پوست تیز مانند ماموت پشمی 52000 ساله می تواند آنچه را که درباره DNA باستانی می دانیم تغییر دهد.


اولگا دودچنکو، متخصص ژنتیک، می‌گوید، نوار پوست یک ماموت پشمالو 52000 ساله با مدل موی کفال‌مانند چندان قابل مشاهده نیست، اما اطلاعاتی که در آن وجود دارد بسیار ارزشمند است.

این نمونه از یک ماموت ماده که در سال 2018 از یخبندان سیبری بازیابی شده بود، گرفته شد و شامل پوست مودار اطراف سمت چپ سرش از جمله گوش بود.

دودچنکو از کالج پزشکی بیلور در تگزاس گفت: «این لزوماً چیزی نیست که شما می‌بینید و فقط ذهنتان را منفجر می‌کنید». همانطور که اتفاق می افتد میزبان مهمان پیتر آرمسترانگ.

شگفتی واقعی در داخل بود.

هنگامی که دوچنکو و همکارانش روی نمونه زوم کردند، کروموزوم های فسیل شده را یافتند که به قدری کاملاً حفظ شده بودند که محققان توانستند ژنوم ماموت پشمالو را برای اولین بار به صورت سه بعدی بازسازی کنند.

منتشر شده در مجله Cellاین یافته‌ها نه تنها تصویر ژنتیکی بی‌سابقه‌ای از ماموت پشمالو را ترسیم می‌کند، بلکه می‌تواند پیامدهایی برای چگونگی درک ما از دیگر اشکال زندگی باستانی داشته باشد.

دودچنکو گفت: «ما با نوع جدیدی از فسیل‌ها سروکار داریم. “امیدوارم هنوز نمونه های زیادی از این دست برای ماموت ها و گونه های دیگر کشف شود.”

علم جرکی

دانشمندان قبلا DNA باستانی را کشف و مطالعه کرده اند. اما از آنجایی که مولکول‌های DNA بلافاصله پس از مرگ شروع به شکستن می‌کنند، نمونه‌ها تا کنون به شدت تکه تکه شده‌اند و یادگیری از آنها مانند تلاش برای بازسازی یک نقاشی دیواری شیشه‌ای رنگی از قطعات شکسته است.

همه چیز با کشف کریس وادل، یک ماموت پشمالو که شش سال پیش در سیبری یافت شد، تغییر کرد. پوست آن پوشیده از کرک هایی است که در قسمت پشت بلندتر به نظر می رسند، که از دانشمندانی که آن را کشف کرده اند الهام گرفته است تا نام آن را به نام بازیکن مشهور فوتبال بریتانیایی با کفال بگذارند.

سلول های پوست ماموت که توسط یخ های دائمی حفظ شده بودند، دست نخورده باقی ماندند. و دوچنکو و همکارانش در آنها کروموزوم های فسیل شده یا دسته هایی از DNA را پیدا کردند که برای چندین هزار سال در جای خود منجمد شده بودند.

این تیم مشکوک است که کروموزوم ها به هم چسبیده اند زیرا بقایای ماموت به طور طبیعی توسط یخ های دائمی که بدن آن را پس از مرگ پوشانده بود، لیوفیلیز شده بود. دمای سرد حرکت مولکول ها را در حین شکسته شدن کاهش می دهد و تاندرای خشک پوست را کم آب می کند و اساساً آن را به یک قطعه بزرگ کوتوله تبدیل می کند.

دودچنکو گفت: جدای از شوخی، علم زیادی پشت بریدگی ها نهفته است… و همه چیز به نحوه حذف آب مربوط می شود. “این نوع به ما نشان داد که ممکن است این چیزی باشد که پشت این سطح خارق‌العاده حفاظت در این ماموت خاص است.”

یک تکه خز قهوه‌ای و مودار با یک گوش قابل مشاهده که روی یک برزنت سفید روی چمن قرار گرفته است
این نمونه از پوست یک ماموت پشمی 52000 ساله حاوی اطلاعات ژنتیکی حفظ شده با جزئیات خیره کننده است. (Love Dalen/دانشگاه استکهلم)

دانشمندان برای آزمایش نظریه خود از گوشت گاو یخ زده استفاده کردند و تمام تلاش خود را برای از بین بردن آن انجام دادند.

«ما یک تفنگ به سمت او شلیک کردیم. با ماشین او را زیر پا گذاشتیم. سینتیا پرز استرادا از دانشگاه رایس، یکی از نویسندگان این مقاله، یک استارتر سابق هیوستون آستروس داشتیم که توپ سریعی را به سمت آن پرتاب کرد. در یک بیانیه مطبوعاتی گفت.

هر بار که هیجان به تکه‌های کوچک تقسیم می‌شد – مثل شیشه می‌شکند. اما در مقیاس نانو، کروموزوم ها دست نخورده و بدون تغییر بودند. به همین دلیل است که این فسیل ها زنده می مانند. به همین دلیل است که 52000 سال بعد در آنجا بودند و منتظر بودند تا ما آنها را پیدا کنیم.”

این تیم همچنین فسیل های کروموزومی دست نخورده ای را در بقایای 39000 ساله ماموت دیگری به نام یوکا یافتند که در سال 2010 در سیبری کشف شد و یکی از بهترین ماموت های حفظ شده تاکنون است.

دودچنکو گفت: «آنچه در اینجا نشان می‌دهیم این است که این نوع اطلاعات در مورد آرایش DNA در گونه‌های بسیار قدیمی از تاریخ پاک نشده است.

دانشمندان در مورد ماموت ها چه آموخته اند؟

با بازسازی ژنوم، این تیم دریافتند که ماموت های پشمالو مانند فیل های آسیایی، نزدیک ترین خویشاوندانشان، 28 کروموزوم دارند.

دانشمندان همچنین توانسته‌اند تعیین کنند که کدام یک از ژن‌های ماموت در هنگام مرگ فعال بوده است و به توضیح برخی از تفاوت‌های کلیدی بین فیل‌ها و ماموت‌ها کمک می‌کند.

برای مثال، ماموت دارای ژن‌هایی بود که رشد غدد عرق و فولیکول‌های مو را تنظیم می‌کرد. این به طور بالقوه می تواند توضیح دهد که چرا ماموت پشمالو تا این حد پشمالو بود و چگونه در یک محیط سرد زنده ماند.

تصویر یک سر ماموت پشمالو در یک طرف و یک سر فیل در طرف دیگر را نشان می دهد.
با مطالعه ژنوم ماموت، دانشمندان می توانند ژن هایی را شناسایی کنند که حالت فعال سازی آنها در فیل های مدرن متفاوت است. (بینیا د کاحسان/آیدن لب/کالج پزشکی بیلور)

هندریک پوینار، زیست شناس تکاملی در دانشگاه مک مستر در همیلتون، انتاریو، که در این تحقیق شرکت نداشت، آن را “کار خارق العاده” نامید.

پوینار که ماموت‌ها را با استفاده از ایزوتوپ‌های موجود در عاج‌هایشان مطالعه کرده است، در ایمیلی به CBC گفت: «روش‌شناسی که آنها استفاده کردند ممکن است چیزی باشد که نحوه دسترسی ما به DNA فسیلی از بقایای دشوارتر را تغییر دهد.

پوینار می‌گوید با کشف تفاوت‌های ژنتیکی بین فیل‌ها و ماموت‌ها، دانشمندان «می‌توانند شروع به کشف تفاوت‌های رفتاری بین این دو گونه و نحوه واگرایی آنها کنند».

او می‌گوید که این ما را یک قدم به «انقراض زدایی» این گونه نزدیک‌تر می‌کند – اشاره به تلاش‌های مداوم برای ایجاد هیبرید فیل-ماموت با استفاده از DNA ماموت.

دودچنکو می گوید که بازگرداندن ماموت یکی از اهداف تیمش نیست.

او گفت: «ما به عنوان بخشی از این کار برای انجام این کار قرار نگرفتیم. “اما زیست شناسی اولیه ای که ما در مورد ماموت ها از این مطالعه آموختیم، فکر می کنم گامی در این مسیر است.”

دیدگاهتان را بنویسید