هل من الممكن استنساخ الديناصورات؟ قيامة الديناصورات استنساخ الديناصورات أمر حقيقي

يا رفاق، نضع روحنا في الموقع. شكرا لك على ذلك
أنك تكتشف هذا الجمال. شكرا للإلهام والقشعريرة.
انضم إلينا فيسبوكو في تواصل مع

أصبح استنساخ الحيوانات أمرًا شائعًا. تدريجيًا، يتناول العلماء الأنواع المنقرضة ويحلمون بإعادة الماموث والنياندرتال إلى الحياة. ولكن ماذا عن الديناصورات؟

أحدث فيلم "الحديقة الجوراسية" ثورة في عالم العلوم: ظهرت مشاريع دولية لدراسة بقايا السحالي القديمة والحمض النووي، وزاد عدد علماء الحفريات 4 مرات. كان الجميع مدفوعًا بالاهتمام والرغبة في تقديم إجابة محددة لسؤال ما إذا كان من الممكن استنساخ أولئك الذين عاشوا على الأرض قبل 60 مليون سنة من ظهور الإنسان.

منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، تباينت آراء العلماء. وودع المتشككون حلم طفولتهم: فحتى لو امتلكوا مثل هذه التكنولوجيا، فمن غير المرجح أن يستخدمها الناس لإعادة إنشاء ديناصور لا مكان له في العالم الحديث. ولكن هناك من يفكر بشكل مختلف.

موقع إلكترونييشرح بإيجاز كيف يأمل العلماء في إحياء الحفريات القديمة في المستقبل القريب وما هي النتائج التي يمكن الحديث عنها اليوم. إهداء لكل من حلم برؤية ديناصور حي - لا تيأس، لا يزال هناك أمل.

2. نبحث عن أشكال الحياة غير المعروفة على كوكبنا من أجل دراسة آليات ووظائف الجينات، وخلق أنواع جديدة وإحياء الأنواع القديمة

منذ عالم الحفريات في جامعة ولاية كارولينا الشمالية ماري شفايتزر(ماري شفايتزر) اكتشفتهم في حفريات الديناصورات نسيج ناعموقبل ظهور العلم الحديث عن المخلوقات القديمة، نشأ السؤال: هل سنتمكن من العثور عليها يومًا ما؟ DNA ديناصور حقيقي?

وإذا كان الأمر كذلك، ألن نتمكن من استخدامه لإعادة إنشاء هذه الحيوانات المذهلة؟

ليس من السهل تقديم إجابات واضحة على هذه الأسئلة، لكن الدكتور شفايتزر وافق على مساعدتنا في فهم ما نعرفه عن المادة الوراثية للديناصورات اليوم وما يمكن أن نتوقعه في المستقبل.

هل يمكننا الحصول على الحمض النووي من الحفريات؟

يجب أن يُفهم هذا السؤال على أنه "هل يمكننا الحصول على الحمض النووي للديناصورات"؟ تتكون العظام من معدن الهيدروكسيباتيت، الذي يتمتع بقابلية عالية للحمض النووي والعديد من البروتينات، مما يجعله يستخدم على نطاق واسع اليوم في المختبرات لتنقية جزيئاتها. تكمن عظام الديناصورات في الأرض لمدة 65 مليون عام، والاحتمال مرتفع للغاية إذا بدأت في البحث بنشاط عن جزيئات الحمض النووي فيها، فقد تتمكن من العثور عليها.

ببساطة لأن بعض الجزيئات الحيوية يمكن أن تلتصق بهذا المعدن مثل الفيلكرو. ومع ذلك، لن تكمن المشكلة في مجرد العثور على الحمض النووي في عظام الديناصورات، بل في إثبات أن هذه الجزيئات تنتمي تحديدًا إلى الديناصورات ولم تأت من مصادر أخرى محتملة.

هل سنكون قادرين على استعادة الحمض النووي الحقيقي من عظم الديناصور؟ الجواب العلمي هو نعم. كل شيء ممكن حتى يثبت العكس. هل يمكننا الآن إثبات استحالة استخراج الحمض النووي للديناصورات؟ لا، لا نستطيع. هل لدينا بالفعل جزيء حقيقي يحتوي على جينات الديناصورات؟ لا، يبقى هذا السؤال مفتوحًا في الوقت الحالي.

إلى متى يمكن أن يبقى الحمض النووي في السجل الجيولوجي وكيف يمكن إثبات أنه ينتمي إلى ديناصور على وجه التحديد ولم ينتهي به الأمر في عينة في المختبر مع بعض الملوثات؟

يعتقد العديد من العلماء أن الحمض النووي له مدة صلاحية قصيرة إلى حد ما. ومن وجهة نظرهم، من غير المرجح أن تعيش هذه الجزيئات لفترة أطول من مليون سنة، وبالتأكيد ليس أكثر من خمسة إلى ستة ملايين سنة في أفضل الأحوال. وهذا الوضع يحرمنا من الأمل في رؤية الحمض النووي للمخلوقات التي عاشت قبل أكثر من 65 مليون سنة. ولكن من أين أتت هذه الأرقام؟

قام العلماء الذين يعملون على هذه المشكلة بوضع جزيئات الحمض النووي في حمض ساخن وحددوا الوقت الذي تستغرقه لتتحلل. تم استخدام درجات الحرارة المرتفعة والحموضة "كبدائل" لفترات طويلة من الزمن. ووفقا للنتائج التي توصل إليها الباحثون، فإن الحمض النووي يتحلل بسرعة كبيرة.

وأظهرت نتائج إحدى هذه الدراسات، التي قارنت عدد جزيئات الحمض النووي المستخرجة بنجاح من عينات من أعمار مختلفة - من عدة مئات إلى 8000 سنة - أن عدد الجزيئات المستخرجة يتناقص مع تقدم العمر.

حتى أن العلماء تمكنوا من وضع نموذج "لمعدلات التحلل" وتوقعوا، على الرغم من أنهم لم يختبروا هذا الادعاء، أن اكتشاف الحمض النووي في العظام الطباشيرية كان مستبعدًا للغاية. ومن الغريب أن نفس الدراسة أظهرت أن العمر وحده لا يمكن أن يفسر اضمحلال الحمض النووي أو الحفاظ عليه.

ومن ناحية أخرى، لدينا أربعة خطوط مستقلة من الأدلة على أن الجزيئات المشابهة كيميائيًا للحمض النووي يمكن وضعها في خلايا عظامنا، وهذا يتناسب تمامًا مع ما نتوقع العثور عليه في عظام الديناصورات.

لذا، إذا استخرجنا الحمض النووي من عظام الديناصورات، فكيف يمكننا التأكد من أنه ليس نتيجة للتلوث اللاحق؟

إن فكرة أن الحمض النووي يمكن أن يستمر لفترة طويلة لديها فرصة ضئيلة للنجاح، لذا فإن أي ادعاء للعثور على الحمض النووي الحقيقي لديناصور أو استعادته يجب أن يستوفي المعايير الأكثر صرامة.

نحن نقدم ما يلي:

1. يجب أن يتطابق تسلسل الحمض النووي المعزول من العظم مع ما هو متوقع بناءً على بيانات أخرى. اليوم، هناك أكثر من 300 سمة معروفة تربط الديناصورات بالطيور، مما يوفر أدلة مقنعة على أن الطيور تطورت من الديناصورات الثيروبودات.

لذلك، يجب أن تكون تسلسلات الحمض النووي للديناصورات التي تم الحصول عليها من عظامها أكثر تشابهًا مع المادة الوراثية للطيور منها للحمض النووي للتماسيح، مع اختلافها عن كليهما. وستكون أيضًا مختلفة عن أي حمض نووي قادم من مصادر حديثة.

2. إذا كان الحمض النووي للديناصورات حقيقيًا، فمن الواضح أنه سيكون مجزأًا للغاية ويصعب تحليله باستخدام طرقنا الحالية المصممة لتسلسل الحمض النووي الحديث الصحي والسعيد.

إذا تبين أن "DNA T. Rex" يتكون من سلاسل طويلة يسهل فك شفرتها نسبيًا، فمن المرجح أننا نتعامل مع التلوث وليس الحمض النووي الحقيقي لديناصور.

3. يعتبر جزيء الحمض النووي أكثر هشاشة مقارنة بالمركبات الكيميائية الأخرى. لذلك، إذا كان الحمض النووي الأصلي موجودًا في المادة، فيجب أن يكون هناك أيضًا جزيئات أخرى أكثر متانة، على سبيل المثال، الكولاجين.

وفي الوقت نفسه، يجب أيضًا تتبع الارتباط بالطيور والتماسيح في جزيئات هذه المركبات الأكثر استقرارًا. بالإضافة إلى ذلك، قد تحتوي المواد الأحفورية، على سبيل المثال، على الدهون التي تشكل أغشية الخلايا. تكون الدهون أكثر استقرارًا في المتوسط ​​من البروتينات أو جزيئات الحمض النووي نفسها.

4. إذا تم الحفاظ على البروتينات والحمض النووي بنجاح منذ عصور الدهر الوسيط، فيجب تأكيد ارتباطها بالديناصورات ليس فقط عن طريق التسلسل، ولكن أيضًا من خلال طرق البحث العلمي الأخرى. على سبيل المثال، ربط البروتينات بأجسام مضادة محددة سيثبت أنها بالفعل بروتينات أنسجة رخوة وليست ملوثة من الصخور الخارجية.

في دراساتنا، تمكنا من تحديد موقع مادة مشابهة كيميائيًا للحمض النووي بنجاح داخل خلايا عظام التيرانوصور ريكس باستخدام كل من الطرق الخاصة بالحمض النووي والأجسام المضادة للبروتينات المرتبطة بالحمض النووي الفقاري.

5. وأخيرا، وربما الأهم، ينبغي تطبيق الضوابط المناسبة على جميع مراحل أي دراسة. وإلى جانب العينات التي نأمل استخلاص الحمض النووي منها، يجب أيضًا فحص الصخور المضيفة، وكذلك جميع المركبات الكيميائية المستخدمة في المختبر. إذا كانت تحتوي أيضًا على تسلسلات تهمنا، فمن المرجح أنها مجرد ملوثات.

فهل سنكون قادرين على استنساخ ديناصور؟

بطريقة. الاستنساخ، كما يتم عادةً في المختبر، يتضمن إدخال قطعة معروفة من الحمض النووي في البلازميدات البكتيرية.

يتم تكرار هذا الجزء عندما تنقسم الخلية، مما يؤدي إلى نسخ عديدة من الحمض النووي المتطابق.

عالمة الحفريات بجامعة نورث كارولينا ماري شفايتزر

تتضمن طريقة الاستنساخ الأخرى وضع مجموعة كاملة من الحمض النووي في خلايا قابلة للحياة تمت إزالة المواد النووية الخاصة بها مسبقًا. ثم يتم وضع مثل هذه الخلية في جسم المضيف، ويبدأ الحمض النووي للمتبرع بالتحكم في تكوين وتطور ذرية متطابقة تمامًا مع المتبرع.

تعتبر النعجة دوللي الشهيرة مثالاً على استخدام طريقة الاستنساخ هذه. عندما يتحدث الناس عن "استنساخ ديناصور" فإنهم عادةً ما يقصدون شيئًا كهذا. ومع ذلك، فإن هذه العملية معقدة بشكل لا يصدق، وعلى الرغم من الطبيعة غير العلمية لمثل هذا الافتراض، فإن احتمال أن نكون قادرين على التغلب على جميع التناقضات بين شظايا الحمض النووي من عظام الديناصورات وإنتاج ذرية قابلة للحياة هو احتمال ضئيل للغاية لدرجة أنني أصنفه على أنه "غير بداية" يبدو ممكنا."

ولكن لمجرد أن احتمال إنشاء متنزه جوراسي حقيقي ضئيل، فلا يمكن للمرء أن يقول إنه من المستحيل استعادة الحمض النووي الأصلي للديناصور نفسه أو جزيئات أخرى من البقايا القديمة. في الواقع، يمكن لهذه الجزيئات القديمة أن تخبرنا بالكثير. ففي نهاية المطاف، يجب أن تحدث جميع التغيرات التطورية أولاً في الجينات وتنعكس في جزيئات الحمض النووي.

ويمكننا أيضًا أن نتعلم الكثير عن طول عمر الجزيئات في الظروف الطبيعية بشكل مباشر، وليس من خلال التجارب المعملية. وأخيرًا، فإن استعادة الجزيئات من العينات الأحفورية، بما في ذلك الديناصورات، يمنحنا معلومات مهمة حول أصول وانتشار الابتكارات التطورية المختلفة، مثل الريش.

لا يزال أمامنا الكثير لنتعلمه عن التحليل الجزيئي للحفريات، وعلينا أن نتقدم بحذر شديد، وألا نبالغ أبدًا في تقدير البيانات التي نحصل عليها. ولكن هناك الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام التي يمكننا استخلاصها من الجزيئات المحفوظة في الحفريات والتي تستحق جهدنا بالتأكيد.

إن حلم إحياء الديناصورات والماموث وغيرها من الحيوانات المنقرضة يظهر باستمرار في الصحافة، على الرغم من أن الغالبية العظمى من العلماء متشككون للغاية في هذه الفكرة. هل سيتمكن الناس من المشي في الحديقة لأي فترة من الزمن؟

الكسندر تشوبينكو

لنبدأ بالأخبار السيئة: Jurassic Park هو محض خيال. ولم تكن هناك حتى آثار للحمض النووي في البعوض المغطى بالكهرمان، ناهيك عن البقايا المتحجرة للديناصورات. على الأرجح، حتى قبل بدء تصوير الفيلم الأول للملحمة، لم يكن لدى مستشارها العلمي، عالم الحفريات جاك هورنر، شك في هذا الأمر. على الرغم من أنه (ربما ليس بدون تأثير العمل مع سبيلبرغ) فقد طور مشروعًا لإنشاء مخلوق مشابه للديناصور، ولكن المزيد عن ذلك لاحقًا.

ومؤخرًا تم وضع حد لحلم الديناصورات. قام علماء الحفريات الدنماركيون والأستراليون بتحليل الحمض النووي من عظام أكثر من مائة ونصف من طيور الموا النيوزيلندية العملاقة المنقرضة التي يتراوح عمرها بين 600 إلى 8000 عام وحسبوا ذلك (على أي حال، عندما تم تخزين العظام في الأرض، ثم في المتاحف) ) عمر النصف للحمض النووي هو 521 سنة. الاستنتاج واضح: حتى في التربة الصقيعية، بعد مليون ونصف المليون سنة، ستصبح خيوط الحمض النووي الأحفوري أقصر من أن تتمكن من الحصول على معلومات حول تسلسل النيوكليوتيدات. يبلغ عمر بقايا الديناصور الأخير 40 مرة - ويمكن للحالمين الاسترخاء والحلم بشيء أكثر دنيوية. على سبيل المثال، عن الماموث.

الماموث: نهجان للحلم

كان عالم الوراثة الياباني أكيرا إيريتاني، أحد قادة جمعية خلق الماموث، لا يزال يأمل في منتصف التسعينيات في العثور على بويضة وحيوان منوي قابلين للحياة في جثث الماموث السيبيري، وزرع نتيجة اندماجهما في رحم فيل. وإدراكًا لعدم واقعية هذا الأمل، لم يستسلم هذا الرجل العجوز القوي (الذي يزيد عمره الآن عن 80 عامًا بقليل) عن محاولة الحصول على نواة خلية جسدية (ويفضل أن تكون جذعية) على الأقل من أجل الحصول على ماموث صغير باستخدام "طريقة دوللي" الكلاسيكية. " - نقل هذه النواة إلى بيضة الفيل.

يبدو أن هذا السلاح لن يطلق النار لعشرة (أو ربما خمسين) سببًا. أولاً، احتمال العثور على خلية تحتوي على كروموسومات سليمة في الأنسجة التي ظلت موجودة لمدة 10000 عام في التربة الصقيعية هو صفر تقريبًا: سيتم تدميرها بواسطة بلورات الجليد، ونشاط الإنزيم المتبقي، والأشعة الكونية... وسنقوم بتحليل بعض الأسباب الأخرى باستخدام مثال فكرة أخرى أقل واقعية.

شجرة عائلة مبسطة لعائلة الفيل

قامت مجموعة دولية من العلماء بقراءة جينوم الماموث بالكامل تقريبًا في عام 2008. يمكن تجميع كروموسوماته "لبنة لبنة" - توليف سلاسل من النيوكليوتيدات، وليس حتى الستة مليارات أو أكثر، ولكن عدة آلاف من أزواج الجينات (من حوالي 20.000)، والتي تختلف عن أقسام مماثلة من الحمض النووي من أقرب الأقارب الباقين على قيد الحياة. الماموث - الفيل الآسيوي. كل ما تبقى هو قراءة جينوم هذا الفيل، ومقارنته بجينوم الماموث، والحصول على مزرعة لخلايا الفيل الجنينية، واستبدال الجينات الضرورية في كروموسوماتها - والمضي قدمًا، على طول الطريق الذي شقه إيان ويلموت، الذي يقود دوللي الأغنام على سلسلة.

ومنذ ذلك الحين، تم إمالة العديد من الحيوانات المختلفة، من الأسماك إلى القرود. صحيح أن الخلايا أُخذت من متبرعين أثناء الحياة، وإذا لزم الأمر، تم تخزينها في النيتروجين السائل، وأقل من 1٪ من البويضات ذات النواة المزروعة تكون لمواليد جدد قابلين للحياة. وإذا تم تغيير الجينات، فهي واحدة أو اثنتين فقط، وليس الآلاف. وقاموا بزراعة البيض في حيوانات من نفس النوع أو حيوانات ذات صلة وثيقة جدًا، كما أن الفيلة الهندية والماموث هم تقريبًا نفس "أقارب" البشر والشمبانزي.

هل ستتمكن أنثى الفيل من قبول جنين ماموث وتحمله لمدة عامين وتلد طفلاً حيًا وبصحة جيدة؟ مشكوك فيه جدا. وماذا ستفعل بطفل ماموث واحد؟ للحفاظ على السكان، حتى في "حديقة العصر البليستوسيني"، هناك حاجة إلى قطيع لا يقل عن مائة حيوان.

ومن المرغوب فيه للغاية ألا يكونوا أشقاء، وإلا فإن احتمالية إصابة نسلهم بأمراض وراثية مرتفعة للغاية - وانقرض الماموث الأخير، ويرجع ذلك جزئيًا إلى عدم قدرتهم على التكيف مع ظاهرة الاحتباس الحراري التالية بسبب قلة التباين في جينوماتهم. وما إلى ذلك وهلم جرا. ولكن إذا كان من الممكن يومًا ما استنساخ الماموث، فقد تم إعداد طاولة ومنزل لهم في شمال ياقوتيا منذ فترة طويلة.

حديقة البليستوسين

منذ عدة عشرات الآلاف من السنين في موقع التندرا الحالية، في نفس الظروف المناخية كما في عصرنا، نمت سهوب التندرا، على غرار السافانا، حيث كان هناك نفس العدد تقريبًا من البيسون، الماموث، الصوفي وحيد القرن وأسود الكهوف وغيرها من الكائنات الحية حيث يوجد الآن فيلة ووحيد القرن والظباء والأسود وحيوانات أخرى في المحميات الأفريقية. كان الصيف الشمالي القصير كافياً للنباتات لتجميع كتلة حيوية كافية لنفسها ولإطعام الحيوانات العاشبة خلال الليل القطبي.

ولكن خلال الاحترار الأخير على نطاق واسع، منذ حوالي 10000 عام، انقرضت حيوانات السهوب العملاقة (ربما قام الصيادون البدائيون بتسريع هذه العملية قليلاً). بدون السماد، ذبلت النباتات، ودخل النظام البيئي في حالة من الفوضى، وبعد بضعة آلاف أخرى من السنين أصبحت منطقة التندرا بلا رؤية وخالية تقريبًا.

لكن في عام 1980، في محمية بالقرب من مدينة تشيرسكي عند مصب نهر كوليما، بدأت مجموعة من المتحمسين بقيادة رئيس المحطة العلمية الشمالية الشرقية التابعة للأكاديمية الروسية للعلوم، سيرجي زيموف، العمل على إعادة إنشاء النظام البيئي. من السهوب العملاقة عن طريق إدخال حيوانات البليستوسين الباقية على قيد الحياة في التندرا أو نظائرها الحديثة القادرة على التواجد في مناخ القطب الشمالي.

لقد بدأوا بمنطقة مسيجة تبلغ مساحتها 50 هكتارًا وقطيعًا صغيرًا من خيول الياقوت، التي سرعان ما قطفت وداست كل النباتات تقريبًا في هذا "الكرال" الذي كان صغيرًا جدًا بالنسبة لهم. ولكنها فقط كانت البداية. الآن (في الوقت الحالي - على مساحة أكبر قليلاً، 160 هكتارًا) تمت إضافة الموظ والرنة وثيران المسك والغزلان والبيسون إلى الخيول.

إنجازات متواضعة

آخر الذئاب الجرابية التسمانية، الثايلسين (Thylacinus cynocephalus)، التي أبادتها كلاب الدنغو والسكان الأصليون، وأخيراً مزارعي الأغنام الأوروبيين، ماتت في حديقة الحيوان في عام 1936. وفي عام 2008، عزل باحثون من جامعة ملبورن أحد الجينات التنظيمية التي تعزز تخليق البروتين لجين آخر، وهو المسؤول عن تطور الغضروف والعظام، من الأنسجة المحفوظة لعينات الثايلسين المتحفية، واستبدلوها بجين تنظيمي مماثل. الجين الموجود في بيض الفئران. في أجنة الفئران البالغة من العمر أسبوعين (لم يُسمح بولادة التشوهات المحتملة)، لم يتم تصنيع بروتين الفأر، ولكن بروتين الثايلاسين Col2A1. لكن لا ينبغي عليك حتى أن تحلم بإحياء الذئب الجرابي على أساس الفأر - فهذه مجرد خدعة وراثية قد تكون نتائجها مفيدة يومًا ما، على سبيل المثال، لدراسة وظائف جينات الأنواع المنقرضة.
في نفس أستراليا، حاول مهندسون بيولوجيون من جامعة نيو ساوث ويلز هذا الربيع تربية الضفدع Rheobatrachus silus، الذي انقرض قبل 30 عامًا فقط - وهو حيوان صغير فضولي لأن إناثه تحمل البيض في أفواهها. أدخل العلماء نوى من الأنسجة المجمدة لـ R. silus إلى بيض نوع الضفادع الأقرب إليه، Mixophyes fasciolatus، وانتظروا عدة انقسامات للبيض، وبعد ذلك ماتت الأجنة. لكن المشكلة بدأت، على الرغم من أن هذا الشيء الصغير البرمائي لا يشبه الديناصورات على الإطلاق.
انتهت تجربة الباحثين من جامعة سرقسطة لاستنساخ عنزة جبال البرانس بالفشل، على الرغم من أنها أقل من ذلك بكثير، حيث توفي آخر ممثل لها في عام 2000. المحاولتان الأوليتان لتحقيق ولادة أطفال ماعز من أجنة تم الحصول عليها من نواة الخلية المجمدة خلال حياة الفرد الأخير، وبويضات من ماعز منزلي، انتهتا بالإجهاض في أحسن الأحوال. وفي المرة الثالثة (في عام 2009)، أنشأ العلماء الإسبان 439 جنينًا كيميائيًا، بدأ 57 منها في الانقسام وتم زرعها في أرحام الأمهات البديلات. ولسوء الحظ، من بين سبعة ماعز حامل، نجت واحدة فقط لتلد، وتوفي الصغير بعد دقائق قليلة من ولادته بسبب مشاكل في التنفس.

صحيح أن البيسون هم سكان الغابات المتساقطة، وإذا فشلوا في التكيف مع القطب الشمالي، فإنهم يخططون لاستبدالهم بأنواع أكثر ملاءمة - بيسون الغابات. كل ما علينا فعله هو الانتظار حتى ينمو قطيعهم الصغير، الذي أرسله زملاء من محميات شمال كندا للإقامة في مشتل في جنوب ياكوتيا.

عندما (وإذا) بدلاً من حديقة كبيرة، يحصل المشروع على مساحة كافية لتنظيم محمية، سيكون من الممكن إطلاق الذئاب والدببة من حظائرها وحتى محاولة إدخال نمور آمور - البديل الأنسب لأسود الكهوف. حسنًا، ماذا عن الماموث؟ ومن ثم الماموث. إذا كان ذلك ممكنا.

هل تطير أيها الحمام؟

مشروع إحياء الحمام الزاجل الأمريكي (Ectopistes migratorius) لا علاقة له بالبيئة. على العكس من ذلك، حتى في بداية القرن التاسع عشر في شرق أمريكا الشمالية، طار الحمام الزاجل في أسراب تضم مئات الملايين من الطيور، ويلتهم الغابات مثل الجراد، تاركًا وراءه طبقة من الفضلات بسمك بوصة واحدة، مؤسسًا مستعمرات من مئات الأعشاش. في الأشجار، وعلى الرغم من كل جهود الحيوانات المفترسة، فإن الهنود، ثم المستوطنين البيض الأوائل، لم ينخفضوا في العدد.

ولكن مع ظهور السكك الحديدية، أصبح صيد الحمام الزاجل عملاً مربحًا. أطلق النار دون النظر إلى سحابة تحلق فوق المزرعة أو اجمع الكتاكيت مثل التفاح وتسليمها للمشتري - حفنة مقابل فلس واحد، ولكن يمكنك حمل أكبر عدد ممكن من العناقيد. في ربع قرن فقط، بقي بضعة آلاف فقط من مليارات الحمام الزاجل - وهو عدد قليل جدًا بحيث لا يمكن استعادة عدد هؤلاء الجماعيين، حتى لو حدث ذلك لشخص ما في ذلك الوقت. توفي آخر حمام مهاجر في حديقة الحيوان في عام 1914.

استلهم عالم الوراثة الأمريكي الشاب بن نوفاك حلم إحياء الحمام الزاجل. حتى أنه تمكن من الحصول على تمويل لفكرته من مؤسسة Revive and Restore، وهي أحد فروع منظمة Long Now التي أسسها الكاتب ستيوارت براند، والتي تدعم المشاريع الباهظة، ولكنها ليست مجنونة للغاية، في مختلف مجالات العلوم.

يخطط بن لاستخدام بيض الحمام ذو الذيل الشريطي، وهو النوع الأكثر ارتباطًا بالحمام المهاجر، كمادة لإعادة ترتيب الجينات. صحيح أنهم يفصلون عن سلفهم المشترك بمقدار 30 مليون سنة وبعدد أكبر بكثير من الطفرات مقارنة بالماموث والفيلة. وتجربة استبدال الجينات في أجنة الطيور تم إجراؤها بشكل أو بآخر على الدجاج فقط، ولم يتعامل أحد مع الحمام بعد...

لكن جينوم الحمام المهاجر قد تمت قراءته بالفعل من عينة الأنسجة التي قدمها المتحف، وفي مارس 2013، بدأ نواك العمل على إعادة بناء الطائر المنقرض في جامعة كاليفورنيا، سانتا كروز. صحيح، حتى لو انتهى المشروع بالنجاح، فإن نتائجه ستعيش في حدائق الحيوان: في الطبيعة، لا يمكن أن يوجد الحمام الزاجل إلا كجزء من قطعان تبلغ قيمتها ملايين الدولارات. ماذا ينتظر حزام الذرة الأمريكي إذا كانت هذه القطعان قادرة على التكيف مع الظروف المعيشية الجديدة؟

على الرغم من أنه حتى لو لم يكن من الممكن إعادة إنشاء الحمام الزاجل، فإن النتائج التي تم الحصول عليها ستكون مفيدة لمحاولات إحياء طيور الدودو (طيور الدودو المضحكة)، والموا النيوزيلندية، وأبورنيس مدغشقر المماثلة وغيرها من أنواع الطيور المنقرضة مؤخرًا.

في يناير 2013، انتشرت أخبار مذهلة في جميع أنحاء وسائل الإعلام العالمية: كان عالم الوراثة الشهير جورج تشيرش من جامعة هارفارد يبحث عن امرأة شجاعة لتكون بمثابة أم بديلة لاستنساخ إنسان نياندرتال. بعد يوم واحد، نشرت جميع المنشورات اللائقة التي أخذت الطعم دحضًا: اتضح أن صحفيي ديلي ميل ارتكبوا خطأً طفيفًا عند ترجمة مقابلة في مجلة شبيجل الأسبوعية الألمانية. تشرش، الذي لم يدرس قط جينوم النياندرتال، جادل فقط بأنه سيكون من الممكن نظريًا استنساخه يومًا ما، ولكن هل هذا ضروري؟

كوروصورات: إلى الأمام إلى الماضي!

والآن دعونا نعود إلى العالم الذي بدأنا به: جاك هورنر من جامعة ولاية مونتانا، مؤلف كتاب "كيفية بناء الديناصور". صحيح أنه سيكون على الأرجح دجاجًا: يُطلق على المشروع اسم Chickenosaurus، ووفقًا للمؤلف، سيستغرق تنفيذه خمس سنوات فقط. للقيام بذلك، تحتاج إلى "إيقاظ" جينات الديناصورات المحفوظة ولكن غير النشطة في جنين الدجاج. يمكننا أن نبدأ بالأسنان: كان لدى الأركيوبتركس وغيره من الطيور المبكرة أسنان جيدة جدًا. صحيح أن أقصى ما تمكن الباحثون العاملون في هذا المجال من تحقيقه هو أجنة دجاج عمرها 16 يوماً لها عدة أسنان مخروطية الشكل في مقدمة المنقار، لكن رحلة الألف ميل تبدأ بالخطوة الأولى...

هذه هي بالضبط الطريقة التي يخطط بها هورنر لتربية الكوروسوروس الخاص به على عدة مراحل - خطوة بخطوة، وجينًا بعد جين، وبروتينًا بعد بروتين. قم بإزالة إصبع القدم الرابع، وتحويل الأجنحة إلى أقدام... وستتطلب المرحلة الأولى من المشروع من خمس إلى سبع سنوات من العمل وبضعة ملايين من الدولارات. ومع ذلك، لا توجد معلومات حتى الآن عن حصول مشروع Kurosaurs على التمويل. ولكن سيكون هناك بالتأكيد راعي للفنون: لا يهم حقًا أنها لن تكون ديناصورات حقيقية تمامًا، بل ستكون في البداية بحجم الدجاجة. لكنها جميلة.

عند الحديث عن الجمال، فإن الألوان الداكنة وقشور الديناصورات في Jurassic Park تجعلها تبدو أكثر رعبًا، لكن ربما هذا ليس صحيحًا. لقد رأى كل من هورنر والعديد من علماء الحفريات الآخرين منذ فترة طويلة وجهة نظر مفادها أن معظم، إن لم يكن كل، ديناصورات الأرض كانت من ذوات الدم الحار ومغطاة بالريش الملون. بما في ذلك السحلية الملكية الرهيبة - تيرانوصور ريكس. لا يزال الدم الدافئ قضية مثيرة للجدل، ولكن آثار الريش التي لا شك فيها على البقايا المتحجرة لأقارب الديناصور - Yutyrannus huali (مترجمة من اللاتينية الصينية - "طاغية جميل في الريش"، الوزن - حوالي 1.5 طن، الطول - 9 م) - تم اكتشاف بعثة علماء الحفريات الصينية مؤخرًا. فماذا لو كان هيكل ريشها البدائي، الذي يصل طوله إلى 15 سم، يشبه إلى حد كبير زغب الدجاج، وليس الريش المعقد للطيور الحديثة؟ حسنًا، لا يمكن أن يكون ذلك بسبب عدم رسمها بشكل جميل!

وإذا كانت حيوانات الماموث وطيور الدودو والديناصورات وغيرها من الحيوانات المنقرضة في المستقبل ليست حقيقية تمامًا، ولكنها تقريبًا مطابقة للحيوانات الطبيعية، فمن منكم سيرفض المشي في حديقة تعود إلى فترة لا يمكن، للوهلة الأولى، تمييزها عن العصر الجوراسي أو العصر البليستوسيني ؟

علق أحد قرائنا بالسؤال: "متى سيقوم علماء الوراثة بإحياء الديناصورات؟" مع صدور Jurassic World، وكذلك بعد الأخبار العديدة عن نجاحات بعض مجموعات العلماء، قررنا أن نتناول هذا الموضوع ونخبركم بأخبار من عالم العلوم تتعلق ببعث شيء مات منذ فترة طويلة. لنفترض مقدمًا أننا حاولنا التعبير عن الأخبار الإيجابية في الغالب.

لذا، فإن إحياء الأنواع المنقرضة يبدو أمرًا شريرًا بعض الشيء. وبالفعل، تتذكر على الفور أفلام الرعب القديمة، حيث يقوم أستاذ مجنون بإحياء الموتى من خلال التأثير الكهربائي وضخ بعض السوائل الخضراء الغريبة، ثم تسمع ضحكة مخيفة ويخرج الوحش عن السيطرة. ، لا خلاف.

ولكن في الواقع، كل شيء لا يبدو مخيفًا جدًا، والأهداف المنشودة نبيلة جدًا. يمكن للأنواع المنقرضة أن تخبرنا كثيرًا عن ماضي كوكبنا، بالإضافة إلى ذلك، سيثبت استجمامها مرة أخرى أن الناس يمكنهم التعامل مع مشكلات مختلفة تمامًا، للوهلة الأولى، لم يتم حلها.

لكن من الواضح أنه لا يمكن القيام بكل شيء دفعة واحدة. والعديد من العلماء الذين يتحدثون بشكل إيجابي عن إمكانية إحياء الديناصورات سيأخذون أولاً مهمة على نطاق أصغر، ولكن أيضًا من عالم الخيال العلمي. هذه المهمة هي قيامة الماموث. والآن يجري البحث عن حل لها على قدم وساق منذ ربيع هذا العام. يمكنك حتى ملاحظة نوع من السباق بين المجموعات العلمية المختلفة التي تولت مهمة إحياء الحيوان المختفي.

ولنتذكر أن الماموث انقرض منذ حوالي 10 آلاف سنة، وظهر في العصر البليوسيني. يمكن أن يصل ارتفاعهم إلى 5.5 متر، ويمكن أن يصل وزنهم إلى حوالي 12 طنا. بناءً على الكتلة، كان حجم الماموث تقريبًا ضعف حجم الأفيال الحديثة في هذه المعلمة.

إحدى المجموعات هي مجموعة أبحاث جورج تشيرش في جامعة هارفارد. تؤيد الكنيسة فك رموز جينوم الماموث بالكامل من أجل إعادة إنشاء الأنواع المنقرضة من الأفيال. ويعتقد آخرون أنه من الممكن استنساخ الماموث باستخدام البقايا الموجودة في التربة الصقيعية.

لقد عملنا في المقام الأول مع الجينات المسؤولة عن بقاء الجسم على قيد الحياة في درجات الحرارة المنخفضة: جينات المعطف، والأذنين الكبيرتين، والدهون تحت الجلد، وقبل كل شيء، الهيموجلوبين. الآن لدينا خلايا فيل سليمة مع أجزاء من الحمض النووي للماموث تحت تصرفنا. لم نعرض بعد نتائج هذه التجربة في مجلة علمية محكمة، ولكننا نخطط للقيام بذلك قريبًا.
كنيسة جورج

الماموث، وفقا لعلم الوراثة، سوف تكون قادرة على تحقيق الاستقرار في النظام البيئي للتندرا السيبيرية. إنها مهمة نبيلة للغاية، ونأمل أن تصبح ممكنة في المستقبل القريب. والآمال في هذا الصدد لها ما يبررها تماما.

ومؤخرًا، أكملت مجموعة بحثية أخرى بقيادة الدكتور فنسنت لينش، من جامعة شيكاغو، المرحلة الأولى من دراسة جينوم الماموث. وأذهلت الجينات الناتجة العلماء بخصائصها. على سبيل المثال، ساعد جين TRPV3 الحيوانات على العيش في ظروف التربة الصقيعية. أدخل علماء الوراثة هذا الجين في جينوم فئران التجارب، التي سرعان ما امتلأت أجسامها بالفراء. ونتيجة لذلك، فضلت الفئران العيش في أبرد المناطق في القفص.

تعمل حاليًا ثلاثة فرق على الأقل على إعادة بناء جينوم الماموث، وإذا نجحت التجارب، فسيكون من الممكن في المستقبل إعادة بناء كائنات أخرى، بشكل أساسي من الحمض النووي الموجود في البقايا المتحجرة.

ومن الجدير بالذكر أنه على الرغم من أن هذا العمل يتم تنفيذه بطريقة ديناميكية، فمن غير المرجح أن نرى ثماره في العام المقبل.

حسنا، الآن القليل من الواقعية. هل سنرى ديناصورات حقيقية في حياتنا؟ على الأرجح لا. لأسباب موضوعية. وحتى مع مثل هذه الإنجازات الكبيرة في علم الوراثة، فمن غير المرجح أن نتمكن من العثور على مادة وراثية جيدة بالقدر الكافي من الزواحف المنقرضة.

ورغم أن هناك توقعات متفائلة من عالم الحفريات الأمريكي جاك هورنر، إلا أنه هو أيضا كبير المستشارين العلميين لفيلم "الحديقة الجوراسية". وهو مشهور بمحاولاته لإعادة إنشاء الديناصورات، كما نجح في العثور على حفريات تحتوي على أوعية دموية وأنسجة رخوة. لكنه، مثل كثيرين آخرين، لم يتمكن بعد من العثور على الحمض النووي الكامل. لذلك، قرر جاك أن يسلك طريقًا مختلفًا، وهو التراجع عن التطور. بمساعدة الهندسة الوراثية، سيقوم أحد العلماء بإعادة دجاجة عادية إلى حالة أسلافها البعيدين. ويرى هورنر أن مشروعه سيكون ناجحا، وأن البشرية على بعد سنوات قليلة فقط من عودة الديناصورات.

أعتقد أنه يمكننا تحقيق مجموعة من التغيرات الجينية في جنين واحد تؤدي إلى فقس الحيوان بنجاح ويعيش حياة طبيعية، ويتحرك ويعمل دون مشاكل. سأكون مندهشًا جدًا إذا لم نفعل ذلك في غضون 10 سنوات. وإذا كنا محظوظين، فسنحصل عليه خلال السنوات الخمس المقبلة، ولن ننفق أكثر من خمسة ملايين دولار على العملية برمتها.
جاك هورنر

وقد التقط علماء الأحياء الآخرون فكرة هورنر. على سبيل المثال، تمكن فريق بحثي بقيادة أرهات أبزانوف من جامعة هارفارد وبهارت أنجان بهولار من شيكاغو من إنتاج أجنة دجاج ذات وجوه ديناصورات عن طريق تثبيط تطور البروتينات التي تصنع المناقير. أظهرت النماذج الرقمية للجماجم أن العظام في العديد منها كانت مشابهة لعظام الطيور المبكرة (الأركيوبتركس) والديناصورات (مثل فيلوسيرابتور).

احكم بنفسك، لقد تمكنا بالفعل من تكوين أجنة طيور بأسنان وتغيير هيكل الرأس. الآن نحن نعمل على الذيل والكفوف. لذلك، أنا واثق من أنه بمساعدة الهندسة الوراثية سنكون قادرين على إنشاء كوروصور في السنوات الخمس إلى العشر القادمة. بعد كل شيء، الطيور هي الديناصورات التي توقفت عن التطور.
جاك هورنر

وعلى أية حال، يبدو لنا أن هناك آفاقاً في هذا الاتجاه. هناك مشكلة كبيرة في إعادة تكوين جينوم الديناصورات التي انقرضت منذ ملايين السنين، ولكن ربما سيذهب البحث في الاتجاه الآخر - عن طريق التراجع عن التطور. ماذا يمكن أن يأتي من هذا؟ ومن يدري، ربما لا شيء. ولكن ربما لا يزال مقدرًا لنا أن نرى بعض اللقيط الصغير من العصور القديمة الذي سيدهشنا بغرابته واختلافه عن كل ما رأيناه حتى الآن.

صدر على الشاشات الكبيرة في يونيومما يثير جولة جديدة من الأسئلة بين المشاهدين الفضوليين حول مصداقيتها العلمية. هل من الممكن إحياء الديناصورات بالطريقة التي وصفها كتاب الخيال العلمي؟

تمت الإجابة على هذا السؤال في عمود المحادثةأجاب دارين جريفين، أستاذ علم الوراثة بجامعة كينت.

كيف تم استنساخ الديناصورات في الحديقة الجوراسية

"أولاً، فكرة أن الحمض النووي السليم للديناصورات سيتم الحفاظ عليه داخل الحشرات الماصة للدماء المجمدة في الكهرمان هي ببساطة فكرة غير منطقية"، كما كتب غريفين. - تم العثور بالفعل على بعوض ما قبل التاريخ الذي شرب دماء الديناصورات. لكن الحمض النووي الموجود في هذا الدم قد تدهور منذ فترة طويلة.

وعلى عكس إنسان نياندرتال والماموث الصوفي، الذي تم عزل الحمض النووي الخاص به بنجاح، فإن الديناصورات قديمة جدًا. أقدم حمض نووي تم اكتشافه يبلغ عمره حوالي مليون سنة فقط. لكن للحصول على الحمض النووي للديناصورات، علينا العودة إلى ما لا يقل عن 66 مليون سنة.

ثانيًا، حتى لو تمكنا من استخراج الحمض النووي للديناصورات، فسيتم تقطيعه إلى ملايين الجزيئات الصغيرة، ولن تكون لدينا أي فكرة عن كيفية تنظيمها. سيكون الأمر أشبه بمحاولة تجميع اللغز الأكثر تعقيدًا في العالم دون معرفة شكل الصورة الأصلية أو عدد القطع التي يجب أن تحتوي عليها.

في الحديقة الجوراسية، يجد العلماء هذه الأجزاء المفقودة ويملأونها بالحمض النووي للضفدع. ولكن هذا لن يعطيك ديناصور. سيؤدي هذا إلى إنتاج هجين أو "frogsaurus". سيكون من المنطقي أيضًا استخدام الحمض النووي للطيور نظرًا لأنها مرتبطة بشكل أوثق بالديناصورات (على الرغم من أن ذلك لا يزال غير ناجح).

ثالثًا، فكرة أن كل ما يتطلبه الأمر لاستعادة حيوان هو تحريف الحمض النووي، وهو ما يعد خيالًا علميًا. الحمض النووي هو نقطة البداية، لكن تطور الحيوان داخل البويضة عبارة عن رقصة معقدة من الجينات التي يتم تشغيلها وإيقافها في الوقت المناسب.

باختصار، أنت بحاجة إلى بيضة الديناصور المثالية وكل الكيمياء المعقدة التي تحتوي عليها. في الكتاب، يقوم العلماء بإنتاج بيض صناعي، وفي الأفلام يستخدمون بيض النعام. لن تنجح أي من هذه الأساليب. لا يمكنك وضع الحمض النووي للدجاج داخل بيضة النعامة والحصول على دجاجة (وقد حاول الناس ذلك). ويمكن قول الشيء نفسه عن فيلوسيرابتور."

يسحق عالم الوراثة أحلام المعجبين الساذجين بامتياز الخيال العلمي، لكنه يؤكد أنه يمكن استخدام هذه التكنولوجيا في المستقبل للتعويض عن بعض الأضرار التي يلحقها البشر بالحيوانات.

"لقد شهدت الإنسانية اختفاء الطيور، مثل طائر الدودو والحمام المهاجر. إن استعادة الحمض النووي الخاص بهم، والذي يبلغ عمره بضع مئات من السنين فقط، هو اقتراح أكثر واقعية. ومن الممكن أيضًا أن يوفر بيض الأنواع الحية المرتبطة وراثيًا بيئة جيدة بما يكفي لاستخدامها في إحياء الحيوانات المنقرضة".