إحياء الديناصورات
هل يعني اكتشاف خلاياها- وربما حتى حمضها النووي DNA - أن لدينا فرصة لإعادة هذه الوحوش التي انقرضت منذ زمن سحيق إلى الحياة؟
بقلم: هايلي بيرش
وهي تحدق في الشاشة في المسرح المعتم لمركز الزوار، تهز الدكتورة إيلي ساتلر Ellie Sattler رأسها وتهمس: ”الحمض النووي“ DNA القديم، من أي مصدر؟ من أين ستحصل على دم ديناصور عمره 100 مليون سنة؟ كلنا نعرف المشهد بأنه ”الجزء العلمي“ من فيلم الحديقة الجوراسية Jurassic Park - وهو الجزء الذي يبدو مقنعاً جداً لدرجة أنه دفع محبي الخيال العلمي في معظم أنحاء العالم إلى التساؤل عن سبب عدم قدرتنا على تجميع أجزاء ديناصور عبر معجزة الاستنساخ. وقد نتساءل لأنه، كما اتضح، ربما لا يكون من المستحيل الحصول على دم ديناصور عمره 100 مليون سنة.
قبل عرض فيلم الحديقة الجوراسية، وجدت ماري شفايتزر Mary Schweitzer، عالمة الأحافير في جامعة ولاية نورث كارولينا، آثاراً للدماء في العظام المتحجرة للديناصورات. تخبرنا الكتب المدرسية أن كريات الدم والعظام تتحلل بسهولة بحيث لا يمكن اكتشافها في السجل الأحفوري. لكن في عام 2005، نشرت شفايتزر في مجلة ساينس Science صوراً تظهر ما يشبه الأوعية الدموية والخلايا العظمية في عظم ساق تيرانوصورس ريكس Tyrannosaurus rex. تقول شفايتزر: ”كان لدينا كل هذه الأنسجة الرخوة التي تتوافق مع كريات الدم والعظام بكل الطرق. كنت أعلم أن الأمر يتعارض تماماً مع ما تعلمته“.
أثارت هذه الصور عاصفة علمية. إذا أمكن إثبات أن البنى المستديرة التي اكتشفتها شفايتزر هي خلايا ديناصور نفق قبل ملايين السنين، فلابد أن أفكارنا حول التحجر Fossilisation خاطئة. لقد أجبنا أيضاً على سؤال الدكتورة ساتلر. بالنسبة إلى عشاق روايات الخيال العلمي، كان الأمر مجرد قفزة قصيرة من دم الديناصورات إلى الحمض النووي DNA، ومن ثم إحياء تيرانوصورس ريكس حي يتنفس. ما عليك سوى نزع الحمض النووي DNA، وحقنه في بيضة نعامة، والانتظار! ديناصور! صحيح؟ ليس بهذه السرعة. كما يوضح الدكتور باتريك أور Patrick Orr، خبير الأحافير في جامعة كوليدج دبلن، هناك فرق بين وجود الأنسجة الرخوة والبصمات الجزيئية للبروتينات وبين الحمض النووي DNA الذي كان موجوداً بداخل هذا النسيج. وعلى الرغم من أن دراسات أور اكتشفت وجود نخاع العظام في صخور عمرها 10 ملايين سنة، إلا أن أبحاثه لا تمتد إلى المكونات الكيميائية. يقول أور: ”ليس هناك شك، بالنسبة لي، في أن الأنسجة المعرضة للتحلل، مثل الأوعية الدموية التي ذكرتها التقارير في الأصل، يمكن أن تشق طريقها إلى السجل الجيولوجي، وهي بالفعل موجودة. لكن الأمر كان واضحاً تماماً أثناء تبلور المناقشة أن الدقة الكيميائية الفعلية هو ما كانت ماري تعلق عليه. وهو مجال منفصل تماما“.
لكن شفايتزر، التي واجهت سيلاً من الانتقادات من علماء آخرين بخصوص تحليلاتها الجزيئية، لا تزال متفائلة. بعد إخضاع الأوعية الدموية
التي عثرت عليها ”لمليون طريقة“، لم تخلص سوى لأن ما اكتشفته هو بروتينات لديناصورات. أما بخصوص الحمض النووي DNA، فهي أكثر حذراً. وتقول: ”لا أجري أبحاثي على الحمض النووي DNA، فليس لدي المختبر المناسب“. ومع ذلك، ففي ورقة بحثية، كتب فريق شفايتزر عن كيف أجروا اختباراتهم على الحمض النووي DNA، جنباً إلى جنب مع البروتينات، في بنى تشبه الخلايا مشتقة من أحافير التيرانوصورس ريكس. تدّعي الدراسة أنهم اكتشفوا أجساماً مضادة ملتصقة ”بمادة تتوافق مع كونها حمضاً نووياً “DNA بطريقة التوافق نفسها مع الحمض النووي DNA للنعامة.
فهل اكتشفنا الحمض النووي DNA للديناصورات أم لا؟ منذ يحاول علماء الأحافير عموماً تجنب الحديث عن الحمض النووي DNA، فهو سؤال تصعب الإجابة عنه. لكن الدكتور جاكوب فينثر Jakob Vinther من جامعة بريستول هو أحد علماء الأحافير الذين يفكرون في الحمض النووي DNA. وهو عضو في فريق مكون من 56 فرداً، والذي نشر خريطة جينوم حصان قديم عمره 700,000 سنة، والذي اكتُشفت عظامه المتجمدة في التربة الصقيعية Permafrost بمقاطعة يوكون، كندا. فقد حطموا الرقم القياسي لسَلْسَلَة الجينوم من حمض نووي DNA قديم بأكثر من 600,000 سنة.
كما يشرح فينتر، كانت الجزيئات القديمة متدهورة بشدة. ويقول: ”في الأساس، كان الحمض النووي DNA ممزقاً، لكننا وجدنا الكثير من الشظايا الضئيلة، وكانت الشظايا طويلة بما يكفي لأن نتمكن من لصقها معاً، ومن ثم إعادة بناء الجينوم هذا الحصان القديم“. فقد استخدموا تسلسلات الجينوم من الحمض النووي DNA للحصان المعاصر كقالب. ولكن تجميع أجزاء جينوم الديناصورات معاً سيكون أصعب بكثير – مثل أحجية من دون صورة للاسترشاد بها، ومن دون إشارة إلى أن عدد القطع المكونة لها هو 2,000 أم 20,000 أم 200,000 قطعة. وإضافة إلى ذلك، فذلك يعني العثور على حمض نووي DNA أقدم بكثير، يعود إلى عشرات الملايين من السنين على الأقل. لذلك، فعلى الرغم من أن فينتر يعتقد أن شفايتزر قد حققت بعض الاكتشافات الرائعة، فإنه يقول إنها ربما تبالغ في تفسير بياناتها.
حتى شفايتزر تتحدث بسخرية حول تجميع الجينوم الكامل للديناصورات، وتقول: ”وحتى لو امتلكنا الجينوم الكامل، فإننا لا نعرف عدد الكروموسومات التي كانت لدى الديناصورات“. إن سلسلة التعليمات البرمجية التي تشكل الجينوم، في حد ذاتها، لا تخبرنا بأي شيء عن كيفية ترتيب تلك التعليمات البرمجية على الكروموسومات داخل الخلية.
تشير شفايتزر إلى أن عدد الكروموسومات هو أحد الجوانب المحدِّدة للنوع. الحمض النووي DNA البشري معبأ في 46 كروموسوماً، وإذا حُذف أو تكرر واحد منها فقط، فقد يكون ذلك مدمراً، مما يشير إلى ما قد يحدث إذا حاولنا حشر جينوم التيرانوصورس ريكس بكامله – إذا تمكنا من الحصول على واحد – في الحزمة الخطأ.
”إن تجميع جينوم ديناصور كامل هو مجرد مشكلة أولى ضمن سلسلة طويلة من المشكلات“
ويضيف أن تجميع جينوم ديناصور كامل هو مجرد مشكلة أولى ضمن سلسلة طويلة من المشكلات – فإدخاله إلى خلية ومن ثم نموه إلى ديناصور جنيني أمر لا يمكن تصوره تقريباً، لا سيما في ضوء الجهد الهائل الذي استغرقه استنساخ نعجة واحدة، وهو حيوان نعرفه جيداً. وفيما يتعلق بمشروعات أخرى مقترحة للإعادة من الانقراض De-extinction، مثل الحمام المهاجر Passenger pigeons، يبدو هون أكثر تفاؤلا بعض الشيء. نظراً لوجود الحمام المهاجر في مجموعات المتاحف وأقارب على قيد الحياة من الحمام المعاصر، فمن غير المبالغة التفكير في استنساخ إحداها.
وفي الوقت نفسه، تواصل شفايتزر دراستها – فهي حريصة على تعلم كل ما في وسعها حول تطور الديناصورات، ولكن ليس استنساخ التيرانوصورس ريكس، كما تقول. ”هل يستحق الأمر حقاً القيام به إذا كنت ستعيد واحداً منها فقط؟ أعني أن الأمر يتطلب 5,000 كائن حي لإنشاء مجتمع قابل للحياة. من أين ستأتي بخمسة آلاف ديناصور؟ وأين ستضعها إذا فعلت ذلك؟“
خفض مكانة التيرانوصورس ريكس
هل كان الديناصور الأشهر وحشاً ذا ريش؟ على الرغم من عدم اقتناعهم بسلب التيرانوصورس ريكس من وضعيته المستقيمة، يمتلك علماء الأحافير الآن أدلة متزايدة على أن جسم أشهر ديناصورات العالم ربما لم يكن مغطى بالحراشف، بل بمجموعة من الريش الزاهي الألوان. أكّد العلماء منذ فترة طويلة وجود صلة بين الطيور المعاصرة والديناصورات، وفي السنوات العشرين الماضية، عُثر على عينات محفوظة جدياً لاثنين من أقرب أقارب التيرانوصورس- وهما اليوتيرانوس Yutyrannus والديلونغ Dilong – وهي مغطاة بطبقة من الريش. يمثل هذا دليلاً دامغاً على أن الريش كان صفة سائدة في الديناصورات اللاحمة، ولكن إذا كان التيرانوصورس ريكس لديه ريش، فمن المرجح أن يكون قليلاً- فالحيوانات الضخمة تتعرض لخطر ارتفاع درجة الحرارة إذا كان لديها الكثير من العزل. يمكن لإحياء التيرانوصورس ريكس أن يزودنا بفصل الخطاب بشأن هذا الأمر.
البقاء على قيد الحياة في عالم متغير
هل يمكن للديناصورات أن تعيش في الظروف الحالية الشديدة الاختلاف؟
1 مناخات أبرد COLDER CLIMES
خلال الدهرين الجوراسي والطباشيري، كان الجو أدفأ بكثير مما هو عليه حالياً. لم تكن الصفائح الجليدية قد تشكلت بعد عند القطبين اللذين غطتهما غابات كثيفة. لو كانت الديناصورات من ذوات الدم البارد، لوجدت مناخنا بارداً بعض الشيء.
2 مستويات أقل من ثاني أكسيد الكربون LOWER CARBON DIOXIDE
يبدو أن المناخ الحار في العصر الطباشيري كان متعلقاً بزيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. خلال هذه الفترة، كانت هذه المعدلات خارجة عن المألوف :1,000 جزء في المليون مقابل 400 جزء حالياً. لابد أن الديناصورات تكيفت مع تنفس هذا الهواء الخانق، لكن كيف كان سيكون حالها الآن؟
3 مفترسات جديدة NEW PREDATORS
البشر هم أكبر تهديد يمكن أن يواجهه الديناصورات. فقد رأينا جميعاً ما حدث في فيلم الحديقة الجوراسية: البشر ينشِئون الديناصورات؛ البشر يستعبدون الديناصورات؛ الديناصورات تهرب؛ البشر يسحبون أسلحتهم على الديناصورات.
4 طعام مختلف DIFFERENT FOOD
ليس بوسعنا معرفة النباتات التي اقتاتت عليها الديناصورات، لكن العلماء أشاروا إلى أن الكثير منها لم يكن يمضغ طعامه، بل كانوا يبتلعونه ويتركوا حصيات المعدة أو الإنزيمات الهاضمة للنباتات تقوم بعملها. ربما تكيفت هذه الإنزيمات على نباتات ذلك العصر، والتي لم يتبق منها حالياً سوى عدد قليل.
الظروف المثالية لبقاء الأنسجة على قيد الحياة
كما نعلم جميعاً، يُبطئ التجميد نمو البكتيريا، ولذلك نحتفظ بالطعام في الثلاجة. تعتبر التربة الصقيعية في سيبيريا فعالة جداً في حفظ الأنسجة، حيث حُفظت بعض عينات الماموث Mammoth المستخرجة من الجليد بشكل مذهل. نعم، وقد اكتشف العلماء دم الماموث، إضافة إلى العضلات والجلد والشعر. أثار كل اكتشاف متتالٍ حماساً جديداً حول احتمال فك شفرة الحمض النووي DNA لذلك الوحش.
الحمض النووي DNA والبعوض الميت
هل يمكننا حقاً العثور على دم الديناصورات المغطى بعصارة الأشجار؟ في فيلم الحديقة الجوراسية، لم يحصلوا على الحمض النووي DNA للديناصورات من عظام متحجرة… بل من البعوض الذي التهم دماء الديناصورات ثم علق في عصارة الأشجار. فلماذا لا نفعل ذلك؟ توضح السبب دراسة نشرت في مجلة بلوس وان PLOS One. عند محاولة استخراج الحمض النووي DNA من نحلتين مدفونتين في الراتنغ – إحداهما عمرها 10,600 سنة والأخرى عمرها 60 سنة فقط- فشل باحثون من جامعة مانشستر في المرتين، مما أدى إلى استنتاج مفاده أن الحمض النووي DNA لا يُحفظ في عينات الحشرات من عصرنا، الأنثروبوسين Anthropocene، ناهيك عن عهد الديناصورات. تشير نتائجهم إلى أن الدراسات السابقة التي زعمت أنها حققت هذا الإنجاز كانت ملوثة بالحمض النووي DNA الميكروبي.
أفضل 5 مرشحين للإعادة من الانقراض
ربما تكون الديناصورات مستبعدة في الوقت الحالي، ولكن ما الأنواع الأقرب احتمالا؟
إنها ليست مجرد حالة من الزمن المنقضي. فهناك العديد من الأسباب التي تجعل بالإمكان إعادة الأنواع التي انقرضت مؤخراً نسبياً. قد يكون لديها أقارب على قيد الحياة، أو في حالة وعل البرانس Pyrenean ibex، وهو الحيوان الوحيد حتى الآن الذي نجا من الانقراض – حتى ولو لمدة 10 دقائق فقط – يمكننا أن نبدأ العملية من خلال تجميع حمضه النووي DNA قبل الانقراض.
النمر التسماني TASMANIAN TIGER
انقرض عام 1936
منحت قطعة قصيرة من الحمض النووي DNA لهذا النوع- وهو أحد أقارب العفريت التسماني Tasmanian devil - فرصة ثانية للحياة في عام 2008. لعرض طريقة لمعرفة المزيد عن الأنواع التي انقرضت منذ زمن بعيد، استخدمها العلماء لتفعيل الجين الذي يتحكم في إنتاج الغضروف في أجنة الفئران.
وعل البرانس PYRENEAN IBEX
انقرض عام 2000
نوع من الماعز البري الأيبيري، وهو الحيوان الوحيد الذي انقرض بشكل يمكن التحقق منه- ولو لبضع لحظات لاهثة. في عام 2009، استولد صغير مستنسخ باستخدام الحمض النووي DNA المأخوذ من قصاصات من الجلد المحفوظ بالتبريد، لكنه توفي بسبب اضطرابات رئوية بعد وقت قصير من ولادته.
ضفدع خُلد الماء GASTRIC BROODING FROG
انقرض عام 1981
امتلكت إناث هذا النوع الغريب القدرة على تحويل بطونهن إلى أرحام. وحرصاً على دراستها، حرّض علماء في جامعة نيو ساوث ويلز بيض الضفادع الحية بقبول الحمض النووي DNA لأبناء عمومتها الموتى، لكن حتى الآن لم تتحول الأجنة إلى شراغيف .Tadpoles
الماموث MAMMOTH
انقرض عام 1650 قبل الميلاد
فحصت عينات النخاع العظمي والشعر والجلد المجمدة المستخرجة من الجليد السيبيري بحثاً عن الخلايا الباقية ونواة الخلية – وهي مراكز التحكم التي تحتوي على الحمض النووي DNA للخلايا. لكن، حتى ولو نتج من البحث نواة واحدة فحسب، فقد يستحيل الحصول على بويضة فيل لزرعها فيها.
الحمام المهاجر PASSENGER PIGEON
انقرض عام 1914
تمكن بن نوفاك Ben Novak من سلسلة أجزاء من الحمض النووي DNA كمشروع جانبي خلال فترة وجوده في مركز الحمض النووي القديم بجامعة ماكماستر في أونتاريو، كندا. ويخطط الآن لدمج الحمض النووي DNA للحمام المهاجر والحمام ذي الذيل الشريطي في بيض حمام الصخور Rock pigeon لإنتاج نوع هجين من الحمام المهاجر.
