החיות שיוחזרו מהכפור

יעל הפירנאים האחרונה מבני מינה נולדה ב-30 ביולי 2003, שלוש שנים לאחר מותה של אמה-תאומתה, שממנה שובטה. הייתה זו הפעם הראשונה, והאחרונה בינתיים, שבה הצליחו מדענים לשבט בעל חיים ממין נכחד. אלא שההצלחה הזו הייתה חלקית מאוד: גדיית היעל התקשתה בנשימתה מרגע שהוצאה מהרחם, וכל הניסיונות לעזור לה לא הועילו. היא מתה לאחר כמה דקות בלבד, ובדיקה העלתה שהיא נולדה עם פגם בריאותיה.

התקוות להחזיר לחיים מין נכחד, עם זאת, לא מתו איתה. חוקרים לא מעטים עוסקים ברצינות בתוכניות ליצור עדר ממותות, קבוצת זאבים טסמניים או להקות ענק של יונים נודדות. האם זה יכול לקרות? האם זה צריך לקרות? ולמה בעצם זה עוד לא קרה?

 

על פניו, הרעיון נשמע הגיוני מאוד. ניקח חומר גנטי מבעלי חיים שנכחדו, נשתמש בו כדי ליצור אותם מחדש, ונשחרר לטבע את החיות שהיו בו בעבר. מבחינה טכנולוגית, זה צריך להיות אפשרי.

אנחנו יודעים לשבט בעלי חיים – השיבוט הראשון של יונק, היא הכבשה דולי המפורסמת, התרחש כבר בשנת 1996. בתהליך השיבוט המדענים מוציאים מביצית שלא הופרתה, את גרעין התא, שמכיל את המידע הגנטי, ומכניסים במקומו את החומר הגנטי של בעל חיים אחר, המועמד לשיבוט. לאחר מכן גורמים לביצית, על ידי הוספה של חומרים מסוימים, להתחלק וליצור עובר, כאילו תא זרע הפרה אותה. העובר שמתקבל הוא העתק מוחלט מבחינה גנטית של בעל החיים שממנו נלקח החומר הגנטי. הוא מושתל ברחם של האם המאמצת, כמו לאחר הפריה חוץ גופית.

הטכנולוגיה עוד לא מושלמת: עוברים רבים מופלים לאחר השתלתם ברחם, ומתוך אלו שמסיימים את ההריון, חלקם סובלים מבעיות רפואיות שונות. אצל פרות, למשל, רק כעשרה אחוזים מההריונות מסתיימים בהצלחה, ומחקרים הראו שגנים רבים של העגלים המשובטים לא התבטאו בזמן הנכון ובמקום הנכון. מינים אחרים של בעלי חיים קלים יותר לשיבוט, לא לחלוטין ברור למה.

בכל זאת, שיבוטים נכנסים אט אט לעולמנו. חברות מסחריות מציעות שיבוט של בהמות משק, של סוסים ואפילו של כלבים וחתולים, עבור בעלים המתקשים להיפרד מחיית המחמד – אם כי יש כמה סיבות לכך שזה אינו רעיון טוב. לפני כשנה הצליחו מדענים גם לשבט קופים, הליך שנחשב מסובך במיוחד.

יש לנו גם חומר גנטי של מינים שנכחדו. לא, לא של דינוזאורים – אפילו בעזרת יתושים וענבר, אין שום סיכוי להשיג דגימת DNA בת יותר מ-65 מיליון שנה, כפי שנעשה בספר ובסרט "פארק היורה". ה-DNA עצמו פשוט מתפרק מהר מדי, וכל מה שיוותר בידינו הוא "מרק" של בסיסי DNA, בלי שנדע דבר על הסדר המקורי שלהם, כלומר, הרצף הגנטי שאנו זקוקים לו עבור השיבוט.

למרבה הצער, הדינוזאורים הם בהחלט לא בעלי החיים האחרונים שנכחדו. פעילות האדם ‒ מציד, דרך הרס שטחי מחיה ועד לשינוי האקלים ‒ האיצו את קצב הכחדת המינים עד כדי כך שלדעת חוקרים רבים אנחנו מצויים כיום בעיצומה של הכחדה המונית. מבעלי חיים שנכחדו לאחרונה בהחלט אפשר להשיג חומר גנטי, ומקצתם אפילו תאים חיים. בעזרתם אפשר יהיה, אולי, להחזיר לחיים מינים שנעלמו – תהליך המכונה "איכחוד" (de-extinction).

השיבוט הראשון של יונק התרחש כבר בשנת 1996. הכבשה דולי | Tim Vickers, Wikipedia

"עשית את זה. בן זונה משוגע שכמותך, עשית את זה"
איאן מלקולם (פארק היורה)

יש סיבה לכך שהניסיון הכמעט-מוצלח הראשון לשיבוט בעל חיים נכחד היה של יעל הפירנאים: היעלים האלה נכחדו ממש לאחרונה, ומהם יש לנו את הדגימות הביולוגיות העדכניות והטובות ביותר. יעלי הפירנאים (Capra pyrenaica pyrenaica) הם תת מין של היעל האיברי, ונראו כמו גרסה גדולה יותר של היעל הנובי (Capra nubiana) שחי אצלנו. הם חיו, כפי ששמם רומז, בהרי הפירנאים שבין ספרד לצרפת. במאות האחרונות ניצודו היעלים בהיקף נרחב, עד שבסוף המאה שעברה נותרה מתת-המין הזה נקבה אחת ויחידה, סיליה שמה. ב-1999 לכדו אותה מדענים, ענדו לה קולר עם משדר רדיו ולקחו ממנה כמה תאי עור. כעבור תשעה חודשים שידר הקולר את האות שהחוקרים לא רצו לשמוע: סיליה מתה, נמחצה מתחת לעץ שנפל. יעל הפירנאים עבר מהעולם.

אך תאי העור של סיליה נותרו. הם נשמרו בהקפאה, וב-2003 השתמשו בהם חוקרים מספרד וצרפת כדי ליצור יעל פירנאים חדשה. לא היו בידיהם ביציות של יעל הפירנאים, ולכן הם לקחו ביציות מעזים מבויתות, הקרובות מבחינה גנטית ליעלים. הם הכניסו לכל ביצית גרעין של תא שנלקח מסיליה, ואת העוברים שנוצרו כך השתילו ברחמן של יעלים איבריות או בנות כלאיים של יעל איברי ועז מבוייתת. מתוך 57 השתלות רק שבעה עוברים נקלטו, ושישה מההריונות הסתיימו בהפלה בשלב מוקדם. ההיריון השביעי והאחרון החזיק מעמד, אך הגדייה המשובטת מתה כאמור דקות אחדות לאחר שהגיחה לאוויר העולם.

למה לא הצליחו החוקרים להביא לעולם שיבוטים בריאים? ההסבר הפשוט ביותר הוא ששיבוט זה עניין מסובך. כמו שראינו, אפילו שיבוטים שנעשים בשיטה המוכרת, כאשר הביצית והגרעין שמוכנס לתוכה נלקחים מאותו מין והעובר מושתל ברחם של נקבה שגם היא מאותו מין, אחוזי ההצלחה אינם גבוהים. כאשר מוסיפים לכך את הבעייתיות שבשימוש במינים שונים, אילוץ הכרחי במקרה של מינים שנכחדו, אין פלא שאחוזי ההצלחה נמוכים עוד יותר.

עם זאת, לא נראה שיש מגבלה מהותית כלשהי לשיבוט בעזרת ביציות של מין קרוב. גם אם הניסוי הזה לא הסתיים בהצלחה מלאה, הוא הראה שעוברים יכולים להיווצר בשיטה זו, ואין סיבה לחשוב שאם ננסה שוב לא נקבל בסופו של דבר גדיות בריאות. ב-2017 אמרו החוקרים בראיון ל-BBC שרק שני דברים עומדים ביניהם ובין עדר של יעלי פירנאים חיים ובריאים: זמן וכסף.

הניסיון הכמעט-מוצלח הראשון לשיבוט בעל חיים נכחד. יעל הפירנאים | Richard Lydekker, Wikipedia

"מה יש לך שם, קינג קונג?"
איאן מלקולם (פארק היורה)

יש חוקרים שמכוונים את מאמציהם גבוה יותר, ובעיקר גדול יותר: הם רוצים להחזיר לחיים את הממותה הצמרירית (Mammuthus primigenius). הממותות נעלמו מן העולם כבר לפני אלפי שנים, אך יש שני גורמים שהופכים אותן בכל זאת מועמדות טובות לביטול ההכחדה. הראשון הוא שקרובים של הממותות העתיקות חיים כיום: אלה הם הפילים, שנפרדו מהממותות לפני שישה מיליון שנה בלבד, רק אתמול במונחים אבולוציוניים. הגורם השני הוא השימור של החומר הגנטי. אומנם לא נלקחו תאים מהממותה האחרונה והושמו בהקפאה, כפי שנעשה עם יעל הפירנאים, אבל כמה מהממותות מצאו את עצמן בהקפאה טבעית, לאחר שקרחונים כיסו את גופן.

צוות של חוקרים מקוריאה ומרוסיה, בראשותו של אינסונג הוואנג (Hwang), יצא לפני כמה שנים לסיביר, וחצב מנהרות בצוקים הקפואים ליד נהר יאנה. באחת המנהרות האלו מצאו החוקרים אוצר: חלקי ממותה קפואה, שכללו עצם עם מח עצם, שיער, עור ושומן. "אם נחלום על זה, הדבר האידיאלי יהיה למצוא תא חי" אמר הוואנג בראיון לנשיונל ג'יאוגרפיק. את התא החי הוא יוכל להרבות במעבדה, ואז לגרום לתאים שיצר להתמיין ולהפוך לסוגים שונים של תאי ממותה. ייתכן שאפשר יהיה ליצור כך ביציות, ומהן עוברים.

אלא שגם בתנאים קרים במיוחד, הסיכוי שאפילו תא אחד יישאר בחיים הוא קלוש. החוקרים מוכנים להסתפק גם באפשרות קצת פחות טובה: גרעין שלם של תא, שאותו אפשר יהיה להשתיל בביצית וכך לשבט את הממותה, באותה דרך שבה שובטה דולי. איפה נשיג ביצית? מפילה כמובן. גם האם הפונדקאית מתוכננת להיות פילה.

התוכנית הזו נראית אפשרית – באופן תיאורטי. כאשר מתחילים לחשוב על הפרטים, צצות גם הבעיות. קודם כל, אף אחד לא יודע מה יקרה כשנכניס לביצית גרעין תא בן אלפי שנים: האם היא תתחלק, או שהגרעין יהיה ישן ופגום, ולא יוכל לתמוך ביצירת עובר? בנוסף, ראינו שעבור שיבוט מוצלח דרושים בדרך כלל כמה וכמה עוברים, שיושתלו בפונדקאיות רבות. גם אם נוכל להשיג גרעינים רבים של תאי ממותות, עדיין עלינו להוציא ביציות רבות מפילות: הליך מסובך שלא נוסה עד כה. הפילים עצמם נמצאים בסכנת הכחדה, והרעיון לבצע בפילות הליכים רפואיים, ולאחר מכן הריון ארוך בסיכון גבוה, כדי לנסות ולהביא לעולם ממותה נראה לחוקרים רבים מפוקפק מבחינה אתית.

כמה מהממותות מצאו את עצמן בהקפאה טבעית. נתיחה של ממותה שהוצאה מהקרח | Science Photo Library

"היות ש-90 אחוז  מה-DNA של רוב בעלי החיים הוא זהה, השתמשנו ב-DNA של צפרדע כדי למלא את החורים ולהשלים את הקוד"
מתוך סרטון הסבר (פארק היורה)

מסיבות אלו יש חוקרים שהחליטו ללכת בדרך אחרת. במסגרת המיזם Revive and Restore ("להחיות ולשקם") ג'ורג' צ'רץ' (Church) מאוניברסיטת הארוורד מוביל צוות שמטרתו אינה לשבט ממותה אלא להפוך פיל אסיאתי לממותה – או לפחות למשהו דומה.

במחקר מ-2015 מצאו החוקרים דמיון גנטי רב מאוד בין הממותה הצמרירית לפיל האסיאתי (Elephas maximus), וזיהו הבדלים ספציפיים ב-1,642 גנים. אם ניקח תא של פיל, ובעזרת הנדסה גנטית נשנה את כל הגנים האלו כך שהרצף שלהם יהיה זהה לרצף של הממותה – יהיה ברשותנו תא המכיל את הגנום של הממותה, או קרוב אליה עד כדי כך שההבדל יהיה זניח. שינוי דרסטי כל כך, עם זאת, הוא משימה קשה ביותר.

צ'רץ' וצוותו מתכוונים לעשות משהו דומה, אך בקנה מידה קטן יותר. הם רוצים לשנות רק חלק מהגנים האלו, כדי ליצור פיל עם תכונות הדומות לאלו של ממותה, כמו פרווה ארוכה ומצבורי שומן שיעזרו להם לשרוד באזורים הצפוניים שהממותות חיו בהם. הם ביצעו כבר עשרות שינויים, חלקם יובילו לשינוי חיצוני וחלקם, חיוניים לא פחות, לא ייראו כלפי חוץ אך יאפשרו לפילי-הממותות המהונדסים לאמץ את צורת החיים של הענקים הקדומים. כזה הוא למשל השינוי בגן להמוגלובין: הגרסה של הממותה מסוגלת לתפקד בטמפרטורות נמוכות יותר מזו שאצל הפיל.

מה שיתקבל לבסוף לא יהיה חזרה לחיים של הממותה הקדומה. זה יהיה פיל, אך כזה שדומה יותר לקרוביו הנכחדים מאשר שאר הפילים ומותאם יותר מהם לחיות בצפון הקר, בעזרת כמה גנים של ממותה. זוהי מטרה שאפתנית פחות ועם סיכויי הצלחה גדולים יותר, למרות שגם כאן יש לא מעט בעיות – הצורך באם פונדקאית, למשל, עדיין קיים.

צ'רץ' מעורב גם במיזם אחר, שמטרתו לעשות פחות או יותר אותו דבר עם היונה הנודדת (Ectopistes migratorius) – ציפור שאוכלוסייתה מנתה מיליארדי פרטים בתחילת המאה ה-19 אך נכחדה לחלוטין ב-1914. החוקרים מקווים ליצור יונה בעלת תכונות של היונה הנודדת על ידי הכנסת שינויים לגנום של קרובת משפחתה, היונה האמריקאית Patagioenas fasciata. הם מקווים לשחזר בין השאר את החזה האדום של הזכרים והזנב בצורת מניפה, אך גם מאפיינים התנהגותיים, כמו הנטייה להתקבץ בלהקות ענק וכמובן, לנדוד.

במקרים מסוימים לא צריך אפילו הנדסה גנטית כדי להחזיר תכונות של מין שאבד. הקוואגה (Equus quagga quagga) היא זברה בעלת פרווה חומה, ופסים רק בחלקה הקדמי, שנכחדה ב-1883. מחקרים גנטיים הראו שהקוואגה קרובה מאוד לזברה המצויה, והיא נחשבת היום לתת-מין שלה. משמעות הדבר שהגנים של הקוואגה עשויים עדיין להימצא באוכלוסייה של הזברה המצויה. ב-1979 החל ריינולד ראו (Rau) פרוייקט רבייה, שבו בחר בכל דור את הזברות הדומות ביותר לתמונות של תת-המין הנכחד.

"תוך ארבעה-חמישה דורות ראינו הפחתה הדרגתית בפסים" אמר אריק הארלי (Harley), שמוביל היום את הפרוייקט, בראיון ל-CNN. "ולאחרונה צבע הפרווה נעשה חום יותר, מה שמראה שהרעיון המקורי שלנו היה נכון". גם כאן, ברור שהזברות שנוצרו בפרוייקט אינן הקוואגות המקוריות, והן מכונות "ראו קוואגה" על שם יוזם התוכנית.

 
זברה בעלת פסים רק בחלקה הקדמי, שנכחדה ב-1883. איור של קוואגה | Nicolas Marechal, Wikipedia

"החיים, אה... מוצאים דרך"
איאן מלקולם (פארק היורה)

מעבר לבעיות הטכניות שמקשות על החזרת מינים שונים מהכחדה, חשוב לשאול גם מה נעשה עם בעלי החיים האלו בהנחה שנצליח להחזירם לחיים. איש לא רוצה לעבור את התהליך הארוך של יצירת ממותה, למשל, רק בשביל שהיא תחיה את חייה בגן חיות כלשהו, בודדה בעולם, ואז תמות ואיתה ימות שוב המין כולו. המטרה היא יצירת אוכלוסייה בת קיימא, שתשוחרר לטבע ותחיה שם לאורך זמן. בשביל אוכלוסייה כזו אנחנו צריכים זכרים ונקבות, וגם שונות גנטית – קבוצות שבהן בעלי החיים דומים מדי זה לזה נוטות להיות פגיעות מאוד למחלות ולשינויים סביבתיים.

קשה לראות איך אפשר יהיה להבטיח שונות גנטית כזו בבעל חיים שנוצר בשיבוט: במקרה של יעל הפירנאים, למשל, יש בידינו תאים של נקבה אחת בלבד, וברוב המקרים האחרים אין לנו אפילו את זה. שיטות ההנדסה הגנטית עשויות לייצר שונות גנטית מספיקה, אך זה לא יהיה קל.

הקושי לא נגמר כאן. המינים שאנחנו מנסים להחזיר הם, לפי הגדרה, מינים שנכחדו, ורבות מהסיבות להכחדתם עדיין קיימות. אם שטח המחיה שלהם נפגע, המזון שהם אוכלים אזל, או מקורות המים שלהם הזדהמו, החזרה שלהם לטבע תסתיים כנראה כפי שהסתיימה בעבר – בהכחדה. העולם הוא לא פארק היורה, ולעתים קרובות החיים לא באמת מוצאים דרך: בעלי החיים לא מתרבים כנגד כל הסיכויים, אלא פשוט מתים.

האקולוג ג'ון יואן (Ewen) ועמיתיו פרסמו ב-2014 רשימת תנאים לבדיקת מועמדים לביטול הכחדה. לפני שאנחנו משקיעים משאבים בהשבה לחיים של מין נכחד, הם טוענים, יש כמה שאלות שאנחנו צריכים לשאול. מלבד הבעיות של שטח המחייה והגורמים המקוריים להכחדה, הם מציעים לברר גם אם בעל החיים עלול להפוך למזיק, ואיך השבתו תשפיע על המערכת האקולוגית ועל בני האדם החיים בסמוך.

ניקח לדוגמה את היונה הנודדת. אם צ'רץ' וצוותו יצליחו ליצור להקות שלמות של יונים מהונדסות הדומות ליונה הנודדת המקורית, נוכחותן תשנה מהותית את היערות בארצות הברית שהן יקננו בהם. "האם הן יוכלו להפוך לנשאיות של נגיף שיחסל לחלוטין מין אחר של ציפור?" תהה קרל זימר (Zimmer) במאמר בנשיונל ג'יאוגרפיק. "ומה יחשבו תושבי שיקגו, ניו יורק או וושינגטון על היונים מהמין החדש, שיגיעו בהמוניהם לערים, יחשיכו את השמים שלהן ויכסו את רחובותיהן בלשלשת כמו סערת שלג?"

מה יחשבו תושבי הערים על להקות ענק שיחשיכו את השמיים? איור של יונה נודדת | Mark Catesby, George Edwards - Wikipedia

"המדענים שלכם היו עסוקים כל כך במה הם יכולים לעשות, הם לא עצרו לחשוב אם הם צריכים לעשות זאת"
איאן מלקולם (פארק היורה)

וכאן אנחנו מגיעים לשאלה הקשה ביותר: האם אנחנו, כחברה, צריכים לתמוך במאמצים להחזיר לחיים מינים שנכחדו? האם יש להשקיע בכך משאבים שאפשר לנצל למטרות אחרות, כמו מניעת הכחדה של מינים שעדיין איתנו?

"אם יש לך את מיליוני הדולרים שדרושים כדי להחזיר לחיים מין ואתה בוחר להשקיע אותם בכך, אתה מבצע את ההחלטה האתית להשיב מין אחד ולתת לכמה אחרים להיכחד" אמר ג'וזף בנט (Bennett), שעוסק בחקר שימור הסביבה, לניו-יורק טיימס. "זה יהיה צעד אחד קדימה, שלושה עד שמונה צעדים אחורה".

בנט ועמיתיו בדקו כמה נצטרך להשקיע על מנת להחיות מינים שונים והגיעו למסקנה שכמעט בכל המקרים, חישובי עלות-תועלת מראים שעדיף לתקצב הגנה על מינים קיימים. כמובן, לא כולם מסכימים איתם.

מינים הם חלק ממערכת אקולוגית סבוכה, אמר בן נובק (Novak), ממובילי המיזם Revive and Restore. לעתים, חלק מהסיבות לכך שהם נמצאים בסכנת הכחדה הוא "חוסר בשותף אקולוגי, או חוליה כלשהי במארג המזון". לכן השבתם של מינים נכחדים עשויה לעזור למינים אחרים הנתונים בסכנה. הוא הוסיף וטען ששימור הטבע והחזרה מהכחדה אינם בהכרח "משחק סכום אפס", כך שכל דולר שיגיע לאחד נלקח מהשני. מיזמי איכחוד מגייסים תרומות שלא בהכרח היו מגיעות למטרות הקשורות לשימור הסביבה אם הם לא היו קיימים.

השינויים שיביאו איתם המינים שיקומו לתחייה לא רק שלא יפגעו בסביבה, אומרים התומכים במאמצי האיכחוד, הם גם יעזרו לה. מה שהיו פעם ערבות דשא נרחבות בצפון אירופה ואסיה הפכו, לאחר היעלמותן של הממותות, לשטחים מכוסי טחב. האקולוג סרגיי זימוב (Zimov) טוען שהממותות, יחד עם אוכלי עשב גדולים אחרים, סייעו להתפשטות העשב על ידי כך שחרשו את הקרקע ברגליהם ודישנו אותה בצואתם. השבתם של אוכלי העשב תוכל להשיב את הערבות לקדמותן, ולדעת חלק מהחוקרים אף תעזור לעכב את ההתחממות הגלובלית. הממותות ישברו את הקרח והשלג ויחשפו את האדמה לאוויר הקר, וכך יאטו את תהליך ההפשרה של קיפאון העד (permafrost) – הקרקע הקפואה של האזורים הארקטיים. קיפאון העד מאחסן בתוכו כמות גדולה מאוד של פחמן, והפשרתו משחררת גזי חממה לאטמוספרה ומאיצה את שינוי האקלים. למרבה הצער, גם אם נצליח להחזיר את הממותות, לא נראה שיהיו מספיק מהן, מספיק מהר, בשביל לעצור את התהליך הזה.

יש גם סיבות אחרות לתמוך במאמצי האיכחוד. "אם אנחנו מדברים על מינים שאנחנו גרמנו להכחדתם, אני חושב שיש לנו מחויבות לנסות ולעשות את זה" אמר חוקר המאובנים מייקל ארצ'ר (Archer) לנשיונל ג'יאוגרפיק. למי שטוענים שאנחנו "משחקים את אלוהים" בניסיונותינו להחיות מינים שמתו, ענה ארצ'ר "אני חושב ששיחקנו את אלוהים כשהשמדנו את בעלי החיים האלו".

גם בנט מסכים שעשויים להיות מקרים בהם השבה לחיים של מין תהיה החלטה ראויה: "לא הייתי רוצה לסתום את הגולל על איכחוד לתמיד" אמר, גם מכיוון שמחקרים בכיוון הזה מקדמים את הטכנולוגיות הגנטיות באופן כללי. ועדיין, הוא לא חושב שזו הדרך הטובה ביותר לשמור על הטבע.

"אם מישהו רוצה לעבוד על איכחוד בגלל שזה מרתק מבחינה טכנולוגית, זה בסדר גמור" אמר. "אבל אם האדם הזה דוחף את הרעיון של דה-הכחדה במונחים של שימור, אז הוא או היא צריכים להסתכל היטב במה שאפשר לעשות עם מיליוני הדולרים האלו לטובת מינים חיים – ויש הרבה דברים שאפשר לעשות".

 

קטע מהסרט פארק היורה, ובו מוסבר תהליך השיבוט: