Hendrik Poinar: Faire revivre le mammouth laineux

C'est le rêve des enfants du monde entier : voir les animaux géants marcher de nouveau sur la Terre. Ce rêve peut-il et doit-il devenir réalité ? Hendrik Poinar fait un exposé édifiant sur la grande prochaine sensation (au sens propre) : la quête pour obtenir une créature qui ressemble beaucoup à notre animal à fourrure, le mammouth laineux. La première étape, le séquençage de son génome, est presque achevée. Et c'est énorme. (Filmé à TEDxDeExtinction.)

Quand j'étais enfant,

sous le microscope de mon père

je contemplais les insectes dans l'ambre
qu'il conservait à la maison.

Et ils étaient remarquablement bien préservés,

c'était morphologiquement
tout simplement phénoménal.

Et nous imaginions qu'un jour,

en fait, ils reviendraient à la vie

et ils sortiraient de la résine en rampant,

et, s'ils le pouvaient, ils s'envoleraient.

Si vous m'aviez demandé
il y a 10 ans si ou non

nous serions jamais capables de séquencer
le génome des animaux disparus,

je vous aurais dit que c'était peu probable.

Si vous aviez demandé
si nous serions réellement capables

de faire revivre une espèce éteinte,

j'aurais dit, utopie.

Mais en fait je suis ici devant vous aujourd'hui,
et c'est surprenant,

pour vous dire que
non seulement le séquençage

des génomes disparus est possible,
en fait une réalité moderne,

mais que faire revivre
une espèce éteinte est sur le point d'être fait,

peut-être pas des insectes dans l'ambre --

en fait, ce moustique a effectivement servi

d'inspiration pour « Jurassic Park » —

mais de mammouths laineux,
les restes bien préservés

des mammouths laineux dans le pergélisol.

Les mammouths laineux
sont par excellence une image

particulièrement intéressante
de l'âge de glace.

Ils étaient grands. Ils étaient velus.

Ils avaient de grandes défenses,
et nous semblons avoir

un lien très profond avec eux,
comme avec les éléphants.

C'est peut-être parce que les éléphants

ont beaucoup de choses
en commun avec nous.

Ils enterrent leurs morts.
Ils éduquer le plus proche parent.

Ils ont des liens sociaux très étroits.

Ou peut-être que c'est en fait parce que
nous sommes liés par un temps profond,

parce que les éléphants, comme nous,
trouvent leurs origines en Afrique

il y a quelque 7 millions d'années,

et avec l'évolution des habitats
et le changement des environnements,

nous avons émigré, comme les éléphants,

en Europe et en Asie.

Si le premier grand mammouth
qui apparaît sur la scène

est Meridionalis, qui mesurait
quatre mètres de haut

pesait environ 10 tonnes,
et était une espèce adaptée aux forêts

et s'est répandu de l'Europe occidentale
à travers l'Asie centrale,

a traversé l'isthme de Béring

pour arriver en Amérique du Nord.

Et puis, à nouveau, le climat a changé
comme il le fait toujours,

et de nouveaux habitats se sont ouverts,

nous avons eu l'arrivée
d'une espèce adaptée à la steppe

appelée Trogontherii en Asie centrale

qui a repoussé Meridionalis
en l'Europe occidentale.

Et les savanes herbeuses d'Amérique du Nord

se sont ouvertes,
entraînant le mammouth colombien,

une espèce grande et
glabre, en Amérique du Nord.

Et ce n'est vraiment qu'environ
500 000 ans plus tard

que nous avons eu l'arrivée
du mammouth laineux,

celui que nous connaissons tous
et que nous aimons tant,

qui s'est répandu de
sa Béringie orientale d'origine

à l'ensemble de l'Asie centrale,
repoussant à nouveau le Trogontherii

à travers l'Europe centrale,

et pendant des centaines
de milliers d'années

il a migré dans un sens et dans l'autre
en arrière à travers le pont terrestre de la Béringie

au cours des périodes de pics glaciaires

et entrant en contact direct

avec ses cousins de Colombie
vivant dans le sud,

et là, ils survivent
pendant des centaines de milliers d'années

et des changements climatiques traumatiques.

Il y a donc un animal très plastique
qui s'adapte aux grandes transitions

de température et d'environnement
et se porte très, très bien.

Et là ils survivent sur la terre ferme
jusqu'à il y a environ 10 000 ans,

et en fait, c'est étonnant, sur les petites îles
au large de la Sibérie

et de l'Alaska jusqu'à il y a environ 3 000 ans.

Les Égyptiens construisent des pyramides

et les mammouths laineux
vivent encore sur les îles.

Et puis ils disparaissent.

Comme 99 % de tous les animaux
qui ont vécu dans le temps,

ils vont disparaître, probablement en raison
d'un réchauffement du climat

et des forêts denses au développement rapide

qui migrent vers le Nord,

et aussi, comme feu le grand Paul Martin a dit,

probablement de l'excès du Pléistocène,

et les grands chasseurs de gibier
qui les ont abattus.

Heureusement, nous trouvons
des millions de leurs dépouilles

éparpillées à travers le pergélisol,
enterrées profondément

en Sibérie et en Alaska,
et en fait, nous pouvons y aller

et les exhumer.

Et la préservation est, encore une fois,

comme pour ces insectes
dans l'ambre, phénoménale.

Si vous avez les dents, les os avec du sang

qui ressemble à du sang,
si vous avez des poils,

et vous avez des têtes
ou des carcasses intactes

qui ont encore des cerveaux.

Ainsi la préservation et la survie de l'ADN

dépend de nombreux facteurs,
et je dois l'admettre, dont

nous ne comprenons pas encore
tout à fait la plupart,

mais qui dépendent du moment
où un organisme meurt

et la rapidité à laquelle il est enterré,
la profondeur de cette sépulture,

la constance de la température
de cet environnement funéraire,

dictera finalement combien de temps
l'ADN survivra

sur des périodes de temps
géologiquement significatives.

Et c'est sans doute surprenant
pour beaucoup d'entre vous

assis dans cette salle de savoir
que ce n'est pas le temps qui compte,

ce n'est pas la durée de conservation,

c'est l'uniformité de la température
de cette préservation qui importe le plus.

Donc, si on allait chercher
profondément dans les os

et les dents qui ont effectivement survécu
au processus de fossilisation,

l'ADN qui était autrefois intact,
étroitement enveloppé

autour des histones, est maintenant attaqué

par les bactéries qui vivaient
en symbiose avec le mammouth

pendant des années au cours de sa vie.

Ces bactéries,
ainsi que les bactéries environnementales,

l'eau et l'oxygène libres,
décomposent effectivement l'ADN

en fragments de plus en plus petits,

jusqu'à ce que tout ce qui vous reste,
ce sont des fragments qui vont

de 10 paires de bases, dans les meilleurs cas,

à quelques centaines
de paires de bases dans la longueur.

La plupart des fossiles répertoriés

sont en fait complètement dépourvus
de toutes signatures biologiques.

Mais quelques-uns d'entre eux
ont en fait des fragments d'ADN

qui survivent pendant des milliers,

voire quelques millions d'années.

Et en utilisant la technologie de pointe
en milieu stérile,

nous avons conçu des moyens
pour pouvoir extraire ces ADN

de tout ce reste de la crasse,

et ça n'étonnera personne ici dans cette salle

si je prends un os de mammouth ou une dent

et que j'en extrais son ADN,
que j'obtienne un ADN de mammouth,

mais je vais aussi prendre toutes les bactéries
qui ont vécu avec le mammouth,

et, plus compliqué, je vais avoir tous les ADN

qui ont survécu dans son environnement,

c'est-à-dire, les bactéries, les champignons
et ainsi de suite.

Encore une fois, il n'est pas étonnant
qu'un mammouth

conservé dans le pergélisol aura
quelque chose

de l'ordre de 50 % de son ADN de mammouth,

alors que le mammouth colombien,

vivant sous une température et enterré
dans un environnement tempéré

sur sa dépouille n'en aura
que 3 à 10 % d'endogène.

Mais nous avons mis au point
des moyens très habiles

pour nous permettre de réellement discriminer,
capturer et discriminer,

l'ADN de mammouth de l'ADN non-mammouth,

et avec les avancées du séquençage haut-débit,

on peut effectivement extraire et séparer

bio-informatiquement
tous ces petits fragments de mammouths

et les placer sur la colonne vertébrale

d'un chromosome d'éléphant d'Asie ou d'Afrique.

En faisant ça, nous pouvons
obtenir tous les petits points

qui distinguent le mammouth et l'éléphant d'Asie,

et que savons-nous, alors, d'un mammouth ?

Eh bien, le génome de mammouth
est presque complet,

et nous savons qu'il est effectivement très gros.
C'est le mammouth.

Un génome hominidé a environ
3 milliards de paires de bases,

mais un génome d'éléphant ou
de mammouth

a environ 2 milliards de paires de base
de plus

et la plupart se compose de petits ADN répétitifs,

ce qui rend très difficile de redistribuer
l'ensemble de la structure du génome.

Avoir ces informations nous permet de répondre

à une des questions intéressante
sur les rapports

entre les mammouths et leurs parents vivants,

l'éléphant d'Afrique et l'éléphant d'Asie,

qui partagent un ancêtre
qui vivait il y a 7 millions d'années,

mais le génome du mammouth montre
qu'ils partagent

un ancêtre commun plus récent
avec les éléphants d'Asie

il y a environ 6 millions d'années

donc un peu plus proche de l'éléphant d'Asie.

Avec les progrès de la technologie de l'ADN ancien,

nous pouvons effectivement maintenant
commencer à séquencer

les génomes de ces autres formes
de mammouths disparus que j'ai mentionnées.

Je veux juste parler de deux d'entre eux,

le mammouth laineux et
le mammouth colombien :

tous deux vivaient très près l'un de l'autre

pendant les périodes glaciaires,

ainsi, lorsque les glaciers
recouvraient largement l'Amérique du Nord,

les mammouths laineux ont été poussés
dans ces écotones sous-glaciaires,

et sont entrés en contact
avec les cousins qui vivaient au sud,

et là, ils ont partagé des refuges,

et un peu plus que les refuges, apparemment.

On dirait qu'ils se sont métissés.

Et que ce n'est pas une caractéristique rare

chez les proboscidiens, car il s'avère

que les grands éléphants mâles
des savanes vont supplanter

les éléphants plus petits des forêts
auprès de leurs femelles.

Les Colombiens grands et glabres

ont donc supplanté les mâles laineux plus petits.

Ça me rappelle un peu le lycée, malheureusement.

(Rires)

Ce n'est pas trivial, étant donné
l'idée que nous voulons

faire revivre des espèces disparues,
parce qu'il s'avère

qu'un éléphant d'Afrique et un éléphant d'Asie

peuvent en fait se métisser et avoir des petits.

et ça s'est effectivement produit
par accident dans un zoo

à Chester, au Royaume-Uni, en 1978.

Donc ça signifie que nous pouvons prendre
effectivement des chromosomes d'éléphant d'Asie,

les modifier dans toutes les positions
que nous avons pu maintenant

établir pour le génome de mammouth,

nous pouvons mettre ça dans un ovule énucléé,

le différencier dans une cellule souche,

par la suite le différencier
peut-être dans un spermatozoïde,

inséminer artificiellement
un ovule d'éléphant d'Asie,

et au cours d'une procédure longue et ardue,

en fait ramener quelque chose
qui ressemble à ceci.

Maintenant, ça ne serait pas
une réplique exacte,

parce que les fragments courts d'ADN
dont je vous ai parlé

nous empêcheront de construire la structure exacte,

mais ça donnerait quelque chose
qui ressemblerait beaucoup

à un mammouth laineux.

Quand j'en parle avec mes amis,

nous discutons souvent d'où le mettre ?

Où va-t-on faire vivre un mammouth ?

Il n'y a pas de climat ni d'habitat appropriés.

Eh bien, ce n'est pas le cas.

Il s'avère qu'il y a des pans d'habitat

dans le nord de la Sibérie et du Yukon

en fait, qui peuvent accueillir un mammouth.

N'oubliez pas, il s'agissait
d'un animal très plastique

qui a vécu des variations climatiques considérables.

Donc ce paysage serait facilement
en mesure de l'abriter,

et je dois admettre l'enfant en moi,

le petit garçon en moi, adorerait voir

ces créatures majestueuses
traverser le pergélisol

du Nord encore une fois, mais je dois admettre

que l'adulte en moi se demande parfois

si oui ou non nous devrions le faire.

Merci beaucoup.

(Applaudissements)

Ryan Phelan : Ne partez pas.

Vous nous avez laissé avec une question.

Je ne sais pas si tout le monde se la pose.
Quand vous dites, « Devrions-nous le faire ? »

on dirait que vous êtes réticent,

et pourtant vous nous avez montré
que c'est possible.

Quelle est votre réticence ?

Hendrik Poinar : Je ne pense pas
que ce soit de la réticence.

C'est juste
que nous devons réfléchir très profondément

aux implications, aux conséquences de nos actions,

et oui, aussi longtemps que nous avons
une bonne discussion profonde

comme nous l'avons maintenant, je pense que

nous pouvons arriver à une très bonne solution
quant à la raison pour le faire.

Mais je veux juste vous assurer
que nous passons du temps

à réfléchir à la raison première
pour laquelle nous le faisons.

RP : Parfait. Réponse parfaite.
Je vous remercie beaucoup, Hendrik.

HP: Je vous remercie. (Applaudissements)