10:23
TEDxDeExtinction

Hendrik Poinar: Bring back the woolly mammoth!

ヘンドリック・ポイナー: 毛長マンモスを復活させよう!

Filmed:

巨大な野生動物が再び大地を踏みしめて歩く姿を見ることは、世界中の子どもたちの夢です。その夢は実現できるのか、実現すべきなのか?ヘンドリック・ポイナーが、目前に迫った大革新について語ります。私たちが大好きな毛長マンモスにそっくりな動物を蘇らせる計画です。第1段階である、毛長マンモスのゲノム配列の解明はほぼ完了しました。その体躯と同様にマンモスのゲノムはマンモス級なのです。(TEDxDeExtinctionにて収録)

- Evolutionary geneticist
Hendrik Poinar is a geneticist and biological anthropologist who focuses on extracting ancient DNA. He currently has his sights set on sequencing the genome of the woolly mammoth -- and cloning it. Full bio

When I was a young boy,
幼いころ
00:12
I used to gaze through the microscope of my father
父の顕微鏡をのぞき込み
00:14
at the insects in amber that he kept in the house.
琥珀に閉じ込められた
昆虫を観察しました
00:17
And they were remarkably well preserved,
昆虫は驚くほど
よく保存され
00:20
morphologically just phenomenal.
形態的には完璧でした
00:23
And we used to imagine that someday,
父と私は いつの日か
00:25
they would actually come to life
昆虫たちが よみがえり
00:27
and they would crawl out of the resin,
琥珀の中から
這い出てきて
00:29
and, if they could, they would fly away.
飛び立っていく姿を
想像しました
00:31
If you had asked me 10 years ago whether or not
絶滅した動物の
ゲノム配列について
00:33
we would ever be able to sequence the genome of extinct animals,
解読できるかと
10年前に問われたなら
00:36
I would have told you, it's unlikely.
おそらく 「無理だ」
と答えたでしょう
00:39
If you had asked whether or not we would actually be able
絶滅した動物を
よみがえらせることが
00:42
to revive an extinct species,
できるかという問いには
00:43
I would have said, pipe dream.
「夢物語さ」
と答えたでしょう
00:46
But I'm actually standing here today, amazingly,
しかし今日ここで
意外にも お伝えしたいのは
00:47
to tell you that not only is the sequencing
絶滅種のDNA配列の
再現が「可能性」ではなく
00:50
of extinct genomes a possibility, actually a modern-day reality,
現実のものとなったこと
それに加えて
00:52
but the revival of an extinct species is actually within reach,
絶滅種の復活にも
手が届くようになったことです
00:56
maybe not from the insects in amber --
琥珀の中の
昆虫からではなく ―
01:00
in fact, this mosquito was actually used
そういえば 蚊は
01:02
for the inspiration for "Jurassic Park" —
『ジュラシック・パーク』の
ヒントになりましたね
01:04
but from woolly mammoths, the well preserved remains
永久凍土の中で
良好な状況で保存された
01:06
of woolly mammoths in the permafrost.
毛長マンモスを復活させるのです
01:09
Woollies are a particularly interesting,
毛長マンモスは氷河期を代表する
01:11
quintessential image of the Ice Age.
実に興味深い存在です
01:13
They were large. They were hairy.
巨大で 毛むくじゃらで
01:16
They had large tusks, and we seem to have
大きな牙を持っています
私たちは象と同様の親近感を
01:18
a very deep connection with them, like we do with elephants.
毛長マンモスに持っているようです
01:20
Maybe it's because elephants share
その理由は 象と私たちには
01:22
many things in common with us.
共通点が多いせいでしょう
01:25
They bury their dead. They educate the next of kin.
死者を葬り 子供を教育します
01:27
They have social knits that are very close.
強い社会性を持っています
01:30
Or maybe it's actually because we're bound by deep time,
親近感は太古からの
ものかもしれません
01:33
because elephants, like us, share their origins in Africa
というのは 象は私たちと同様に
約700万年前に
01:35
some seven million years ago,
アフリカに生まれました
01:39
and as habitats changed and environments changed,
生息地や環境の変化によって
01:41
we actually, like the elephants, migrated out
私たちも象と同様に
01:44
into Europe and Asia.
ヨーロッパからアジアへと
移住しました
01:47
So the first large mammoth that appears on the scene
初期の大きなマンモスは
01:50
is meridionalis, which was standing four meters tall
メリディオナリスマンモスで肩高は
4メートルもありました
01:52
weighing about 10 tons, and was a woodland-adapted species
体重は10トン
森林地帯に適応した種で
01:56
and spread from Western Europe clear across Central Asia,
西ヨーロッパから
中央アジアに広がり
01:59
across the Bering land bridge
さらに当時の
ベーリング地峡を渡り
02:02
and into parts of North America.
北米に至りました
02:05
And then, again, as climate changed as it always does,
すると また気候変動が起こり
02:07
and new habitats opened up,
新たな生息地ができて
02:10
we had the arrival of a steppe-adapted species
中央アジアに
トロゴンテリマンモスという
02:11
called trogontherii in Central Asia
草原帯に適応した
種が生まれ
02:14
pushing meridionalis out into Western Europe.
メリディオナリスマンモスを
西ヨーロッパに追いやりました
02:16
And the open grassland savannas of North America
ついで北アメリカに
開けたサバンナ地帯ができ
02:19
opened up, leading to the Columbian mammoth,
北アメリカ固有の
巨大な短毛種である
02:21
a large, hairless species in North America.
コロンビアマンモスが
生まれたのです
02:23
And it was really only about 500,000 years later
その約50万年後に
長毛種のマンモスが
02:26
that we had the arrival of the woolly,
誕生しました
02:29
the one that we all know and love so much,
私たちに とても馴染み深い種ですね
02:31
spreading from an East Beringian point of origin
東ベーリング地方から
生息地を広げ
02:33
across Central Asia, again pushing the trogontherii
中央アジアを抜け
トロゴンテリマンモスを
02:37
out through Central Europe,
中央ヨーロッパから
追い払って
02:40
and over hundreds of thousands of years
数十万年余り
02:41
migrating back and forth across the Bering land bridge
ベーリング地峡との
間を往復していました
02:43
during times of glacial peaks
氷河期の最寒期です
02:46
and coming into direct contact
やがて南に生息していた
02:48
with the Columbian relatives living in the south,
コロンビアマンモスと
直接 接触し
02:50
and there they survive over hundreds of thousands of years
この2種が過酷な
気候変動のもと
02:53
during traumatic climatic shifts.
数十万年も生き抜きました
02:56
So there's a highly plastic animal dealing with great transitions
マンモスは気温と環境の
激しい変化に耐えて
02:58
in temperature and environment, and doing very, very well.
見事に生き抜く 適応力に
優れた動物です
03:03
And there they survive on the mainland until about 10,000 years ago,
そして大陸では1万年ほど
前まで生きました
03:06
and actually, surprisingly, on the small islands off of Siberia
驚くべきことにシベリアと
アラスカ沖の
03:10
and Alaska until about 3,000 years ago.
小さな島々では3千年ほど
前まで生きていたのです
03:13
So Egyptians are building pyramids
エジプトでピラミッドが
建設されていたころ
03:15
and woollies are still living on islands.
これらの島々ではまだ
マンモスが生き残っていました
03:17
And then they disappear.
そして彼らは滅びました
03:20
Like 99 percent of all the animals that have once lived,
かつて生きていた動物の
99%のように
03:21
they go extinct, likely due to a warming climate
マンモスも絶滅しました
原因は温暖化と
03:23
and fast-encroaching dense forests
森林地帯の急激な
03:27
that are migrating north,
北上と考えられます
03:29
and also, as the late, great Paul Martin once put it,
かの偉大なポール・マーティンが
提唱したように
03:30
probably Pleistocene overkill,
更新世時代に
大型動物を狩猟した人類に
03:33
so the large game hunters that took them down.
過剰に殺戮された
せいかもしれません
03:35
Fortunately, we find millions of their remains
幸運なことに 現在
数百万の死骸が
03:38
strewn across the permafrost buried deep
シベリアやアラスカの
永久凍土深く
03:40
in Siberia and Alaska, and we can actually go up there
至るところに見つかるので
現地に出かけて
03:43
and actually take them out.
発掘することができます
03:46
And the preservation is, again,
保存状態は
03:48
like those insects in [amber], phenomenal.
琥珀の中の昆虫同様
驚異的です
03:49
So you have teeth, bones with blood
歯 血のついた骨
03:52
which look like blood, you have hair,
血は その色までも残しています
03:55
and you have intact carcasses or heads
体毛 さらには無傷の体や
03:57
which still have brains in them.
脳が入ったままの
頭部も発見されています
03:59
So the preservation and the survival of DNA
DNAの保存状況と
残存状態は
04:02
depends on many factors, and I have to admit,
多くの要因に依存します
要因の詳細は
04:04
most of which we still don't quite understand,
まだよく分かっていませんが
04:06
but depending upon when an organism dies
生物がいつ死んだか
04:08
and how quickly he's buried, the depth of that burial,
すぐに土に埋もれたか
どのくらい深く埋もれたか
04:11
the constancy of the temperature of that burial environment,
埋もれた環境の
温度が一定かどうか
04:15
will ultimately dictate how long DNA will survive
それらの要因が
地質学的な時間枠の中で
04:18
over geologically meaningful time frames.
DNAの寿命に影響します
04:21
And it's probably surprising to many of you
皆さんは驚かれるでしょうが
04:24
sitting in this room that it's not the time that matters,
重要なのは時間では
ありません
04:25
it's not the length of preservation,
保存されていた期間でも
ありません
04:29
it's the consistency of the temperature of that preservation that matters most.
保存中の温度の安定が
最も重要なのです
04:30
So if we were to go deep now within the bones
化石化を免れた
04:34
and the teeth that actually survived the fossilization process,
骨や歯の奥のDNAは
04:37
the DNA which was once intact, tightly wrapped
かつては無傷で
ヒストンタンパク質に
04:40
around histone proteins, is now under attack
しっかりと巻きついていましたが
04:43
by the bacteria that lived symbiotically with the mammoth
マンモスが生きていた頃に
共棲していた
04:46
for years during its lifetime.
バクテリアに
攻撃されています
04:49
So those bacteria, along with the environmental bacteria,
これらのバクテリアは
環境中のバクテリアと共に
04:50
free water and oxygen, actually break apart the DNA
水と酸素を奪い DNAを
より小さなDNAの破片へと
04:54
into smaller and smaller and smaller DNA fragments,
分解しているのです
04:57
until all you have are fragments that range
やがて手に入る破片は
05:00
from 10 base pairs to, in the best case scenarios,
10個の塩基対か
最大でも
05:02
a few hundred base pairs in length.
数百塩基対までです
05:05
So most fossils out there in the fossil record
記録されている
化石の大部分は
05:07
are actually completely devoid of all organic signatures.
有機物の痕跡を
とどめていません
05:10
But a few of them actually have DNA fragments
わずかな化石だけが
DNAの断片を
05:12
that survive for thousands,
数千年 数百万年の
05:15
even a few millions of years in time.
時を隔てて
とどめています
05:17
And using state-of-the-art clean room technology,
最先端の
クリーンルーム技術を使って
05:20
we've devised ways that we can actually pull these DNAs
DNAの断片を
汚れた組織の中から
05:23
away from all the rest of the gunk in there,
取り出す方法を
編み出しました
05:25
and it's not surprising to any of you sitting in the room
こんな具合ですから
マンモスの骨や歯から
05:28
that if I take a mammoth bone or a tooth
DNAを抽出するときには
05:30
and I extract its DNA that I'll get mammoth DNA,
その時代に共棲していた
バクテリアのDNAも混ざっている
05:32
but I'll also get all the bacteria that once lived with the mammoth,
と言っても 皆さんは
驚かれないでしょう
05:35
and, more complicated, I'll get all the DNA
さらに事態を複雑にするのは
05:39
that survived in that environment with it,
一緒に生き残った
バクテリアや菌類などの
05:41
so the bacteria, the fungi, and so on and so forth.
不要なDNAを
すべて抽出してしまうことです
05:43
Not surprising then again that a mammoth
また永久凍土に保存された
マンモスならば
05:46
preserved in the permafrost will have something
そのDNAの約50%は
05:49
on the order of 50 percent of its DNA being mammoth,
マンモスのものですが
より温暖な気候に生息し
05:51
whereas something like the Columbian mammoth,
温暖な環境に保存された
05:53
living in a temperature and buried in a temperate environment
コロンビアマンモスの場合には
DNAの わずか3%から
05:55
over its laying-in will only have 3 to 10 percent endogenous.
10%だけが マンモス由来のものです
05:58
But we've come up with very clever ways
ですが 私たちはマンモスと
その他のDNAを
06:02
that we can actually discriminate, capture and discriminate,
識別し 取り出すという
06:04
the mammoth from the non-mammoth DNA,
巧妙な方法を開発しました
06:07
and with the advances in high-throughput sequencing,
さらに解読装置の進歩により
06:09
we can actually pull out and bioinformatically
生物情報工学の方法を用いて
06:12
re-jig all these small mammoth fragments
マンモスDNAの小さな破片を
再編して
06:15
and place them onto a backbone
アジアゾウやアフリカゾウの
染色体の構造に
06:18
of an Asian or African elephant chromosome.
重ねることが
できるようになりました
06:20
And so by doing that, we can actually get all the little points
この方法で
マンモスとアジアゾウを
06:23
that discriminate between a mammoth and an Asian elephant,
区別する点をすべて
把握することができました
06:25
and what do we know, then, about a mammoth?
ではマンモスについて
何がわかったのでしょうか?
06:28
Well, the mammoth genome is almost at full completion,
マンモスのゲノムは
ほぼすべて解読されました
06:31
and we know that it's actually really big. It's mammoth.
それは実際にマンモス級です
06:34
So a hominid genome is about three billion base pairs,
ヒト科のゲノムは
約30億塩基対ですが
06:38
but an elephant and mammoth genome
象やマンモスのゲノムは
06:41
is about two billion base pairs larger, and most of that
さらに20億の
塩基対ぶん大きく
06:42
is composed of small, repetitive DNAs
その多くが小さな反復配列
DNAで構成されていて
06:45
that make it very difficult to actually re-jig the entire structure of the genome.
これがゲノム全体の
再構築を難しくしています
06:48
So having this information allows us to answer
この情報を得たことで
06:52
one of the interesting relationship questions
マンモスと 現存する
アジアゾウと
06:55
between mammoths and their living relatives,
アフリカゾウの
縁戚関係に関する
06:57
the African and the Asian elephant,
興味深い疑問に
答えることができました
06:59
all of which shared an ancestor seven million years ago,
3種は約700万年前に
共通の祖先を持っていました
07:01
but the genome of the mammoth shows it to share
さらに約600万年前までは
アジアゾウと
07:04
a most recent common ancestor with Asian elephants
祖先を共通していたことが
マンモスのゲノムから
07:06
about six million years ago,
判明したのです
07:09
so slightly closer to the Asian elephant.
マンモスはアジアゾウと
より近縁です
07:11
With advances in ancient DNA technology,
古代のDNAの
解析技術の進歩により
07:13
we can actually now start to begin to sequence
他のマンモスたちの
ゲノムの配列も
07:16
the genomes of those other extinct mammoth forms that I mentioned,
わかってきました
07:18
and I just wanted to talk about two of them,
そのうちの2つについて
お話しします
07:21
the woolly and the Columbian mammoth,
毛長マンモスと
コロンビアマンモスです
07:23
both of which were living very close to each other
この2種は氷河期の
最寒期に
07:25
during glacial peaks,
ごく近接して
生息していました
07:27
so when the glaciers were massive in North America,
北米大陸が厚い氷河に
覆われていたころ
07:30
the woollies were pushed into these subglacial ecotones,
毛長マンモスは
氷河のない南方に避難し
07:32
and came into contact with the relatives living to the south,
コロンビアマンモスと
出会ったのです
07:35
and there they shared refugia,
この退避地で共生するうちに
07:38
and a little bit more than the refugia, it turns out.
そこは単なる退避地と
いうだけではなく
07:40
It looks like they were interbreeding.
異種交雑の場となりました
07:42
And that this is not an uncommon feature
これは長鼻類にとっては
07:45
in Proboscideans, because it turns out
珍しいことではありません
07:47
that large savanna male elephants will outcompete
大きなアフリカゾウの
雄が 競争に勝ち
07:48
the smaller forest elephants for their females.
マルミミゾウの雌と交尾する
ことが知られています
07:51
So large, hairless Columbians
大きな短毛種の
コロンビアマンモスが
07:54
outcompeting the smaller male woollies.
小さな毛長マンモスの雄に
勝つこともあったでしょう
07:57
It reminds me a bit of high school, unfortunately.
悔しいですが 高校時代を
思い出しますね
07:59
(Laughter)
(笑)
08:01
So this is not trivial, given the idea that we want
絶滅種の復活を
目指すときに
08:04
to revive extinct species, because it turns out
この事実は看過できません
というのは
08:06
that an African and an Asian elephant
アフリカゾウとアジアゾウは
08:08
can actually interbreed and have live young,
交雑し子供を作る
ことができます
08:10
and this has actually occurred by accident in a zoo
1978年に
英国チェスターの動物園で
08:12
in Chester, U.K., in 1978.
実例があります
08:14
So that means that we can actually take Asian elephant chromosomes,
ということは アジアゾウの
染色体を取り出して
08:18
modify them into all those positions we've actually now
マンモスのゲノムと
異なる部分を
08:21
been able to discriminate with the mammoth genome,
すべてマンモスの
ゲノムと入れ替えて
08:23
we can put that into an enucleated cell,
除核した細胞に挿入し
08:25
differentiate that into a stem cell,
幹細胞へと分化させ
08:28
subsequently differentiate that maybe into a sperm,
それをさらに
精子へと分化させ
08:30
artificially inseminate an Asian elephant egg,
アジアゾウの卵子に
人工授精を施せば
08:33
and over a long and arduous procedure,
長く困難な過程を経て
08:35
actually bring back something that looks like this.
マンモスに似た動物を
蘇らせることが可能になります
08:38
Now, this wouldn't be an exact replica,
もっとも 完全な複製にはなりません
08:42
because the short DNA fragments that I told you about
先ほど お話ししたように
DNAの断片が短いために
08:43
will prevent us from building the exact structure,
正確なDNAが再構築
できていないからです
08:46
but it would make something that looked and felt
ですが 見た目も雰囲気も
08:48
very much like a woolly mammoth did.
毛長マンモス同然です
08:50
Now, when I bring up this with my friends,
友人と この話をすると
08:53
we often talk about, well, where would you put it?
そのような動物を一体
どこで飼えばいいのか?
08:56
Where are you going to house a mammoth?
マンモスの居場所はどこにするか?
08:58
There's no climates or habitats suitable.
彼らに適した気候や生息地は
ないよと言われます
09:00
Well, that's not actually the case.
そんなことはありません
09:02
It turns out that there are swaths of habitat
シベリア北部と
09:04
in the north of Siberia and Yukon
ユーコン準州の一帯が
09:06
that actually could house a mammoth.
マンモスの生息に
適しています
09:09
Remember, this was a highly plastic animal
マンモスは幅広い
気候帯に生息した
09:10
that lived over tremendous climate variation.
適応力に優れた動物だった
ことを思い出してください
09:12
So this landscape would be easily able to house it,
この土地であればマンモスは
問題なく生きるでしょう
09:15
and I have to admit that there [is] a part of the child in me,
正直なところ 私の中の
少年の心は
09:18
the boy in me, that would love to see
この堂々とした動物が
09:21
these majestic creatures walk across the permafrost
もう一度 北の永久凍土の
大地を歩く姿を見ることを
09:23
of the north once again, but I do have to admit
切望しています
でも一方で
09:26
that part of the adult in me sometimes wonders
私の中の大人の自分が
09:28
whether or not we should.
そうするべきかどうか
迷ってもいます
09:30
Thank you very much.
ありがとうございました
09:33
(Applause)
(拍手)
09:34
Ryan Phelan: Don't go away.
ライアン・フェラン: まだ退場しないでください
09:39
You've left us with a question.
私たちに問いかけましたね
09:41
I'm sure everyone is asking this. When you say, "Should we?"
皆さん自問していますよ
「復活させるべきか否か?」
09:43
it feels like you're reticent there,
あなたは十分な
可能性を示唆しながら
09:46
and yet you've given us a vision of it being so possible.
ご自身の答えを
控えられましたね
09:49
What's your reticence?
なぜですか?
09:52
Hendrik Poinar: I don't think it's reticence.
控えたのではなく
09:53
I think it's just that we have to think very deeply
私たちの行動の意味や
結果について
09:54
about the implications, ramifications of our actions,
深く考えたいからです
09:58
and so as long as we have good, deep discussion
今のような
深く意義ある議論を
10:01
like we're having now, I think
持つことができれば
10:03
we can come to a very good solution as to why to do it.
より良い答えが得られると
言いたかったのです
10:05
But I just want to make sure that we spend time
そもそも そのような行為が
必要かどうか
10:08
thinking about why we're doing it first.
共に考える時間を
持ちたかったのです
10:09
RP: Perfect. Perfect answer. Thank you very much, Hendrik.
とても良い回答ですね
ありがとうヘンドリック
10:11
HP: Thank you. (Applause)
どうもありがとう
(拍手)
10:14
Translated by Haruo Nishinoh
Reviewed by Mari Arimitsu

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About the Speaker:

Hendrik Poinar - Evolutionary geneticist
Hendrik Poinar is a geneticist and biological anthropologist who focuses on extracting ancient DNA. He currently has his sights set on sequencing the genome of the woolly mammoth -- and cloning it.

Why you should listen

As a child Hendrik Poinar never imagined that the insects his father kept around the house, extinct and preserved in amber, could someday be brought to life. Well that's exactly what Poinar has devoted his career to doing. Today he is a molecular evolutionary geneticist and biological anthropologist at McMaster University in Ontario, where he is the principal investigator at the Ancient DNA Centre. Poinar's focus is on extracting and preserving DNA from paleontological remains -- precisely what he thought impossible as a kid.

And Poinar's newest project is much, much bigger than those insects from his childhood: He wants to bring back the woolly mammoth. In 2006 he and his team started working on sequencing the mammoth genome, based on DNA extracted from well-preserved remains found in Yukon and Siberia. With the mapping nearly complete, Poinar will next turn to engineering an animal very closely resembling the woolly mammoth.

More profile about the speaker
Hendrik Poinar | Speaker | TED.com