mert nem expresszálódott az ezért felelős génszakasz. Egy csomó olyan életfolyamat van, amelynek adott esetben a hibás működése elsőre nem látható. Az, hogy az állat mégsem tud jól alkalmazkodni a hideghez, például csak akkor derülne ki, amikor beraknánk a környezetébe. Akkor mit teszünk az állattal? A tudományos közösség olyan állásponton van, hogy nem nagyon látjuk annak realitását, hogy itt 6 éven belül szőrös mamutok fognak mászkálni” – vonja le a következtetést.
Rengeteg megválaszolatlan kérdés és kiküszöböletlen probléma áll még a kutatók előtt. Ha például a mamutborjút az egyébként védett ázsiai elefánttal hordatják ki, akkor az megint csak állatkísérletnek minősülne, hiszen ki tudja, hogy miként reagálna az elefánt szervezete egy idegen embrióra.
Bár a mesterséges anyaméh kifejlesztésére már vannak jó próbálkozások – 2017-ben koraszülött juhot sikerült a műanyag zacskóra emlékeztető, ám annál jóval bonyolultabb rendszerben életben tartani –, a tudomány még nem tart ott, hogy egy vemhességet az elejétől a végéig laboratóriumi körülmények között imitálni tudjon.
További etikai problémákat vet fel az, hogy nem tudjuk, hogy a mamufánt előállítása milyen hosszú távú következményekkel járna. A kísérlet nem véletlenül tűnik úgy jelen állapotában, mintha George Church és társai nem látták volna a Jurassic Park végét.
Mert mi garantálja például, hogy ha néhány mamutot kiengedünk a természetbe, akkor az nem lesz káros a többi élőlényre nézve, nem válik-e invazív fajjá a mamufánt? Nemes László bioetikus kiemeli, hogy nem egy olyan esetről tudunk, amikor egy-egy faj behurcolása vagy betelepítése balul sült el és ökológiai katasztrófát okozott. „Az Ausztráliába telepített nyulak példája jól ismert (az állatok túlszaporodtak, pestissel fertőzték meg a haszonnövényeket és -állatokat, és a mai napig is nagy károkat okoznak a mezőgazdaságban – a szerk.), de hazai példát is említhetünk: az angolna telepítését a Balatonba, amit az őshonos süllőpopuláció sínylett meg”.
Jogosan merülhet fel az is, hogy egyáltalán van-e az embernek bármilyen erkölcsi kötelessége a kihalt fajok feltámasztásával kapcsolatban. „A fajok létrejötte, megszűnte vagy kihalása természetes folyamat, a végességük része a meghatározásuknak. Bele kell-e ebbe az embernek avatkozni, játszhat-e Istent, tervezheti-e a természeti környezetet” – teszi fel a kérdéseket Nemes.
A legaggasztóbb filozófiai probléma azonban talán az, hogy vajon megáll-e az emberiség ezen a ponton? „Vagy ezeket az eszközöket, a génszerkesztést, a klónozást, a fajok közötti hibridizációt, a mesterséges anyaméh alkalmazását hamarosan emberek esetében is alkalmazni fogjuk? Genetikai szerkesztés eredményeként fognak a közeli jövőben megszületni (mesterséges méhből) a gyermekek?” Nemes László szerint ez mind kiterjedt bioetikai viták tárgya: „a fő aggály, az orvosi kockázatokon túl, hogy vajon nem csökkenti-e ez az emberi élet értékét, a méltóságot, nem mélyíti-e tovább a társadalmi igazságtalanságokat?”
Ha pedig sikerül létrehozni egy mamutszerű élőlényt, akkor esetleg más fajokat is fel lehet majd éleszteni, „ez pedig maga után vonhatja, hogy nem fogunk annyira aggódni a jövőben a veszélybe került fajokért. »Él még pár szélesszájú orrszarvú, de nem gond, ha véletlenül kihalnak, mert akkor majd visszacsináljuk őket«” – mondja a bioetikus.
Visszacsinált kipusztulás
Az igazság az, hogy a mesterségesen visszaforgatható kihalásnak van is némi valóságalapja.
Egy ideje már úgy tűnik, hogy a klónozást és a génmódosítást lehetne használni a biodiverzitás fenntartása érdekében – nem véletlenül tárol lefagyasztva több mint tízezer élő sejtet a San Diego-i állatkert, köztük egy már kihalt állatfajét is.
Dolgozik az ember lelkiismerete, hogy visszaállítsa azt, amit szerinte tönkretett, és a környezetvédők, biológusok, genetikusok egy csoportja szerint a kihalás szélén álló állatfajokat meg lehetne menteni a géntechnológia segítségével, és nemrég kihalt fajokat vissza lehetne hozni az élők sorába. Ezt nevezi a mai szakzsargon de-extinctionnek, vagyis: visszacsinált kipusztulásnak.
Tavaly decemberben amerikai kutatók például először klónoztak sikerrel veszélyeztetett állatot, egy 30 évvel elpusztult feketelábú görényt, és szintén tavaly sikerült egy Przsevalszkij-ló klónozása is. Ezeknek az állatoknak a rendeltetése, hogy a néhány évtizede meghalt ősük genetikai állományának „visszahozásával” diverzifikálják a fajuk populációját.
Nem elképzelhetetlen hát, hogy klónozással a fajok túlélési esélyeit lehetne növelni, viszont sokan szkeptikusak, mivel a klónozás túl drága és túl komplikált ahhoz, hogy elegendő egyedet lehessen előállítani abból a célból, hogy egy populáció genetikai állományát gazdagítsák. Az pláne nehezen elképzelhető, hogy egy komplett mamutcsordát meg lehessen alkotni, ami genetikailag kellően változatos ahhoz, hogy fennmaradjon.
Különösen komplikált egy már egyszer a Föld színéről eltűnt élőlényt visszahozni. Virág Attila emlékeztet, hogy a 2000-ben kihalt pireneusi kőszáli kecske klónozása sem sikerült túl jól, pedig annak a DNS-állományát még laboratóriumi körülmények között fagyasztották le, és nem a nyári felmelegedéskor mosták ki langyos vizű slaggal a szibériai talajból. A pireneusi kőszáli kecske genetikai kódját egy mai kecske petesejtjébe ültették be, és bár a klón megszületett, olyan tüdőrendellenességgel jött a világra, hogy pár órán belül elpusztult.
Jurassic Park helyett Pleisztocén Park
Tegyük fel mégis, hogy minden nehézség ellenére sikerül létrehoznunk egy klónozott vagy génmódosított, de már kihalt élőlényt. Felmerül a kérdés, hogy akkor annak hol lesz a helye a világban onnantól. Lesz-e egyáltalán helye ott, ahonnan egyszer már valamilyen okból (legyen az emberi beavatkozás, túlvadászat vagy az élőhely megváltozása) kihullott?
A mamutokkal kapcsolatban az az elképzelés, hogy előbb-utóbb visszatelepítenék őket Szibériába. Egy Szergej Zimov nevű ökológus az orosz sarkvidéken azzal foglalatoskodik, hogy „vissza-jégkorszakosítsa” a tundrát, azaz nagytestű növényevők ide telepítésével akadályozná meg az állandóan fagyott talaj felengedését. A permafrost felolvadása jelentős mértékű üvegházhatású gázok kibocsátáshoz vezet, és ha újra megjelennének rajta a bölények, pézsmatulkok, jakut pónik, netán a mamutok, akkor egy jobban szigetelő flóra jönne létre a mohák és zuzmók helyén. A nagytestű, legelő állategyüttes letaposná, tömörítené a havat télen, a legelés pedig kimondottan kedvezne a fűfélék megtelepedésének, és így az úgynevezett mamutsztyepp kialakulásának. Ez megakadályozná, hogy a felső tőzeges réteg kiolvadjon és bomlani kezdjen.
Ez lenne hát Zimov Pleisztocén Parkja, amely jelenleg csak kis területen, kezdeti, kísérleti stádiumban működik, de ha helytállóak a kutatásai – mondja Virág Attila – akkor beigazolódik az orosz kutató elmélete: akár tíz fokkal is csökkenhet a nyári átlaghőmérséklet azon a jelenlegi 50 négyzetkilométeren, ahol az említett fauna él.
Van azonban egy kis probléma a geológus szerint. 50, de még 150 négyzetkilométernyi visszafüvesítés sem oldaná meg a felmelegedés problémáját, ráadásul a mamut-elefánt hibridek valószínűleg nem éreznék jól magukat a 21. századi tundrán, leginkább éheznének. „Izotópos vizsgálatok alapján tudjuk, hogy a mamutok nagy területeket jártak be, sokat vándoroltak életük során, és több négyzetkilométert legeltek le évente. Nagy terület nagyon kevés mamutot tud eltartani”.
A mamutok annak idején nem az emberi vadászati tevékenység következtében pusztultak ki, de még csak vélhetően nem is azért, mert elkezdett melegedni az idő. Az élőhelyük, ez a tápanyagban gazdag, pázsitfűféléket, ürömféléket, libatopféléket és egyéb lágyszárúakat magában foglaló, gyorsan regenerálódó mamutsztyepp a nedvesedő klíma hatására kezdett zsugorodni, és végül el is tűnt.
Évezredekkel ezelőtt valamivel szárazabb volt a klíma, ami kedvezett a végtelen füves pusztáknak, ahol a nagytestű emlősök jól érezték magukat. A legutolsó eljegesedés óta azonban elkezdett csapadékosabb lenni a környezet a tundra-tajga övezetben, aminek hatására fenyőerdők és zuzmós, sivár tájak váltották fel a zöld legelőket. Mindebből arra következtet Virág, hogy egyáltalán nem lesz egyszerű visszahozni az egykoron egész Eurázsia északi részén végig húzódó mamutsztyeppet. Ha viszont nincs meg a megfelelő élőhely, akkor ez az új, modern mamut sem fog megmaradni.
Még több Élet + Stílus a Facebook-oldalunkon, kövessen minket:
HVG-előfizetés digitálisan is!
Rendelje meg a HVG hetilapot papíron vagy digitálisan, és olvasson minket bárhol, bármikor!
