قبعة أليدا بيليل رأى من خلال المجهر لا معنى له. كانت تفحص أقسامًا رقيقة من جمجمة متحجرة من هادروسور صغير ، وحش منقار البط ، يأكل النباتات جاب ما يعرف الآن بمونتانا قبل 75 مليون عام ، عندما اكتشفت ملامح تجعلها تنفث أنفاسها.
كان أليدا بيليل يتفقد الحفريات ، من مجموعة في متحف الصخور في بوزمان ، مونتانا ، لفهم كيفية تطور جماجم الديناصورات. وقالت الكتب المدرسية إن ما لفت انتباهها لا ينبغي أن يكون هناك. كان هناك ما بدا أنه خلايا متحجرة في غضروف متكلس في مؤخرة الجمجمة. احتوى بعضها على هياكل صغيرة تشبه النوى. في إحداها ما بدا وكأنه كتلة من الكروموسومات ، الخيوط التي تحمل الحمض النووي للكائن الحي.
عرض بايليول العينات على ماري شفايتسر ، الأستاذة والمتخصصة في علم الحفريات الجزيئية بجامعة ولاية كارولينا الشمالية ، التي كانت تزور المتحف. حصلت شفايتزر على درجة الدكتوراه في مونتانا تحت إشراف جاك هورنر ، صائد الحفريات المقيم الذي ألهم شخصية آلان جرانت في جوراسيك بارك. اشتهرت شفايتسر نفسها – وواجهت موجات من الانتقادات – لادعائها أنها عثرت على أنسجة رخوة في أحافير الديناصورات ، من الأوعية الدموية إلى أجزاء من البروتينات.
كان شفايتسر مفتونًا باكتشاف بيليل وتعاون الاثنان في دراسة الحفريات بشكل أكبر. في أوائل عام 2020 ، عندما كان العالم يتعامل مع وصول كوفيد ، نشروا ورقة قنبلة حول النتائج التي توصلوا إليها. لم يقدم تقريرهم دليلًا على وجود خلايا ونواة ديناصورات في حفريات هادروسور فحسب ، بل قدم أيضًا نتائج من الاختبارات الكيميائية التي أشارت إلى الحمض النووي ، أو شيء من هذا القبيل ، ملفوفًا في الداخل.
إن فكرة استعادة المواد البيولوجية من أحافير الديناصورات مثيرة للجدل وعميقة. لا تدعي شفايتسر أنها عثرت على الحمض النووي للديناصورات – الدليل ضعيف جدًا لدرجة يصعب التأكد منه – لكنها تقول إنه لا ينبغي للعلماء استبعاد احتمال استمرار وجوده في بقايا عصور ما قبل التاريخ.
تقول: “لا أعتقد أننا يجب أن نستبعد الحصول على الحمض النووي للديناصورات من أحافير الديناصورات”. “لم نصل إلى هناك بعد ، وربما لن نعثر عليه ، لكنني أضمن أننا لن نصل إليه إذا لم نستمر في البحث.”
يمكن أن تحوّل قصاصات الأنسجة أو البروتينات أو الحمض النووي التي تعود إلى عصور ما قبل التاريخ مجال علم الحفريات الجزيئية وتكشف عن العديد من ألغاز حياة الديناصورات. لكن احتمال وجود الشفرة الجينية السليمة من الديناصور أو الفيلوسيرابتور يثير تساؤلات العلماء الذين اعتادوا على العمل الميداني منذ فيلم حديقة جراسيك الأصلي في عام 1993. مسلحين بما يكفي من ديناصورات الديناصورات ، هل يمكننا إعادة الوحوش المتثاقلة؟
القبعة التي تنتظرنا تشكل تحديا هائلا. على الرغم من حفر الماموث المحفوظة جيدًا من التندرا ، لم يتم العثور على خلايا حية لاستنساخها باستخدام الطريقة التي أنتجت النعجة دوللي ، أول حيوان ثديي مستنسخ. لذا ابتكر Colossal حلاً. أولاً ، قارن الفريق جينومات الماموث الصوفي وأحد أقربائه الحي ، الفيل الآسيوي. كشف هذا عن المتغيرات الجينية التي جهزت الماموث الصوفي للبرد: طبقة الشعر الكثيفة ، والأذن القصيرة ، وطبقات الدهون السميكة للعزل ، وما إلى ذلك.
الخطوة التالية هي استخدام أدوات تحرير الجينات لإعادة كتابة جينوم خلية فيل آسيوي. إذا كان لخمسين تعديلًا متوقعًا أو نحو ذلك التأثير المطلوب ، فسيقوم الفريق بإدخال إحدى خلايا الفيل “الماموثيد” في بيضة فيل آسيوية تمت إزالة النواة منها. سيتم تطبيق انفعالات من الكهرباء لإحداث الإخصاب ويجب أن تبدأ البويضة في الانقسام وتنمو لتصبح جنينًا. أخيرًا ، سيتم نقل الجنين إلى أم بديلة ، أو ، نظرًا لهدف إنتاج الآلاف من المخلوقات ، سيتم نقل رحم اصطناعي يمكنه حمل الجنين إلى نهايته.
يسلط مشروع Colossal الضوء على أحد أعظم حالات سوء الفهم حول برامج التخلص من الانقراض. مع كل الحديث عن إعادة الأنواع إلى الوراء ، لن تكون هذه نسخًا من حيوانات منقرضة. ماموث هائل الصوفي ، كما تعترف تشرش بسهولة ، سيكون فيلًا تم تعديله للبقاء على قيد الحياة في البرد.
ما إذا كان هذا مهمًا يعتمد على الدافع. إذا كان الهدف هو استعادة صحة النظام البيئي ، فإن سلوك الحيوان يتفوق على هويته. ولكن إذا كان السائق هو الحنين إلى الماضي ، أو محاولة لتهدئة ذنب الإنسان لتدمير نوع ما ، فقد يكون التخلص من الانقراض أكثر من مجرد استراتيجية علمية لخداع أنفسنا.
منظمة إحياء واستعادة غير الربحية ومقرها كاليفورنيا لديها مشاريع جارية للمساعدة في إحياء أكثر من 40 نوعًا من خلال التطبيق الذكي للتكنولوجيا الحيوية. قامت المنظمة باستنساخ نمس أسود القدمين ، يُدعى إليزابيث آن ، وهي في طريقها لتصبح أول حيوان ثديي مستنسخ للمساعدة في إنقاذ الأنواع المهددة بالانقراض. الأمل هو أن إليزابيث آن ، التي تم إنشاؤها من خلايا مجمدة في الثمانينيات ، ستجلب التنوع الجيني الذي تشتد الحاجة إليه إلى مستعمرات قوارض البرية المهددة من قبل زواج الأقارب.
تنوي إحياء واستعادة إعادة نوعين منقرضين من الطيور ، هما الدجاجة الصحية والحمام الراكب ، في أقرب وقت 2030s. بعد الصمود لعقود في Martha’s Vineyard ، وهي جزيرة بالقرب من كيب كود في ماساتشوستس ، ماتت الدجاجة الصحية في النهاية في عام 1932. بموجب خطة إزالة الانقراض ، سيقوم العلماء بإنشاء طائر بديل عن طريق تحرير الحمض النووي لدجاج البراري وثيق الصلة تحمل جينات الدجاجة الصحية. يتخذ مشروع الحمام الزاجل نهجًا مشابهًا ، باستخدام الحمام ذي الذيل الشريطي كنموذج وراثي.
يشبه بن نوفاك ، العالم الرئيسي في إحياء واستعادة ، التخلص من الانقراض بإعادة إحياء الجهود التي تعيد إدخال الأنواع المفقودة لتحسين الموائل المحلية. يقول: “إن إدخال التكنولوجيا الحيوية هو ببساطة توسيع نطاق هذه الممارسة الحالية لتكون قادرًا على النظر في الأنواع التي لم تكن مطروحة على الطاولة من قبل”. ويضيف أن القلق من أن الحيوانات التي تم إنشاؤها من خلال مشاريع التخلص من الانقراض ليست نسخًا طبق الأصل دقيقة للأنواع المفقودة هو أمر يفتقد إلى الهدف. “نحن لا نعيد إنشاء هذه الأنواع لإرضاء الفلسفة البشرية – نحن نقوم بذلك لأغراض الحفظ. بالنسبة للحفظ ، ما يهم هو نظام بيئي ، والأنظمة البيئية لا تجلس حول التبشير على مخططات التصنيف ، “كما يقول.
هل يجب على البشر محاولة منع جميع حالات الانقراض المستقبلية؟ تموت كل الأنواع في مرحلة ما . ولكن في حين أن الانقراض أمر طبيعي في تطور النظام البيئي ، فإن النشاط البشري يدفع الأنواع إلى حافة الهاوية بشكل أسرع مما يمكن لمعظم الأنواع أن تتكيف معه. يقول نوفاك إن منع جميع حالات الانقراض هو “هدف جيد” ، لكن الواقع ، كما يضيف ، هو أن حكومات العالم لم تمنح الأولوية للحفظ على الاستغلال. يقول: “بغض النظر عن عدد الأشخاص الذين يعملون بجد حقًا ، لدينا غالبية البشرية لا تزال تعمل ضد هذا الهدف”. “ما يمكننا القيام به هو منع أكبر عدد ممكن في الوقت الحالي ، وإعادة تنويع العالم بطريقة تمنحنا الاستقرار البيئي لمنع المزيد من الانقراضات.”
طائر الدودو هو مرشح رئيسي للقضاء على الانقراض. كان هذا الطائر الكبير الذي لا يطير في السابق موطنًا لموريشيوس (وموريشيوس فقط) ، مات في القرن السابع عشر بعد أن استقر البشر في الجزيرة. علاوة على الدمار الواسع النطاق لموائلها ، تعرض طائر الدودو لمزيد من التهديد من قبل الخنازير والقطط والقرود التي جلبها البحارة معهم.
قام فريق بقيادة بيث شابيرو ، أستاذة علم البيئة وعلم الأحياء التطوري في جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز ، بتسلسل جينوم طائر الدودو من عينة متحف في كوبنهاغن. من الناحية النظرية ، يمكن إنشاء طائر يشبه طائر الدودو عن طريق تحرير جينوم حمامة نيكوبار لاحتواء الحمض النووي لطائر الدودو ، ولكن ، كما هو الحال مع جميع مشاريع التخلص من الانقراض ، لا يكفي إنشاء هذا الحيوان: يجب أن يكون هناك موطن له لينمو فيه ، أو يصبح التمرين بلا فائدة.
“أعتقد أنه من الأهمية بمكان ، نظرًا لأننا نعطي الأولوية للأنواع والنظم البيئية للحماية ، أن نفعل ذلك مع مراعاة الشكل الذي سيكون عليه كوكبنا بعد 50 أو 100 عام من الآن ، بدلاً من تخيل أنه يمكننا بطريقة ما إعادة عقارب الساعة إلى الوراء وإعادة إنشاء النظم البيئية من الماضي ، “يقول شابيرو.
“أكبر مشكلة تواجه العديد من الأنواع اليوم هي أن معدل التغيير في موائلها سريع جدًا بحيث يتعذر على التطور مواكبة ذلك. هذا هو المكان الذي يمكن أن تكون فيه تقنياتنا الجديدة مفيدة. يمكننا تسلسل الجينوم واتخاذ قرارات تربية أكثر استنارة. يمكننا إحياء التنوع المفقود عن طريق الاستنساخ – مثل إليزابيث آن ، النمس ذو الأرجل السوداء – وقد نكون قادرين حتى على نقل السمات التكيفية بين السكان والأنواع. قد تتيح لنا تقنياتنا الجديدة زيادة معدل تكيف الأنواع ، وربما إنقاذ البعض من نفس مصير طائر الدودو والماموث “.
معظم مشاريع التخلص من الانقراض قابلة للتطبيق لأن الباحثين لديهم إما خلايا حية أو الجينوم الكامل من الأنواع المفقودة ، وقريب حي يمكن أن يكون نموذجًا وراثيًا وأمًا بديلة للحيوان “المُقام”. في حالة الديناصورات ، قد تكون هذه عقبات لا يمكن التغلب عليها.
يتحدى العمل الذي قام به شفايتسر وبيليل وآخرون تفسير الكتاب المدرسي للتحجر باعتباره استبدالًا بالجملة للأنسجة بالصخور: تحولت الحياة حرفياً إلى حجر. إنهم يرون عملية أكثر تعقيدًا في العمل ، حيث تحافظ عملية التحجر أحيانًا على جزيئات الحياة ، ربما لعشرات الملايين من السنين.
ولكن حتى لو تمكنت الأنسجة الرخوة من البقاء في الأحافير ، فقد لا يكون ذلك صحيحًا بالنسبة للحمض النووي للديناصورات. تبدأ المواد الجينية في التحلل بعد الموت بفترة وجيزة ، لذا فإن أي شيء محفوظ يمكن أن يكون مفتتًا للغاية. أقدم حمض نووي تم اكتشافه حتى الآن هو من أسنان ماموث عمره مليون عام محفوظ في التربة الصقيعية الشرقية لسيبيريا. قد يتم العثور على حمض نووي أقدم ، لكن هل سيتمكن العلماء من قراءة الكود وفهم كيف شكلت الكائنات التي كانت موجودة في عصور ما قبل التاريخ؟
يقول شفايتسر إن هناك عقبات أخرى كثيرة. مسلحين بالجينوم الكامل لـالديناصور ريكس ، لن يكون لدى الباحثين أي فكرة عن كيفية ترتيب الجينات على عدد الكروموسومات. قم بحل هذا اللغز ، بطريقة ما ، ولا يزال عليك أن تجد قريبًا حيًا يمكن تعديله جينيًا ليحمل جينات الديناصورات. في حين أن الطيور هي أقرباء بعيدون للديناصورات ، فقد تكافح النعامة لتحمل تي ريكس إلى المدى البعيد. يقول شفايتسر: “ينتهي بك الأمر إلى أسفل القائمة”. “إذا تمكنا من حل هذا ، فهناك هذا ، وإذا تمكنا من حل هذا ، فهناك هذا. لا أعتقد أن التكنولوجيا يمكن أن تتغلب عليها ، على الأقل ليس في المستقبل المنظور “.
ولكن ماذا لو وجدت الحياة طريقة؟ نهج دافع عنه جاك هورنر ، المشرف السابق على شفايتسر ، هو أخذ قريب حي للديناصور – الدجاج – وإعادة كتابة الجينوم الخاص به لصنع الطيور بخصائص تشبه الديناصورات. من خلال التلاعب بجينومات الطيور ، أعاد الباحثون تكوين أسنان وذيول وحتى أيدي تشبه الديناصورات ، على غرار تلك الموجودة على فيلوسيرابتور. استمر ، كما يقول هورنر ، وسوف ينتهي بك الأمر مع “الدجاجوصور”.
ومع ذلك ، لا يمكن للتكنولوجيا أن تحل كل شيء. قد يتطلب مجتمع مستدام ، مع تنوع وراثي صحي ، 500 حيوان أو نحو ذلك. “أين نضعهم؟ وما هي الأنواع الحديثة التي ستؤدي إلى الانقراض بحيث يكون للديناصورات مكان مرة أخرى على هذا الكوكب؟ ” يقول شفايتسر. “قد نكون قادرين على وضع واحد في حديقة حيوان لكي ينفق الناس مليارات الدولارات ليأتوا وينظروا إليها ، ولكن هل هذا عادل للحيوان؟”
بدلاً من محاولة إعادة خلق الوحوش ، يريد شفايتسر ببساطة فهمها بشكل أفضل. يمكن للجزيئات العضوية المحبوسة في الحفريات أن تلقي الضوء على الألغاز اللامحدودة التي تحيط بالديناصورات. هل أنتجوا الإنزيمات للحصول على المزيد من التغذية من النباتات؟ كيف تعاملوا مع مستويات ثاني أكسيد الكربون التي تزيد عن ضعف مستوياتها اليوم؟ وكيف حافظوا على أحجام أجسامهم الهائلة في كثير من الأحيان؟
وهي تقول: “لا أعتقد أنه من غير المعقول أن نقترح أنه بينما تلحق التكنولوجيا وفهمنا للتدهور ، قد نحصل على حمض نووي غني بالمعلومات”. “فكر في الأسئلة التي يمكننا الإجابة عليها إذا قمنا بذلك – هذا ما أجده مثيرًا.
“أنا لا أحبس أنفاسي لأننا سنرى ديناصورًا يتجول. لن أستبعد ذلك – يجب ألا يقول العالم أبدًا أبدًا – لكني أعتقد أنه من الغطرسة البشرية إعادة الديناصور فقط حتى نتمكن من القول إننا فعلنا ذلك. نحن بحاجة إلى سبب أكثر من ذلك “.
