عندما اكتشفت ماري شفايتسر ، عالمة الحفريات بجامعة نورث كارولينا ، أنسجتها الرخوة في أحافير الديناصورات ، ظهر السؤال قبل العقيدة الحالية للمخلوقات القديمة إذا كان بإمكاننا العثور على الحمض النووي الأصلي للديناصورات. حيوانات غريبة؟

العثور على إجابات واضحة لهذه الأسئلة ليس بالأمر السهل على الإطلاق. وافق الدكتور شفايتسر على التحدث إلينا حول ما نعرفه عن المادة الوراثية للديناصورات اليوم وما يمكن أن نتوقعه في المستقبل.

هل من الممكن الحصول على الحمض النووي من الحفريات؟

يجب أن يكون السؤال بحق: "هل من الممكن حتى الحصول على DNA الديناصورات"؟ تتكون العظام من معدن هيدروكسيباتيت ، وهو مشابه جدًا للحمض النووي والبروتينات الأخرى. في المختبرات اليوم ، يتم استخدام هذه المعرفة لتحديدها. عظام الديناصورات موجودة في الأرض منذ 65 مليون سنة ، ومن المحتمل جدًا أنه إذا بدأنا في البحث عن جزيئات الحمض النووي فيها ، لدينا فرصة للعثور عليها. وذلك لأن بعض الجزيئات الحيوية يمكن أن تلتصق بهذا المعدن (كما لو كانت تلتصق).

لذا فالمشكلة ليست العثور على الحمض النووي في العظام ، ولكن في إثبات أنه في الحقيقة جزيء ديناصور وليس الحمض النووي الذي يأتي من مصادر أخرى محتملة.

هل سنكون قادرين على إعادة تجميع الحمض النووي الأصلي من عظام الديناصورات؟ الجواب العلمي هو نعم. كل شيء ممكن حتى يثبت العكس. هل يمكننا الآن إثبات استحالة عزل الحمض النووي للديناصورات؟ لا ، لا نستطيع. هل لدينا بالفعل الجزيء الأصلي مع جينات الديناصورات المتاحة؟ ليس لدينا بعد.

ما هي المدة التي يمكن فيها الحفاظ على الحمض النووي ، وكيف يمكن أن يثبت أنه ينتمي إلى ديناصور ولم يدخل العينة في المختبر مع بعض الشوائب؟

يعتقد العديد من العلماء أنه لا يمكن حفظ الحمض النووي إلا لفترة قصيرة نسبيًا. إنهم يعتقدون أن الجزيئات يمكن أن تبقى سليمة ، في أحسن الأحوال ، مليون سنة وبالتأكيد ليس 5-6 ملايين سنة تمنحنا وجهة النظر هذه الأمل في رؤية الحمض النووي للكائنات التي عاشت منذ أكثر من 65 مليون سنة. لكن من أين أتت هذه الأرقام؟

قام الباحثون الذين درسوا هذا الاختبار بإدخال جزيئات الحمض النووي في الحمض الساخن وقياس وقت تحلل الجزيئات. تم استخدام درجة الحرارة العالية والحموضة لمحاكاة التأثيرات طويلة المدى لعوامل مختلفة. وفقًا لنتائج هذه الاختبارات ، يحدث التفكك سريعًا نسبيًا.

باستخدام أحد هذه الاختبارات ، والذي قارن عدد الجزيئات المستخرجة بنجاح من عينات من مختلف الأعمار (من عدة مئات إلى 8000 عام) ، خلصوا إلى أنه كلما تقدمت العينة ، قل عدد الجزيئات التي تم الحصول عليها.

كما تم تطوير نموذج معدل الاضمحلال وتوقع العلماء ، على الرغم من أنهم لم يختبروا ادعاءهم ، أن العثور على الحمض النووي في عظام العصر الطباشيري غير مرجح للغاية. والمثير للدهشة أن نفس البحث أظهر أن الشيخوخة على هذا النحو لا يمكن أن تفسر انهيار الحمض النووي أو الحفاظ عليه.

من ناحية أخرى ، لدينا أربعة خطوط مستقلة من الأدلة على أن الجزيئات المشابهة كيميائيًا للحمض النووي يمكن أن تكون موضعية في خلايا عظامنا ، وبالتالي يمكننا أن نفترض الشيء نفسه بالنسبة للنتائج في عظام الديناصورات.

لذا ، قمنا باستخراج الحمض النووي من عظام الديناصورات ، كيف نتأكد من أنه ليس جزءًا من تلوث لاحق؟

والحقيقة هي أن فكرة الاحتفاظ بالحمض النووي لمثل هذا الوقت الطويل لا تملك سوى فرصة ضئيلة للنجاح. لذلك ، يجب أن تخضع كل اكتشافات لحمض الديناصورات الحقيقي المزعوم لضوابط صارمة.

نقترح ما يلي:

1. 1. اليوم ، نحن نعرف بالفعل أكثر من 300 حرف تربط الديناصورات بالطيور ونثبت بشكل مقنع أن الطيور نشأت من الديناصورات ذوات الأقدام. يجب أن يحتوي خيط الحمض النووي المأخوذ من العظام على بعض هذه السمات المشتركة على الأقل.

لذلك يجب أن يكون الحمض النووي للديناصور المعزول من عظامهم أكثر تشابهًا مع المادة الوراثية للطيور من التماسيح. وهو يختلف عن الآخرين. في الوقت نفسه ، يجب أن يكون مختلفًا عن أي DNA من الحاضر.

2. إذا كان ديناصورًا ديناصوريًا حقيقيًا ، فربما يكون مجرد جزء بسيط من الألياف. يمكن أن يكون تحليل أساليبنا الحالية صعبًا جدًا نظرًا لأنها مصممة لتسلسل الحمض النووي الحالي بالكامل.

إذا تتكون من الديناصور DNA من سلاسل طويلة، والتي يمكن أن يكون من السهل نسبيا إلى فك شفرة، نحن على الأرجح التعامل مع التلوث وليس ديناصور DNA صحيح.

3. يعتبر جزيء الحمض النووي كبيرًا نسبيًا مقارنة بالمركبات الكيميائية الأخرى. لذلك ، إذا كان هناك دنا أصلي في العينة ، يجب أن تكون هناك جزيئات أخرى أكثر استقرارًا ، مثل الكولاجين.

في الوقت نفسه ، من الضروري مراقبة العلاقة مع الطيور والتماسيح في هذه الجزيئات الأكثر استقرارًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكننا العثور على الدهون في الحفريات التي تشكل جزءًا من غشاء الخلية. الدهون أكثر استقرارًا من البروتينات أو جزيئات الحمض النووي.

4. إذا تم الحفاظ على البروتينات والحمض النووي من حقبة الدهر الوسيط ، فيجب تأكيد الانتماء إلى الديناصورات بطرق علمية أخرى غير التسلسل. على سبيل المثال ، تثبت استجابة البروتينات لأجسام مضادة معينة أنها بالفعل بروتينات نسيج رخوة وليست تلوثًا للصخور.

في سياق بحثنا ، نجحنا في تحديد موقع مادة ، تشبه كيميائيًا الحمض النووي ، داخل الخلايا العظمية للديناصور. استخدمنا كلاً من طرق تسلسل الحمض النووي وتفاعلات الأجسام المضادة والبروتينات المميزة للحمض النووي للفقاريات.

5. أخيرًا ، وهذا مهم جدًا ، يجب فحص جميع مراحل أي بحث والتحقق منها بدقة. إلى جانب العينات التي نبحث فيها عن الحمض النووي ، يجب أيضًا فحص مضافات الصخور وكذلك مراقبة جميع المركبات الكيميائية المستخدمة في المختبر.

هل سيكون من الممكن استنساخ الديناصور؟

بمعنى ما ، نعم. في المختبر ، يتم إجراء الاستنساخ عادة عن طريق إدخال جزء معروف من الحمض النووي في بلازميد بكتيري.

يتم تكرار هذا الجزء في كل قسم من الخلايا وبالتالي يتم إنشاء العديد من نسخ الحمض النووي المتطابقة.

الطريقة الثانية في الاستنساخ تتمثل في إدخال مجموعة الحمض النووي بكاملها في خلية قابلة للحياة تم إزالة جوهرها منها مسبقًا. ثم يتم وضع هذه الخلية في الجسم وتبدأ الخلية المانحة السيطرة على عملية نمو الطفل التي ستكون متطابقة تمامًا مع المتبرع.

النعجة دوللي الشهيرة هي مجرد مثال على الطريقة الثانية للاستنساخ. عندما يتخيل الناس استنساخ ديناصور ، فإنهم عادة ما يعنون شيئًا مشابهًا. ومع ذلك ، فإن هذه العملية معقدة بشكل لا يمكن تصوره ، وعلى الرغم من أنها ليست افتراضًا علميًا ، إلا أن احتمالية أننا سنتمكن من التغلب على جميع الاختلافات بين الحمض النووي لعظام الديناصورات والحيوانات الحالية لتلد ذرية قابلة للحياة صغيرة جدًا لدرجة أنني أقوم بترتيبها. إلى فئة "المستحيل".

لا تعني حقيقة أن احتمال إنشاء "حديقة جوراسي" حقيقية أنه من غير الممكن تكوين الحمض النووي الأصلي لديناصور أو جزيئات أخرى من بقايا قديمة. في الواقع ، يمكن لهذه الجزيئات أن تخبرنا كثيرًا. بعد كل شيء ، تحدث جميع التغييرات التنموية أولاً في الجينات وتنعكس في جزيئات الحمض النووي.

إعادة بناء جزيئات من عينات أحافير ديناصور يمكن أن تخبرنا بشيء عن نشأة وتوسع التغيرات التنموية المختلفة مثل الريش.

لدينا أيضًا فرصة للحصول على الكثير من المعلومات حول عمر الجزيئات في الظروف الطبيعية بشكل مباشر ، وليس في المختبر من خلال التجارب.

لا يزال لدينا الكثير لنتعلمه في تحليل الجزيئات الأحفورية ، فمن الضروري المضي قدمًا بأقصى درجات الحذر والتحقق من البيانات التي نحصل عليها. من الجزيئات المحفوظة في الحفريات يمكننا أن نتعلم أكثر إثارة للاهتمام لدرجة أنها تستحق بالتأكيد المزيد من البحث.