Kommer den ulliga mammuten tillbaka?

Eriona Hysolli slog på myggor när hon hjälpte till att mata en älgunge. Inte långt borta betade lurviga yakutiska hästar på högt gräs. Det var augusti 2018. Och Hysolli var långt från Boston, Massachusetts, där hon arbetade som genetikforskare vid Harvard Medical School. Hon och George Church, chefen för hennes labb, hade rest till nordöstra Ryssland. De hade kommit till ett naturreservat i den vidsträckta, avlägsna regionen som kallas Sibirien.

Under den senaste istiden, en period känd som Pleistocen (PLYS-to-seen), vandrade ulliga mammutar och många andra stora växtätande djur i detta land. Nu är såklart mammutar utrotade. Men de kanske inte förblir utrotade.

“Vi tror att vi kan försöka få tillbaka dem”, säger Hysolli.

2015 lanserade kyrkan och organisationen Revive & Restore ett Woolly Mammoth Revival-projekt. Det syftar till att använda genteknik för att skapa ett djur som mycket liknar den utdöda ulliga mammuten. “Vi kallar dem elemoter, eller kylanpassade elefanter”, förklarar Hysolli. Andra har kallat dem mammofanter eller neo-elefanter.

Oavsett namn, att ta tillbaka någon version av en ullig mammut låter som att den kommer direkt från

Jurassic Park. Naturreservatet Hysolli och kyrkan besökte har till och med ett passande namn: Pleistocene Park. Om de lyckas skapa elemoter skulle djuren kunna leva här. Förklarade kyrkan i en intervju 2019 med PBS, “Förhoppningen är att vi kommer att ha stora flockar av dem – om det är vad samhället vill.”

De-extinktion engineering

Genteknik kan göra det möjligt att återuppliva egenskaper och beteenden hos ett utdött djur – så länge det har en levande släkting. Experter kallar detta de-extinktion.

På en resa till Sibirien nyligen poserade George Church med denna ulliga mammut som stod i lobbyn på ett hotell. Han och Eriona Hysolli hittade också forntida mammutrester längs en flodstrand nära Pleistocene Park.Eriona HysolliBen Novak har funderat på utrotning sedan han var 14 och gick i åttan. Det var då han vann förstaplatsen i den regionala divisionen av Junior High North Dakota State Science and Engineering Fair. Hans projekt utforskade idén om det skulle vara möjligt att återskapa dodo-fågeln.

Denna flyglösa fågel var släkt med duvan. Den dog ut i slutet av 1600-talet, ungefär ett sekel efter att holländska sjömän anlände till den enda ön där fågeln levde. Nu arbetar Novak på Revive & Restore, baserat i Sausalito, Kalifornien. Det grundläggande målet för denna bevarandeorganisation, säger han, är att titta på en livsmiljö och fråga: “Finns det något som saknas här? Kan vi lägga tillbaka den?”

Den ulliga mammuten är inte det enda djuret som Novak och hans team hoppas kunna återställa. De arbetar med att få tillbaka passagerarduvor och ljunghöns. Och de stöder ansträngningar att använda genteknik eller kloning för att rädda utrotningshotade arter, inklusive en typ av vildhäst, hästskokrabbor, koraller och svartfotade illrar.

Klonning ökar utrotningshotade svartfotade illrar Dinosaurier finns inte på deras lista. “Att göra dinosaurier är något vi egentligen inte kan göra”, säger Novak. Förlåt, T. rex. Men vad genteknik kan åstadkomma för bevarande är häpnadsväckande och ögonöppnande. Många forskare ifrågasätter dock om det är något som borde göras att ta tillbaka utdöda arter. Tack och lov har vi tid att avgöra om detta är rätt. Vetenskapen om att ta tillbaka något som liknar en mammut är fortfarande i sitt mycket tidiga skede.

Recept för väckelse Mammutar strövade en gång i större delen av Europa, norra Asien och Nordamerika. De flesta av de mäktiga bestarna dog ut för cirka 10 000 år sedan, troligen på grund av ett värmande klimat och mänsklig jakt. En liten befolkning överlevde tills för cirka 4 000 år sedan på en ö utanför Sibiriens kust. Över större delen av mammutens tidigare utbredningsområde bröts rester av djuren ner och försvann.

I Sibirien frös dock de kalla temperaturerna och bevarade många mammutkroppar. Celler inuti dessa kvarlevor är helt döda. Forskare (hittills) kan inte återuppliva och odla dem. Men de kan läsa vilket DNA som helst i dessa celler. Detta kallas DNA-sekvensering. Forskare har sekvenserat DNA från flera ulliga mammutar. (Forskare kan inte göra det här med dinosaurier. De dog ut för länge sedan för att något DNA skulle ha överlevt.)

Medan Eriona Hysolli var i Sibirien samlade han vävnadsprover från mammutrester som hölls på lokala museer. Här tar hon ett prov från en frusen mammuts stam. Brendan Hall/Structure Films LLCDNA är mycket som ett recept på en levande varelse. Den innehåller kodade instruktioner som talar om för celler hur de ska växa och bete sig. “När du känner till koden kan du försöka återskapa den i en levande släkting”, säger Novak.

För att försöka återskapa en mammut vände sig kyrkans team till sin närmaste släkting – den asiatiska elefanten. Forskarna började med att jämföra mammut- och elefant-DNA. De letade efter de gener som mest sannolikt matchade specifika mammutegenskaper. De var särskilt intresserade av egenskaper som hjälpte mammutar att överleva i kallt väder. Dessa inkluderar lurvigt hår, små öron, ett lager av fett under huden och blod som motstår frysning.

Förklarare: Vad är en genbank? Teamet använde sedan DNA-redigeringsverktyg för att skapa kopior av mammutgenerna. De skarvade dessa gener i DNA från celler som samlats in från levande asiatiska elefanter. Nu testar forskarna dessa elefantceller för att se om redigeringarna fungerar som planerat. De har gått igenom den här processen med 50 olika målgener, säger Hysolli. Men verket har ännu inte publicerats.

Ett problem, förklarar Hysolli, är att de bara har tillgång till ett fåtal typer av elefantceller. De har till exempel inga blodkroppar, så det är svårt att kontrollera om redigeringen som ska få blod att motstå frysning faktiskt fungerar.

Den asiatiska elefanten är den ulliga mammutens närmaste levande släkting. Forskare hoppas kunna skapa en “elemot” genom att redigera elefantens DNA.Travel_Motion/E+/Getty Images

Celler med mammutgener är spännande. Men hur gör man en hel levande, andas, trumpetande mammut (eller elemut)? Du skulle behöva göra ett embryo med de rätta generna och sedan hitta ett levande moderdjur att bära embryot i hennes livmoder. Eftersom asiatiska elefanter är utrotningshotade, är forskare inte villiga att utsätta dem för experiment och eventuell skada i ett försök att göra babyelemoter.

Istället hoppas kyrkans team kunna utveckla en konstgjord livmoder. Just nu gör de experiment med möss. Att skala upp till elemoter förväntas ta minst ett decennium till.

En park för mammutar — och långsammare klimatpåverkan Tillbaka i Pleistocene Park hoppas familjen Zimov att kyrkans team ska lyckas. Men de är för upptagna för att oroa sig mycket för det. De har getter att kolla på, staket att laga och gräs att plantera.

Sergey Zimov startade denna park utanför Chersky, Ryssland på 1990-talet. Han hade en vild och kreativ idé – att återställa ett gammalt ekosystem. Idag dominerar myggor, träd, mossor, lavar och snö detta sibiriska landskap. Under Pleistocen var detta dock en vidsträckt gräsmark. Ulliga mammutar var bara ett av de många stora djur som strövade här. Djur matade gräset med sin spillning. De bröt också isär träd och buskar, vilket gav mer plats för gräs.

Nikita Zimov säger att folk alltid frågar honom hur många djur han har i parken. Det är fel fråga, säger han. Det viktigaste att fråga är “hur täta är dina gräs?” Han säger att de inte är tillräckligt täta än.Pleistocene Park

Nikita Zimov minns att han såg sin far släppa ut jakutiska hästar i parken när han bara var en liten pojke. Nu hjälper Nikita till att driva parken. Här lever cirka 150 djur, inklusive hästar, älgar, renar, bisonoxar och jakar. 2021 introducerade Nikita små hjordar av baktriska kameler och köldanpassade getter till parken.

Parken kan vara en trevlig turistattraktion, speciellt om den någonsin har ulliga mammutar eller elemuter. Men att visa upp djur är inte Zimovs huvudmål. De försöker rädda världen.

Under den arktiska jorden ligger ett lager av marken frusen året runt. Det här är permafrost. Mycket växtmaterial är fångat inuti den. När jordens klimat värms upp kan permafrosten smälta. Då kommer det som är fångat inuti att ruttna och släppa ut växthusgaser i luften. “Det kommer att göra klimatförändringarna ganska allvarliga”, säger Nikita Zimov.

En gräsmarksmiljö fylld med stora djur kan dock förändra den permafrostens öde. I större delen av Sibirien idag täcker tjock snö marken på vintern. Den filten hindrar kall vinterluft från att nå djupt under jorden. Efter att snön smält är filten borta. Högsommarvärme bakar marken. Så permafrosten värmer mycket under varma somrar, men den svalnar inte särskilt mycket under kalla vintrar.

Stora djur trampar och gräver genom snö för att mumsa på gräs som är fångat under. De förstör filten. Detta gör att kall vinterluft når marken och håller permafrosten under kylig. (Som en bonus, under sommaren fångar tjockt gräs också mycket koldioxid, en växthusgas, från luften.)

Nikita Zimov håller två getter födda under en resa i maj 2021 för att leverera nya djur till Pleistocene Park. Getterna var extra häftiga under resan, säger han. “Varje gång vi matade dem hoppade de på varandras huvuden och stötte med sina horn.”Pleistocene Park

Sergey, Nikita och ett team av forskare testade denna idé. De tog mätningar av snödjup och marktemperaturer i och utanför Pleistocene Park. På vintern var snön inne i parken hälften så djup som den var utanför. Marken var också kallare med cirka 2 grader Celsius (3,5 grader Fahrenheit).

Forskarna förutspår att fyllning av Arktis med stora djur kommer att hjälpa till att hålla runt 80 procent av permafrosten frusen, åtminstone fram till år 2100. Endast 43 procent skulle förbli frusen om Arktis ekosystem inte förändras, förutspår deras forskning. (Dessa typer av förutsägelser kan variera ganska mycket baserat på hur forskare antar att klimatförändringen kommer att utvecklas). Deras resultat dök upp förra året i Scientific Reports.

På bara 20 kvadratkilometer (cirka 7 kvadrat miles) har Pleistocene Park en lång väg att gå. För att göra skillnad måste miljontals djur ströva över miljontals kvadratkilometer. Det är ett högt mål. Men familjen Zimov tror helhjärtat på det. De behöver inga elemoter för att få idén att fungera. Men de här djuren skulle påskynda processen, säger Nikita. Han liknar att ersätta skog med gräsmark med ett krig. Hästar och renar är fantastiska soldater i detta krig. Men mammutar, säger han, är som tankar. “Du kan erövra mycket större territorium med stridsvagnar.”

Med tanke på konsekvenserna

Hysolli vill ha elemoter i Pleistocene Park, inte bara för klimatet utan också som ett sätt att förbättra jordens biologiska mångfald. “Jag är en miljöpartist och en djurvän på samma gång”, säger hon. Människor använder inte det mesta av utrymmet i Arktis. På många sätt är det en perfekt plats för elemoter och andra kylanpassade djur att leva och frodas på.

Novak strävar också efter att utrota för att han tror att det kommer att göra världen till en bättre plats. “Vi lever i en mycket fattig värld jämfört med vad det brukade vara”, säger han. Han menar att jorden är hem för färre arter idag än tidigare. Förstörelse av livsmiljöer, klimatförändringar och andra mänskligt orsakade problem hotar eller äventyrar många arter. Många har redan dött ut.

^{Denna skiss är av den utdöda passagerarduvan är från A History of British Birds}

av Francis Orpen Morris. Detta var en gång den vanligaste fågeln i Nordamerika. Vissa forskare arbetar nu för att få tillbaka denna fågel.^{duncan1890/DigitalVision Vectors/Getty Images}

En av dessa varelser är passagerarduvan. Detta är den art Novak mest önskar att se återställd. I slutet av 1800-talet i Nordamerika samlades dessa fåglar i flockar på så många som 2 miljarder fåglar. “En person kunde se en flock fåglar som utplånade solen”, säger Novak. Men människor jagade passagerarduvor till utrotning. Den sista, som hette Martha, dog i fångenskap 1914. Jakten bidrog sannolikt också till mammutens undergång. Stewart Brand, medgrundare av Revive & Restore, har hävdat att sedan människor förstörde dessa arter, kan vi nu ha ett ansvar att försöka få tillbaka dem.

Alla håller inte med. Att återställa vilken art som helst – mammut, fågel eller något annat – skulle ta mycket tid, ansträngning och pengar. Och det finns redan många existerande arter som behöver hjälp om de ska kunna räddas från utrotning. Många naturvårdsforskare hävdar att vi bör hjälpa dessa arter först, innan vi riktar vår uppmärksamhet mot de som är borta sedan länge.

Ansträngning och pengar är inte de enda problemen. Experter undrar också hur den första generationen nya djur kommer att födas upp. Ulliga mammutar var väldigt sociala. De lärde sig mycket av sina föräldrar. Om den första elemoten saknar familj, “har du skapat en stackars varelse som är ensam och inte har några förebilder?” undrar Lynn Rothschild. Hon är molekylärbiolog knuten till Brown University. Det är i Providence, RI Rothschild har diskuterat frågan om utplåning. Hon tycker att idén är otroligt cool men hoppas att folk tänker igenom den noga.

Som Jurassic Park-filmerna varnar, kanske människor inte kan kontrollera de levande varelser de introducerar inte heller förutsäga deras beteende. De kan i slutändan skada befintliga ekosystem eller arter. Det finns heller ingen garanti för att dessa djur kommer att kunna frodas i den värld som finns idag.

“Jag oroar mig för att introducera en art som dog ut. Vi för dem tillbaka till en värld de aldrig har sett”, säger Samantha Wisely. Hon är en genetikexpert som studerar bevarande vid University of Florida i Gainesville. Om mammutar eller passagerarduvor skulle dö ut en andra gång skulle det vara dubbelt tragiskt.

Avsläckning bör endast göras med “mycket eftertanke och skydd av djuren och ekosystemen”, tillägger Molly Hardesty-Moore. Hon är ekolog vid University of California, Santa Barbara. Enligt hennes åsikt bör vi bara försöka återställa arter som vi vet kommer att frodas och hjälpa till att läka befintliga ekosystem.

Vad tror du? Genteknik har gett människor otrolig kraft att förvandla livet på jorden. Hur kan vi använda denna teknik för att göra jorden till en bättre plats för oss såväl som för djuren som delar denna planet?

Kathryn Hulick, en regelbunden bidragsgivare till Science News for Students sedan 2013, har täckt allt från akne och videospel till spöken och robotik. Det här, hennes 60^{th piece, inspirerades av hennes nya bok:} Welcome to the Future: Robot Friends, Fusion Energy, Pet Dinosaurs, and More. (Quarto, 26 oktober 2021, 128 sidor).