Την “τράπουλα” του παρελθόντος των ελεφάντων αποκαλύπτει μία νέα διεθνής γενετική έρευνα, με επικεφαλής μια Ελληνίδα επιστήμονα από τις Ράχες Φθιώτιδας, ειδική στα μαμούθ.
Ο λόγος για την 32χρονη παλαιογενετίστρια Ελευθερία Παλκοπούλου, από τις Ράχες Φθιώτιδας, είναι επικεφαλής διεθνούς ερευνητικής ομάδας από διάφορες χώρες (Η.Π.Α., Ρωσία, Καναδά, Σουηδία), που «διάβασε» το πλήρες γονιδίωμα του τριχωτού μαμούθ.
Πιο συγκεκριμένα, η ανάλυση του αρχαίου γονιδιώματός τους αποκαλύπτει νέα, άγνωστα έως τώρα, στοιχεία που οδηγούν στο να ξαναγραφτεί το οικογενειακό δέντρο των γιγάντων του ζωικού βασιλείου.
Οι σύγχρονοι ελέφαντες ταξινομούνται σε τρία είδη: τον ασιατικό (Elephas maximus) και δύο αφρικανικούς, ένα των δασών (Loxodonta cyclotis) και ένα της σαβάνας (Loxodonta africana). Ο διαχωρισμός των αφρικανικών ελεφάντων σε δύο ξεχωριστά είδη έγινε μόλις το 2010 (έως τότε θεωρούνταν ένα ενιαίο είδος).
Η ανακάλυψη προηγούμενων απολιθωμάτων είχε οδηγήσει στο συμπέρασμα ότι υπήρχε ένας αρχαίος πρόγονος του ελέφαντα με σχεδόν ίσιους χαυλιόδοντες (Paleoloxodοn antiquus), που ζούσε στα ευρωπαϊκά δάση πριν περίπου 100.000 χρόνια και ο οποίος υποτίθεται ότι ήταν στενός συγγενής του ασιατικού ελέφαντα.
Στην πραγματικότητα όμως, όπως δείχνει η νέα γενετική ανάλυση, με επικεφαλής την παλαιογενετίστρια Ελευθερία Παλκοπούλου της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ των ΗΠΑ, ο αρχαίος ευρωπαϊκός ελέφαντας συγγενεύει πολύ πιο στενά με τοναφρικανικό των δασών. Μάλιστα οι σημερινοί αφρικανικοί ελέφαντες των δασών είναι πιο στενοί συγγενείς με τους εξαφανισμένους πλέον ευρωπαϊκούς ελέφαντες, από
ό,τι με τους σημερινούς ελέφαντες της αφρικανικής σαβάνας.
Ακόμη, όπως αποκαλύπτει η σύγκριση με γονιδιώματα των μαμούθ, στο παρελθόν πολλά διαφορετικά είδη ελεφάντων και μαμούθ ήλθαν σε επιμιξίες. Ειδικά οι αρχαίοι ευρωπαϊκοί ελέφαντες είχαν διασταυρωθεί τόσο με ασιατικούς ελέφαντες, όσο και με τριχωτά μαμούθ. Ενώ οι αφρικανικοί ελέφαντες των δασών και της σαβάνας διασταυρώνονταν εδώ και χιλιάδες χρόνια (και συνεχίζουν ακόμη).
Η Ελ. Παλκοπούλου και οι συνεργάτες της από το Χάρβαρντ και το γερμανικό πανεπιστήμιο του Πότσνταμ έκαναν τη σχετική ανακοίνωση στο 7ο Διεθνές Συμπόσιο Βιομοριακής Αρχαιολογίας στην Οξφόρδη, σύμφωνα με το «Nature». Οι επιστήμονες ανέλυσαν το DNA δύο αρχαίων ευρωπαϊκών ελεφάντων που ζούσαν στη Γερμανία πριν από 120.000 χρόνια.
Παράλληλα, οι ερευνητές παρουσίασαν τη γενετική ανάλυση τεσσάρων τριχωτών μαμούθ (Mammuthus primigenius) και, για πρώτη φορά, την ανάλυση του πλήρους γονιδιώματος ενός βορειοαμερικανικού μαμούθ (Mammuthus columbi) και δύο βορειοαμερικανικών μαστοδόντων (Mammut americanum).
Η ανακοίνωση της Ελ.Παλκοπούλου θεωρείται ορόσημο στην παλαιογενετική, όπως ανέφεραν άλλοι επιστήμονες στο συμπόσιο της Οξφόρδης. Και αυτό, μεταξύ άλλων, επειδή παρουσίασε την ανάλυση του αρχαιότερου μέχρι σήμερα γονιδιώματος προερχόμενου από ζεστό περιβάλλον, όπου το DNA αποσυντίθεται πιο εύκολα.
Στο παρελθόν έχει αναλυθεί πολύ παλαιότερο DNA, από ένα οστό αλόγου προ 560.000 έως 780.000 ετών, το οποίο όμως ζούσε στο παγωμένο περιβάλλον του αρκτικού Καναδά. Το γεγονός ότι κατέστη εφικτή μια τόσο υψηλής ποιότητας ανάλυση του γονιδιώματος ελεφάντων ηλικίας 120.000 ετών, με αλληλούχιση όλων των «γραμμάτων» του DNA τους, χαρακτηρίσθηκε σημαντικό επίτευγμα.
Ο καθηγητής εξελικτικής γενετικής Λόβε Ντάλεν, του σουηδικού Μουσείου Φυσικής Ιστορίας στη Στοκχόλμη, δήλωσε ότι η νέα μελέτη θα επιφέρει αλλαγές στο… ελεφάντινο οικογενειακό δέντρο, ενώ ο εξελικτικός γενετιστής Τομ Γκίλμπερτ, του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας της Δανίας στην Κοπεγχάγη, ανέφερε πως «κανείς έως τώρα δεν είχε τολμήσει να διαβάσει το DNA των ελεφάντων με ίσιους χαυλιόδοντες. Είναι τρελό να πάει κανείς τόσο πίσω στο χρόνο».
Πέρυσι μια διεθνής ερευνητική ομάδα από διάφορες χώρες (ΗΠΑ, Ρωσία, Καναδά, Σουηδία), με επικεφαλής την Ελ. Παλκοπούλου, «διάβασε» για πρώτη φορά το πλήρες γονιδίωμα του τριχωτού μαμούθ. Τότε το ΑΠΕΜΠΕ, με αφορμή τη δημοσιότητα που έλαβε το θέμα διεθνώς, είχε πάρει συνέντευξη από τη νεαρή Ελληνίδα ερευνήτρια της διασποράς.
Η Ελευθερία Παλκοπούλου, η οποία κατάγεται από τις Ράχες γεννήθηκε το 1984 και αποφοίτησε το 2006 από το Τμήμα Βιολογίας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Έκανε μεταπτυχιακές σπουδές στη βιολογία στο Πανεπιστήμιο της Ουψάλα στη Σουηδία, ενώ πήρε το διδακτορικό της στη Συστηματική Ζωολογία από το Πανεπιστήμιο της Στοκχόλμης. Η έρευνά της διεξήχθη στο Σουηδικό Μουσείο Φυσικής
Ιστορίας, με έμφαση στην παλαιογενετική, δηλαδή στην αξιοποίηση των εργαλείων της γενετικής για την καλύτερη μελέτη των ευρημάτων της παλαιοντολογίας, ιδίως όσον αφορά τα μαμούθ.
Από πέρυσι τον Μάιο, μετακινήθηκε στις ΗΠΑ ως μεταδιδακτορική συνεργάτης στο εργαστήριο του πρωτοπόρου γενετιστή David Reich, στο Τμήμα Γενετικής της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ.
Διαβάστε μια από τις τελευταίες συνεντεύξεις που έδωσε στο ΑΠΕ-ΜΠΕ:
Πώς βρεθήκατε στη Σουηδία και πως φθάσατε να ασχολείσθε με την παλαιογενετική και τα μαμούθ;
Κατά τη διάρκεια των σπουδών μου στο τμήμα Βιολογίας στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, συμμετείχα στο πρόγραμμα Erasmus με το οποίο μου δόθηκε η ευκαιρία να σπουδάσω για έξι μήνες στη Σουηδία. Μου άρεσε πολύ το εκπαιδευτικό σύστημα εκεί, καθώς και ο τρόπος ζωής, και έτσι αποφάσισα να συνεχίσω τις μεταπτυχιακές μου σπουδές στη ίδια χώρα. Στο πανεπιστήμιο της Ουψάλα είχα την πρώτη μου επαφή με τον κόσμο της παλαιογενετικής. Θεώρησα συναρπαστική την ιδέα ότι με το γενετικό υλικό από απολιθώματα (αρχαίο DNA, όπως το αποκαλούμε), μπορεί κανείς να ταξιδέψει πίσω στο χρόνο και να μελετήσει την εξέλιξη οργανισμών που έχουν εξαφανιστεί εδώ και χιλιάδες χρόνια, όπως το τριχωτό μαμούθ που αποτελεί σύμβολο της εποχής των παγετώνων.
Τα τελευταία χρόνια αρκετές επιστημονικές ομάδες στον κόσμο ασχολούνται με τα μαμούθ. Η δική σας -που έκανε και την πρόσφατη δημοσίευση στο “Current Biology”- τι ξεχωριστό πέτυχε;
Οι περισσότερες επιστημονικές μελέτες που έχουν δημοσιευθεί μέχρι σήμερα, ανέλυσαν το μιτοχονδριακό DNA από μαμούθ, το οποίο κληρονομείται αποκλειστικά μέσω της μητέρας και έτσι παρέχει περιορισμένες πληροφορίες για ένα μέρος μόνο του πληθυσμού τους. Στην έρευνά μας, δημοσιεύσαμε για πρώτη φορά ολόκληρο το πυρηνικό γονιδίωμα του μαμούθ, το οποίο κληρονομείται και από τους δύο γονείς, και έτσι παρέχει μία πιο αντιπροσωπευτική εικόνα για ολόκληρο τον πληθυσμό. Μόνο με αυτές τις γενετικές πληροφορίες μπορέσαμε να εξετάσουμε με λεπτομέρεια την ιστορία του πληθυσμού των μαμούθ μέχρι την εξαφάνισή τους.
Ποιες νέες γνώσεις έχει φέρει στο φως η έρευνά σας γι’ αυτούς τους από καιρό εξαφανισμένους μαλλιαρούς γίγαντες; Υπάρχει οριστική απάντηση στο πώς εξαφανίστηκαν και πότε;
Η έρευνά μας έδειξε ότι τα τριχωτά μαμούθ υπέφεραν από σημαντική μείωση του πληθυσμού τους λίγο προτού εξαφανιστούν, η οποία οδήγησε σε μείωση της γενετικής τους ποικιλομορφίας, καθώς και στο γεγονός ότι συγγενικά άτομα αναπόφευκτα ζευγάρωναν μεταξύ τους. Και οι δύο αυτοί παράγοντες είχαν σίγουρα αρνητική επίδραση στην επιβίωσή τους, όμως δεν μπορούμε να είμαστε σίγουροι εάν αποτέλεσαν την κύρια αιτία για την εξαφάνισή τους.
Πού θα εστιασθεί η μελλοντική έρευνά σας, σε συνεργασία με ποιους και τι ελπίζετε να αποκαλύψετε στο μέλλον; Θα επιμείνετε στα μαμούθ και τελικά -εκτός από επιστημονική περιέργεια- ποιά πρακτική χρησιμότητα έχει μια τέτοια έρευνα;
Στη μεταδιδακτορική μου έρευνα που διεξάγω στο πανεπιστήμιο Χάρβαρντ στη Βοστόνη, θα μελετήσω γενετικό υλικό από περισσότερα μαμούθ, αλλά και άπο άλλα μέλη της οικογένειας των προβοσκιδωτών, όπως για παράδειγμα ελέφαντες και μαστόδοντα. Καθώς αυτά τα είδη ήσαν – και είναι – προσαρμοσμένα σε συγκεκριμένα περιβάλλοντα και είτε έχουν ήδη εξαφανιστεί ή είναι υπό κίνδυνο εξαφάνισης, είναι σημαντικό να αξιολογήσουμε εάν επηρεάστηκαν από περιβαλλοντικές αλλαγές στο παρελθόν και να εξετάσουμε τους γενετικούς παράγοντες που πιθανόν συνέβαλαν στη συρρίκνωση του πληθυσμού τους. Αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να βρουν εφαρμογή στην έρευνα για τη διάσωση και τη διατήρηση ειδών που απειλούνται με εξαφάνιση στις μέρες μας.
Μπορεί η ανάγνωση του DNA του μαμούθ να οδηγήσει τελικά στην “ανάστασή” τους στη σημερινή εποχή μέσω κλωνοποίησης και πότε περίπου θα μπορούσε να συμβεί αυτό; Π.χ. ο γνωστός γενετιστής George Church του Χάρβαρντ το θεωρεί πιθανό.
Σίγουρα η δημοσίευση ολόκληρου του γονιδιώματος του μαμούθ βοηθάει στην ανακάλυψη των διαφορών μεταξύ του γενετικού υλικού ενός ελέφαντα και ενός μαμούθ. Αυτό είναι όμως ένα μικρό μόνο βήμα μπροστά σε ολόκληρο το εγχείρημα της κλωνοποίησης, το οποίο αντιμετωπίζει πολλές πρακτικές δυσκολίες από τη γενετική τροποποίηση του DNA και τη ρύθμισή του, μέχρι την εισαγωγή του τροποποιημένου ωαρίου σε ελέφαντα και τη γέννηση του κλωνοποιημένου μαμούθ.
Ακόμα κι αν αποδειχτεί πρακτικά εφικτό, υπάρχουν ηθικά διλήμματα σε μια τέτοια απόπειρα “νεκρανάστασης” του μαμούθ; Είναι, για παράδειγμα δυνατό, αλλά και σωστό, να χρησιμοποιηθεί μια ελεφαντίνα ως παρένθετη μητέρα για να γεννηθεί ένα μαμουθάκι;
Προσωπικά θεωρώ ότι υπάρχουν πολλά ηθικά ζητήματα, τα οποία πρέπει πρώτα να απαντηθούν. Οι ελέφαντες έχουν ήδη αντιμετωπίσει σημαντική μείωση των πληθυσμών τους και επομένως δεν είμαι σίγουρη κατά πόσο είναι σωστό να χρησιμοποιηθούν -ποιος ξέρει πόσα- ωάρια για την προσπάθεια κλωνοποίησης του μαμούθ. Επίσης, ακόμη και αν αυτό είναι εφικτό, ένα μόνο μαμούθ είναι αρκετό; Ή πόσα μαμούθ θα πρέπει να κλωνοποιήσουμε για να έχουμε έναν βιώσιμο πληθυσμό;
Αντί για αναγέννηση του μαμούθ, θα ήταν δυνατό κάτι λιγότερο φιλόδοξο, δηλαδή η εισαγωγή γονιδίων μαμούθ στο γονιδίωμα ελεφάντων, έτσι ώστε αυτοί να γίνουν ανθεκτικοί στο κρύο και να μπορούν να ζουν ακόμη και στη Σιβηρία;
Από άποψη γενετικής τροποποίησης, αυτό να είναι ίσως πιο «εύκολο»,εφόσον αφορά μόνο συγκεκριμένα γονίδια. Όμως το αποτέλεσμα θα είναι η γέννηση τριχωτών ελεφάντων και όχι τριχωτών μαμούθ. Εάν ο στόχος είναι να επαναφέρουμε μεγαλόσωμα φυτοφάγα ζώα στη Σιβηρία, γιατί να μην χρησιμοποιήσουμε ζώα που ζουν ακόμη και σήμερα, όπως ο βίσονας και το muskox;
Νοσταλγείτε την Ελλάδα (παρά την κρίση) ή προτιμάτε να συνεχίστε την καριέρα σας στο εξωτερικό;
Ναι, μου λείπει πολύ η οικογένειά μου και οι φίλοι μου και θα ήθελα κάποια στιγμή να έχω την δυνατότητα, αν θελήσω, να επιστρέψω. Χαίρομαι όμως που έχω τη δυνατότητα να ζήσω σε άλλες χώρες και μου αρέσει πολύ η ερευνητική δουλειά που κάνω.
Τι άλλο να πούμε, εκτός από το ΘΕΡΜΑ ΣΥΓΧΑΡΗΤΗΡΙΑ…
