Powrót mamutów pod znakiem zapytania. Ich krew była inna, niż myśleliśmy

Colossal Biosciences to zajmująca się inżynierią genetyczną firma, która już ogłosiła, że chce odtworzyć mamuta włochatego. Proces będzie przebiegał w ten sposób, że geny odpowiedzialne za cechy fizyczne mamuta włochatego pobrane z próbek zachowanych w lodach z dawnych epok zostaną wyizolowane i nimi naukowcy uzupełnią DNA słonia indyjskiego. Powstaną zarodki mamuta, które zostaną wszczepione samicom słoni indyjskich. Te mają urodzić mamuciątka.

Dalszym krokiem będzie znalezienie odpowiedniego miejsca, w którym tak powstałe mamuty można wypuścić. Ma to być w Teksasie, a Colossal Biosciences wyznaczyło datę na 2028 rok. Mało tego, rosyjski oligarcha Andriej Mielniczenko planuje je nawet umieścić na Syberii. Jego ekstrawagancki plan obejmuje stworzenie w syberyjskiej tundrze rodzaju prehistorycznego parku, który ma odtworzyć dawny okres epoki lodowcowej. To - zdaniem miliardera - ma uratować Syberię, więc Rosjanin promował nawet swój pomysł na szczycie klimatycznym COP28.

Mamuty mają powrócić, ale w formie dość kontrowersyjnej. Firma Bena Lamma zamierza bowiem wykorzystać geny słonia indyjskiego, który jest genetycznie najbardziej zbliżony do mamuta włochatego. Właśnie on, a nie słoń afrykański czy słoń leśny. "W 99,6 procentach" - jak podkreślają entuzjaści pomysłu. 99,6 procent to jednak nie 100. To powoduje, że według specjalistów Colossal Biosciences bynajmniej nie przywróci światu mamuta włochatego. Ona jedynie stworzy słonia indyjskiego, który wygląda tak jak on, ale pozostaje słoniem indyjskim.

Colossal Biosciences broni się, że 99,6 procent genów to dużo i wystarczająco, o ile w tej puli znajdą się geny odpowiedzialne za kluczowe dla bycia mamutem cechy i fenotypy, a zatem pozwalające odtworzyć długie futro, potężne i zakręcone ciosy (u mamutów włochatych osiągały one 4, a według innych źródeł - do 5 metrów długości; słonie indyjskie mają ciosy długie na rekordowo 3 metry i nie są one zakręcone jak u poprzedników), a także zupełnie odmienną od słonia indyjskiego sylwetkę ciała i odporność na mróz.

Właśnie ta odporność na mróz jest języczkiem u wagi.

Mamut włochaty to bowiem gatunek, który wytworzył u siebie cechy pozwalające mu przetrwać w czasie epoki lodowcowej nie tylko dzięki gęstym włosom na ciele, które okrywały go futrem. To mogłoby nie wystarczyć w czasie zimy lodowcowej. Mamuty nie należały do zwierząt tamtej epoki, które w czasie ataków zimy chroniły się w jaskiniach. Także podczas największych mrozów i zamieci przemierzały tereny Europy i północnej Azji, a z czasem także Ameryki Północnej po przejściu do niej przez Beringię.

To niezwykłe przystosowanie opisali naukowcy z Uniwersytetu w Manitobie w Kanadzie. Mówimy o pewnej mutacji genetycznej, dzięki której mróz hamował u mamutów uwalnianie tlenu przez hemoglobinę. Odpowiadało za to znajdujące się w ich krwi białko. Temperatura krwi spadała, a jednak mimo tego krążyła ona w ciele zwierzęcia bez przeszkód. Dzięki temu mamut nie tracił ciepła tą drogą.

Kanadyjscy naukowcy opisali wyniki badań w czasopiśmie "Nature Genetics". Posłużyli się szczątkami mamuta włochatego sprzed 43 tys. lat. Wyizolowali z nich gen odpowiedzialny za zachowania hemoglobiny, zmienili DNA w mRNA i wszczepili ją bakterii E. colii, by ta zaczęła produkować hemoglobiną mamuta. 

To pozwoliło zbadać właściwości antyzamarzające krwi zwierzęcia. Kanadyjczycy wykorzystali modelowanie atomowe i odkryli różnice strukturalne w hemoglobinie mamuta wynikające z podstawień trzech aminokwasów, których nie stwierdzono u słoni azjatyckich i afrykańskich. Te trzy zmiany są kluczem, by zrozumieć, jak mamut włochaty wytrzymywał w mrozach, których nie zniosłoby większość współczesnych zwierząt, w tym żyjące obecnie słonie - mimo ich pokrewieństwa z przodkiem. One pozwalały na dotlenienie mamuta nawet w bardzo niskich temperaturach bez utraty ciepła. To także sprawiło, że mamuty osiągnęły taki sukces ewolucyjny.

Hemoglobina mamuta funkcjonowała w niezwykle szerokim zakresie temperatur w porównaniu z obecnymi słoniami przystosowanymi raczej do życia w klimacie ciepłym. Możliwe, że odpowiadają za to wiązania chlorku w cząsteczce, co zmienia ilość ciepła uwalnianego podczas reakcji. Podobne przystosowania mają renifer arktyczny i piżmowół arktyczny. Oba te gatunki stworzyły adaptację niezależnie od siebie i przystosowań mamuta.

Zobacz także: W środku Krakowa padło mnóstwo mamutów. Niezwykłe znalezisko

Bez tej właściwości krwi odtworzone mamuty nie będą przypominały pierwowzoru w najważniejszym zakresie, jakim było dostosowanie fizjologii ciała do życia w ekstremalnych temperaturach. Colossal Biosciences twierdzi jednak, że ze zgromadzonego materiału jest w stanie wyodrębnić geny odpowiedzialne za specyfikę mamuciej hemoglobiny. Skoro zrobili to Kanadyjczycy w warunkach laboratoryjnych, to i oni będą potrafili.

Wtedy jednak rodzi się pytanie, po co mamutom powołanym do życia współcześnie potrzebna byłaby taka adaptacja? Jeżeli mają żyć we współczesnym Teksasie czy na współczesnej Syberii, to znajdą tam warunki odmienne niż w czasie epoki lodowcowej. Nie będą potrzebowały hemoglobiny dostosowanej do ekstremum mrozu. Wręcz przeciwnie, ta adaptacja może im dzisiaj przeszkodzić we właściwym funkcjonowaniu we współczesnych warunkach pogodowych, w obliczu ocieplania klimatu. Jeśli jednak tych genów zabraknie, mamut stworzony genetycznie jeszcze bardziej oddali się od swego pierwowzoru sprzed tysięcy lat.

Zakłada się, że mamuty włochate wymarły niespełna 10 tys. lat temu, aczkolwiek niedawne odkrycia w dorzeczu rzeki Jukon w Kanadzie wskazują na to, że mogły się tam zachować nawet 4,5 do 5 tysięcy lat temu. Na wyspie Wrangla koło Alaski mogło to być nawet 4 tysiące lat temu.