לשבט ממותות כדי להגן על האקלים?

החיפוש אחר שרידי ממותה הוא חלק משדות הפעולה של הפליאוגנטיקה, מדע חדש יחסית, שבבסיסו שימוש בגנומים עתיקים למטרות שונות – גילוי רצפים גנטיים קדמונים לשם שימוש בצרכים רפואיים או אחרים, שיבוט בעלי חיים קדומים, הנדסה גנטית לשם השבחה של מיני חי וצומח, תיארוך אב קדמון משותף, מציאת מידה של קרבה גנטית בין מין נכחד למין קיים על יסוד השוואת רצפים גנטיים, תיארוך הופעתן של מחלות תורשתיות בקרב האדם הקדמון, תיארוך תכונות של מינים שונים ועוד

בטונדרה הסיבירית, האזור הקפוא בצפון סיביר, מתקיים ניסוי מדעי שנקרא “פארק הפלייסטוקן” (התקופה שמלפני 2.5 מיליון שנה ועד ההולוקן, התקופה שלפני 11,000 שנה ועד זמננו). מדענים רוסיים, בתמיכת מדענים אמריקאים, בוחנים את האפשרויות לשיבוט ממותות משאריות חומר אורגני של ממותות שנמצאו קפואות מתחת לקרח, בנסיון להשיב לתחיה את הממותה הצמרירית שחייתה באזור עד לפני כ-3,000 שנה. ההשערה היא שהממותות ישרדו שם טוב בהרבה מקרוביהן, הפילים חסרי-הצמר. בהנחה שהממותות, כקרובי משפחתן הפילים, אהבו להפיל עצים, עשרות אלפי ממותות צמריות עשויות לשנות את הנוף בטונדרה ובטאיגה הסיבירית (האזור המיוער מדרום לטונדרה). תהליך הפוך קרה בפארק ילוסטון לפני מספר שנים, כאשר זאבים שהוכנסו לפארק הבריחו את האיילים אל מעבה היער. כך שבו וגדלו עצים על גדות הנהר, שורשיהם בלמו את סחף האדמה אל הנהר, כתוצאה מכך העמיק הנהר, דגים, ציפורים וחיות בר רבות שבו אליו, ופניו של פארק ילוסטון השתנו מקצה לקצה.

גוויות הממותה הצמרית המשומרות במצב הטוב ביותר שהתגלו עד כה,  התגלו ב-2007  וב-2010. כבר ב-2008 פוענחו 3 מיליארד זוגות בסיסים מתוך הדי אן איי של הממותה – כשני שלישים מהגנום כולו. ב-2015 פוענח גנום חלקי של שתי ממותות. האחת חייתה כ-4,300 שנה לפני זמננו, והשנייה – כ-44,000 שנה לפני זמננו. ב-2019 מצאו מדענים יפניים ורוסיים תאים חיים בגוויית ממותה צעירה שחייתה לפני כ-28,000 שנה, והצליחו להשתיל חלק מהגנום שלה בתאי עכבר, בנסיון להשתמש בגרעין התא של העכבר בתור סביבה תומכת בשכפול הדי אן איי. השכפול נפסק עקב מצבו הגרוע של הדי אן איי לאחר 28,000 שנה, בהן היה חשוף לתקיפות חיידקים ולקרינה אולטרה סגולה: מרצף הדי אן איי נותר רק חלק מתוך 4.7 מיליארד זוגות הבסיסים בדי אן איי של הממותה (הדי אן איי של הממותה, ושל קרוביה החיים, הפילים, ארוך פי 1.5 בערך מהדי אן איי האנושי, הכולל כ-3 מיליארד זוגות בסיסים).

החיפוש אחר שרידי ממותה הוא חלק משדות הפעולה של הפליאוגנטיקה, מדע חדש יחסית, שבבסיסו שימוש בגנומים עתיקים למטרות שונות – גילוי רצפים  גנטיים קדמונים לשם שימוש בצרכים רפואיים או אחרים, שיבוט בעלי חיים קדומים, הנדסה גנטית לשם השבחה של מיני חי וצומח, תיארוך אב קדמון משותף, מציאת מידה של קרבה גנטית בין מין נכחד למין קיים על יסוד השוואת רצפים גנטיים (למשל השוואת ההומו סאפיינס להומו ניאנדרטלנזיס), תיארוך הופעתן של מחלות תורשתיות בקרב האדם הקדמון, תיארוך תכונות של מינים שונים (למשל הגילוי שהניאנדרטלים לא עיכלו לקטוז)  ועוד.

אם יימצא  דם באחת מגוויות הממותות המשומרות בקרח העד, יהיה זה “הגביע הקדוש” של תחום השיבוט, כיוון שעד כה התבססו ניסיונות השיבוט על די אן איי חלקי ביותר. ועדיין, גם אם יימצא ממצא כזה, סביר שהדי אן איי כבר יהיה הרוס באופן משמעותי עקב קרינה קוסמית וכן עקב הפסק תפקודם של אנזימים מתקנים כפי שקורה באופן טבעי לאחר המוות.

החוקרים השוו בין הגנום החלקי של הממותה לבין הגנומים של המינים הקרובים אליה ביותר שעדיין בחיים, הפיל האפריקאי והפיל האסיאתי, שאביהם הקדמון המשותף חי לפני כשבעה מיליון שנה. לשם השוואה, ההבדל  בין הגנומים של מינים אלה הוא  רק חצי מההבדל בינינו לבין קרובינו הקרובים ביותר, השימפנזים. על בסיס ההשוואה סבורים החוקרים ששינוי של 400,000 זוגות בסיסים יספיקו כדי ליצור כימרה, מעין יצור כלאיים, שיהיה מחונן בתכונות שיאפשרו לו הישרדות טובה יותר בחוג הקוטב ובטונדרה הסיבירית.

הכוונה המוצהרת אינה ליצור “פארק פלייסטוקן” (על משקל “פארק היורה”), בין היתר לאור הבעיה האתית הכרוכה בהשבתם של מינים נכחדים לחיים בעולם שכבר אינו מותאם להם, אלא ליצור טכניקות שיסייעו למנוע הכחדת מינים בסיכון. עם זאת, כידוע מניסיונות שיבוט שנעשו בשנים האחרונות, עצם קיומה של טכנולוגיה עשוי להביא מדענים להשתמש בה למרות חששות ומגבלות אתיות.

ולמה כל כך חשוב לכרות עצים בסיביר, בין אם על ידי ממותות או בדרכים אחרות? תסריט ההתחממות הגלובלית מעלה את הסברה שהמסת קרחונים תעלה את פני הים, תפחית את החזרת קרני השמש מהקרחונים אל החלל (מכיוון שאלה נמסו וקטנו), וכך תגדיל את ההתחממות ואת אפקט החממה, בתהליך מעגלי. בנוסף, המסת הקרח עשויה לגרום לשחרור מתאן כלוא בקרח. השפעת גז המתאן על התחממות כדור הארץ גדולה פי עשרה ויותר מאשר השפעתו של פחמן דו חמצני.

באזורי קו המשווה, כריתת עצים מפחיתה את ספיחת הפחמן הדו חמצני על ידי יערות הגשם וכך תורמת לאפקט החממה. בחוג הארקטי, לעומת זאת, התסריט הצפוי הוא הפוך: כריתת עצים תגרום להצמחת דשא, וזה יחזיר טוב יותר את קרני השמש אל מחוץ לאטמוספרה מאשר צמחיית יער. אם בטונדרה הסיבירית יהיה דשא במקום עצים, יוחזרו טוב יותר קרני השמש וכך תפחת ההתחממות הגלובלית. תסריט חלופי גורס שחשיפת הקרקע על ידי אכילת העשב תגרום לקירורה בזכות פינוי פני הקרקע ומתן אפשרות לרוח לעבור בקלות רבה יותר. כך תישמר הטמפרטורה הנמוכה של פני השטח והמסת הקרחונים תפחת. הסבר נוסף מציע ששכבת דשא רמוס ושלג מהודק בפסיעותיהם של בעלי החיים הגדולים יגבירו את הבידוד ויעמיקו את שכבת קרח העד (קפאת-עד, פרמה-פרוסט, שעוביה נע בין מטרים ספורים לבין קילומטר וחצי, תלוי באזור), וכך ירחיקו את הסכנה להשתחררות מתאן. יהא התסריט הנכון אשר יהא – כאן נכנסות הממותות. תפקידן אמור להיות הפלת עצים וזלילת אילנותיהם.

ביערות הגשם פתרון כזה לא יעבוד: כריתת עצים לא תביא לצמיחת דשא אלא לצמחיה טרופית. האפקט של בידוד הקרקע לא יגרום להחזרת חום השמש לחלל, כפי שקורה בזכות קרחוני סיביר.

התכנון הוא ליצור בצפון סיביר עשרות פארקים גדולים וליישם בהם את ניסיון החזרתן של הממותות לחיים. המפעל לא נותן מענה לשאלות האתיות: האם להחזיר לחיים מין שנכחד, כשסביר, מניסיונה של הכבשה דולי וחיות משובטות אחרות, שתוחלת חייו של הפרט תהיה קצרה ואיכות חייו תהיה לקויה?

בנוסף, יצירת פרט של ממותה תתבצע כנראה באינקובציה בקרב נשא ממין אחר, כנראה פיל, וסביר שלשם כך יהיה צורך בהשתלת חלקי גנום של ממותה בגרעין תא של פיל. האם הוולד יהיה ממותה? סביר שלא. בגנום שלנו יש אחוז או שניים של גנום ניאנדרטלי, ועדיין אנחנו לא טוענים שאנחנו ניאנדרטלים או שהקמנו אותם לתחיה.

רבים מהמינים שנכחדו, נכחדו לא רק בגלל פעילות אנושית אלא בגלל השתנות תנאי הסביבה. יתכן שגם אם נשיב מין נכחד לחיים, הוא יכחד שוב עקב אי-התאמתו לסביבה, כפי שקרה ליותר מ-99% מהמינים שאי פעם חיו. סיכויי ההכחדה של מין שהושב לחיים גדולים יותר עקב היעדר מגוון גנטי. ההשבה לחיים תכלול פרטים מעטים בלבד, וכך לא יתאפשר מגוון זיווגים שייצור  וריאציות גנטיות רבות יותר – תנאי בסיסי להסתגלות לסביבות חדשות ומשתנות ללא הרף.

בעיה נוספת היא שסביבת המחיה העתיקה של הממותות עברה שינוי משמעותי בעשרות אלפי השנים האחרונות. רבות מערבות הדשא בסיביר עברו שינוי ליערות מחטניים. אם הממותות ישובו לסביבתן הקודמת, סביבה זו כבר לא תהיה סביבתן הטבעית. כל הרעיון בניסוי הוא שהממותות עצמן יהפכו את הסביבה שוב לטבעית להן, על ידי אכילה של עצים צעירים והפלה של עצים ותיקים, כפי שעושים בני דודם הפילים. השאלה היא – האם לא איחרנו את המועד? האם הסביבה השתנתה באלפי השנים האחרונות עד כדי כך שממותות משובטות כבר לא יוכלו להסב את הגלגל לאחור?

בינתיים, כל עוד הממותות המשובטות הן רק פרי התאוריה ולא קיימות בפועל,  גם הדיון הזה תאורטי. ועדיין, דיון כזה מתקיים בלהט בחוגים מדעיים. מעין הכנה ליום הגדול, תרתי משמע, ועדיין נמשך החיפוש אחרי הגביע הקדוש של המשבטים – רקמת ממותה קפואה שהשתמרה בשלגי העד של הטונדרה הסיבירית מספיק טוב עד כדי כך שניתן יהיה לשבט ממנה מאות אלפי ממותות שירעמו על פני הטונדרה, ישנו את הסביבה וימשיכו לשמור על קרח העד מהודק היטב למקומו.

מקורות נוספים:

– Ross Andersen, “Pleistocene Park”, in The best American science and nature writing, 2018. ed: Sam Kean.

כתבה זו התפרסמה במגזין Atlantic ב-2018. אנדרסן הוא העורך המדעי של המגזין ולשעבר סגן עורך המגזין Aeon והעורך המדעי של Los Angeles Review of books .

סם קין הוא סופר מדע פופולרי שחיבר ארבעה ספרים בתחומי מדע שונים, חלקם רבי מכר. הוא כתב בין היתר ב-New York Times וב-New Scientist. אחד מספריו היה מועמד לפרס א. או. וילסון לכתיבה מדעית.

– Riley Black, Can We Bring Back Mammoths From Extinction? Probably Not — Here’s Why, Discover Magazine,March 9, 2020

על פענוח רצפים גנטיים חלקיים של ממותות ב-2015:

Palkopoulou, E. et al., “Complete Genomes Reveal Signatures of Demographic and Genetic Declines in the Woolly Mammoth”, Current Biology, April 23, 2015

DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2015.04.007

על סיכויי השיבוט של ממותות:

Loi P., Saragusty J., Ptak G. (2014) ‘Cloning the Mammoth: A Complicated Task or Just a Dream?”. In: Holt W., Brown J., Comizzoli P. (eds) Reproductive Sciences in Animal Conservation. Advances in Experimental Medicine and Biology, vol 753. Springer, New York, NY. https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-1-4939-0820-2_19

עוד בנושא באתר הידען:

• ניאנדרטלים וממותות חלקו מטען גנטי של הסתגלות לתנאי קור
• לממותות השעירות היו פרוות בהירות וכהות בהתאם להשפעה של גן המצוי גם בבני אדם
• מדענים פיענחו לראשונה DNA של ממותות: קרובות לפילים האסיאתיים