¿Qué pasa si los mamuts vuelven de la extinción?

¿Qué pasa si los mamuts vuelven de la extinción?

Escrito el 10/10/2020
The Economist


Nota del editor: cada uno de estos artículos sobre el cambio climático es ficción, pero se basa en hechos históricos y ciencia real. Para cada uno se muestra el año, la concentración de dióxido de carbono y el aumento de temperatura promedio (por encima del promedio preindustrial). Los escenarios no presentan una narrativa unificada, sino que se establecen en mundos diferentes, con una gama de sensibilidades climáticas, en diferentes vías de emisión.


A finales de la década de 1980 Michael Crichton, novelista y cineasta, tuvo una idea lucrativa. Retomó el trabajo de Allan Wilson, un genetista de la Universidad de California, Berkeley, y dejó volar su imaginación. Wilson había extraído ADN de un tipo extinto de cebra llamado quagga. El ADN en cuestión estaba fragmentado, y la extinción del quagga solo un siglo atrás, pero eso no importaba. Crichton especuló sobre la recuperación de un adn mucho más antiguo que el de los quagga mirando en las entrañas de insectos chupadores de sangre conservados en ámbar que se habían formado hace millones de años, durante la era de los dinosaurios. Si los insectos se hubieran dado un festín con dinosaurios, reflexionó, podrían haber conservado el ADN de esas criaturas.. Y si tienes el ADN de algo , quizás podrías recrearlo. El resultado fue "Jurassic Park".

Lamentablemente, no hay señales de que se haya conservado ADN real de tan lejos en el pasado. Pero sea un poco menos ambicioso en su viaje en el tiempo y aplique las tres décadas de avances biotecnológicos que han sucedido desde que se publicó "Jurassic Park" a la pregunta de cómo podría avanzar desde aquí, y la aspiración de recrear en al menos, algunas criaturas prehistóricas ya no parecen completamente fantasiosas. Además, puede ser de importancia práctica, porque un animal que los desextincionistas tienen en la mira es el mamut lanudo. Y algunas personas creen que la reintroducción de mamuts en la naturaleza haría un cambio en la ecología del norte de la Tierra lo suficientemente grande como para ayudar a frenar el calentamiento global.

Esta, entonces, es la idea detrás del Proyecto de Renacimiento del Mamut Lanudo de Harvard, dirigido por George Church. A diferencia de los dinosaurios muertos hace mucho tiempo en "Jurassic Park", los mamuts estaban presentes en la Tierra hace tan solo 4.000 años. Eso, y el hecho de que muchas de las partes del mundo en las que vivieron todavía son bastante frías, significa que una gran cantidad de adn de mamut permanece razonablemente intacto en los cadáveres congelados recuperados de la tundra, lo suficiente como para que los paleogenéticos hayan reconstruido el genoma del animal. Y con un genoma, como reflexionó Crichton, se puede aspirar a producir un animal.

Los mamuts son una especie de elefante. Esto ayuda porque dos (o, según algunos taxónomos, tres) otras especies de estos animales permanecen vivas hoy para brindar asistencia a los mamuts que reviven. Aunque los elefantes africanos (una especie, o posiblemente dos) tienen un tamaño más cercano a los mamuts que sus primos asiáticos, la genética muestra que la variedad asiática son los parientes vivos más cercanos de los mamuts, por lo que son ellos los que son el foco de la investigación del Dr. Church.

La gente alguna vez fantaseó con la clonación de un mamut directamente, a partir de células o núcleos celulares revividos de alguna manera a partir de un espécimen fósil. El enfoque del Dr. Church es menos ambicioso y más realista. Es diseñar los elementos cruciales del mamut en células de elefante asiático y luego usar estas células modificadas para crear bestias que tienen las características de los mamuts, incluso si no son estrictamente reales.

La tecnología que puede hacer esto posible es la edición de genes CRISPR-Cas9, que permite realizar cambios precisos en lugares particulares de un genoma existente. En el caso de los mamuts, la tarea no parece, a primera vista, demasiado difícil. El genoma de un elefante asiático es 99,96% similar al de un mamut. Desafortunadamente, el 0.04% de la diferencia equivale a aproximadamente 1.4 millones de lugares en el genoma donde las "letras" genéticas del mensaje de adn difieren entre las especies. La mayoría de estas diferencias se encuentran, sin duda, en lugares donde probablemente no importan. Pero hay 2.020 excepciones que, en conjunto, cambian la naturaleza de 1.642 genes, aproximadamente el 6,5% del total. Son estas diferencias las que distinguen a los mamuts y los elefantes asiáticos.

Por lo tanto, el equipo del Dr. Church se está concentrando en "mamutizar" lo que perciben como la más pertinente de estas localizaciones genómicas. Están modificando los genes de las células de piel de elefante asiático cultivadas en laboratorio, uno a la vez, centrándose en los cambios que esperan que promuevan la famosa vellosidad de los mamuts, su propensión a almacenar capas de grasa debajo de la piel, su hemoglobina adaptada al frío e incluso la Moléculas de proteínas en sus membranas celulares que actúan como canales para el paso de los iones de sodio, y que también están adaptadas al frío. Si también manipulan los genes para el tamaño es, al menos por ahora, indeciso.

Primero, haz tu mamut

La esperanza del equipo, una vez que se haya engendrado suficiente mamut en estas células, es poder inducirlas, mediante lo que ahora es un procedimiento de laboratorio bien establecido, para que pasen de ser células de la piel a células madre. Una célula madre es aquella que tiene la plasticidad de desarrollo necesaria para dar lugar a todo tipo de otras células a medida que se multiplica. A corto plazo, este enfoque permitirá al Dr. Church y sus colegas cultivar tejidos como la sangre, para su posterior estudio. A más largo plazo, tal vez utilizando un útero artificial, una célula madre de este tipo podría convertirse en un embrión que se puede llevar a término. No es un verdadero mamut. Pero no es una mala imitación.

Todo eso es un gran desafío técnico. Pero no es completamente fantasioso. Y el éxito marcaría el comienzo de la segunda parte del plan: liberar a los grupos de mamotoides recién creados en la naturaleza, y dejar que se multipliquen y cambien la Tierra. Este es el sueño de otro grupo de investigadores, dirigido por Sergey Zimov, que dirige la Estación Científica Noreste de la Academia Rusa de Ciencias, cerca de Cherskii. No solo es una idea atractiva por derecho propio, porque ¿quién podría resistirse a la idea de que los mamuts una vez más atruenen sobre Siberia? - sino que también podría alterar el clima para mejor.

El plan del Dr. Zimov es un gran proyecto de biogeoingeniería. Los mamuts recreados son la parte más audaz de su aspiración por revivir el ecosistema de pastizales y estepas que dominó Siberia hasta la llegada de los seres humanos, hace unos 30.000 años. Más o menos había desaparecido hace unos 10.000 años, el final del Pleistoceno, para ser reemplazada por la tundra moderna, que está dominada por musgos y árboles pequeños.

Este cambio en la vegetación fue, creen el Dr. Zimov y sus colegas, el resultado de la extinción o casi extinción en ese momento de la mayoría de las grandes especies de herbívoros de la zona. Es casi seguro que esto fue una consecuencia de la caza por parte de seres humanos. Donde antes había rinocerontes lanudos, bueyes almizcleros, bisontes, saiga, yaks, caballos salvajes y mamuts, ahora solo quedan renos y alces. Los cascos de esas vastas manadas de herbívoros fueron, cree, el factor crucial para detener la propagación del musgo a expensas de la hierba. Y la masa aplastante y el apetito de las especies más grandes, los mamuts en particular, se habrían ocupado de los árboles jóvenes antes de que pudieran crecer, como sigue siendo el caso de los elefantes en lo que queda de la sabana africana. La pérdida de pastizales, sugiere el modelo climático, impulsó un aumento de la temperatura.

Un factor que impulsó este cambio fue que los bosques y el musgo son más oscuros que los pastizales. Por lo tanto, su propagación ha aumentado la cantidad de luz solar absorbida por el área en la que crecen, provocando un calentamiento.

Un segundo factor fue que los animales grandes ayudaron a mantener el suelo en el estado perpetuamente congelado conocido como permafrost, batiendo la nieve invernal y poniendo así el suelo en contacto con el aire helado del invierno. Pero sin ellos, la nieve forma una manta aislante que permite que la tierra debajo se caliente. Y cuando el permafrost se derrite, la materia orgánica que contiene se descompone, liberando metano y dióxido de carbono, ambos gases de efecto invernadero.

El tercer efecto pertinente es que la hierba secuestra carbono en el suelo en sus raíces. En los hábitats del Ártico, haría esto mejor que los árboles pequeños y escasos que se encuentran ahora, y mucho mejor que el musgo, un tipo de planta que no tiene raíces. El carbono almacenado de esta manera se mantiene fuera de la atmósfera donde, en forma de dióxido de carbono, contribuiría al calentamiento global. Cuando desapareció la hierba, también lo hizo la capacidad de almacenamiento.

Todas estas cosas apuntan a la idea de que sería bueno restaurar las praderas siberianas a expensas de la tundra. Y el Dr. Zimov de hecho ha comenzado a hacerlo, en un área de tundra, que cubre 160 kilómetros cuadrados (62 millas cuadradas), cerca de su estación de investigación. En 1988 cerró parte de esta área y gradualmente la ha poblado con renos, caballos de Yakutian, alces, bisontes, bueyes almizcleros, yaks, vacas y ovejas de Kalmykian. Estos coexisten con varias especies de depredadores, incluidos linces, glotones y osos pardos. Él llama a este proyecto de reconstrucción "Parque Pleistoceno", y piensa que se beneficiaría enormemente de tener algunos mamuts, o incluso sustitutos de mamuts, también.

Pleistocene Park es un experimento, pero parece estar funcionando. Los pastos ahora dominan gran parte de él, el almacenamiento de carbono en el suelo está aumentando y la tasa de renovación de nutrientes también está aumentando. Este último punto es importante porque una rotación más rápida de nutrientes significa que más animales pueden ser mantenidos en un área determinada, un requisito previo para restablecer grandes rebaños.

Claramente, para que el proyecto del Dr. Zimov tenga algún efecto sobre el clima, tendría que llevarse a cabo a gran escala. La tundra costera del noreste de Siberia, para dar el nombre propio a la zona de hábitat en la que se encuentra el Parque Pleistoceno, cubre unos 850.000 kilómetros cuadrados, por lo que el parque es, por el momento, un mero pinchazo. También llevaría muchas décadas, incluso sin la complicación de introducir mamotoides aún imaginarios en la mezcla.

Sin embargo, aunque la tundra es expansiva, si ese efecto será lo suficientemente grande como para pesar en la balanza de un problema del tamaño de un planeta es un tema de debate. Los modelos sugieren que el aumento de la temperatura global provocado por el cambio de la estepa a la tundra fue un poco más de 0,1ºC. Revertir este cambio, presumiblemente, haría bajar la temperatura en una cantidad similar. Que, como apunta Chris Field de la Universidad de Stanford, en California, quien fue uno de los modeladores, ayudaría a estabilizar el clima, siempre que los aumentos de temperatura global por encima de los niveles preindustriales se puedan mantener, por otros medios, por debajo de 1,5-2ºC, el objetivo acordó en París en 2015. Pero si el aumento fuera mucho mayor que esto, cree que el permafrost se derretiría de todos modos, mamuts o no.

Crédito de la imagen: Klawe Rezeczy, Woolly Mammoth, Royal BC Museum and Archives, Victoria, Canadá