صفع إريونا هيسولي البعوض بينما كانت تساعد في إطعام الموظ الصغير. في مكان غير بعيد ، كانت خيول ياقوتيان الأشعث ترعى على العشب الطويل. كان ذلك في أغسطس 2018. وكانت هيسولي بعيدة جدًا عن بوسطن ، ماساتشوستس ، حيث عملت باحثة في علم الوراثة في كلية الطب بجامعة هارفارد. سافرت هي وجورج تشيرش ، مدير مختبرها ، إلى شمال شرق روسيا. لقد وصلوا إلى محمية طبيعية في المنطقة الشاسعة النائية المعروفة باسم سيبيريا.
إذا سمحت Hysolli لعقلها بالتجول ، يمكنها أن تتخيل حيوانًا أكبر بكثير يتأرجح في الرؤية - واحد أكبر من الحصان ، وأكبر من الموظ. كان لهذا المخلوق بحجم الفيل فراء بني أشعث وأنياب طويلة منحنية. كان ماموث صوفي.
خلال العصر الجليدي الأخير ، كانت فترة تُعرف باسم العصر الجليدي (PLYS-toh-saw) ، جابت الماموث الصوفي والعديد من الحيوانات الكبيرة الأخرى التي تأكل النباتات هذه الأرض. الآن ، بالطبع ، انقرضت حيوانات الماموث. لكنها قد لا تبقى منقرضة.
يقول Hysolli:"نعتقد أنه يمكننا محاولة إعادتهم".
في عام 2012 ، بدأت الكنيسة ومنظمة Revive &Restore العمل في مشروع Woolly Mammoth Revival. يهدف إلى استخدام الهندسة الوراثية لإنشاء حيوان مشابه جدًا للماموث الصوفي المنقرض. يوضح Hysolli:"نطلق عليها اسم Elemoths ، أو الأفيال المتكيفة مع البرودة". وقد أطلق عليهم آخرون اسم mammophants أو neo elephants.
مهما كان الاسم ، فإن إعادة نسخة من حيوان الماموث الصوفي يبدو وكأنه يخرج مباشرة من Jurassic Park . حتى أن المحمية الطبيعية Hysolli and Church التي زرتها لها اسم مناسب:Pleistocene Park. إذا نجحوا في إنشاء الموث ، يمكن للحيوانات أن تعيش هنا. أوضح تشرش في مقابلة عام 2019 مع PBS ، "الأمل هو أن يكون لدينا قطعان كبيرة منهم - إذا كان هذا ما يريده المجتمع."
هندسة إزالة الانقراض
قد تجعل تكنولوجيا الهندسة الوراثية من الممكن إحياء سمات وسلوكيات حيوان منقرض - طالما أن له قريبًا على قيد الحياة. يسمي الخبراء هذا الانقراض.
كان بن نوفاك يفكر في التخلص من الانقراض منذ أن كان في الرابعة عشرة من عمره وفي الصف الثامن. كان ذلك عندما فاز بالمركز الأول في مسابقة أدت إلى معرض ولاية داكوتا الشمالية للعلوم والهندسة. استكشف مشروعه فكرة ما إذا كان من الممكن إعادة إنشاء طائر الدودو.
هذا الطائر الذي لا يطير كان مرتبطًا بالحمام. انقرضت في أواخر القرن السابع عشر ، بعد حوالي قرن من وصول البحارة الهولنديين إلى الجزيرة الوحيدة التي يعيش فيها الطائر. الآن ، يعمل نوفاك في Revive &Restore ، ومقرها في سوساليتو ، كاليفورنيا. الهدف الأساسي لمنظمة الحفظ هذه ، كما يقول ، هو النظر إلى الموطن والسؤال:"هل هناك شيء مفقود هنا؟ هل يمكننا إعادته؟ "
الماموث الصوفي ليس الحيوان الوحيد الذي يأمل نوفاك وفريقه في استعادته. إنهم يعملون على إعادة الحمام الزاجل والدجاج. وهم يدعمون جهود استخدام الهندسة الوراثية أو الاستنساخ لإنقاذ الأنواع المهددة بالانقراض ، بما في ذلك نوع من الخيول البرية وسرطان حدوة الحصان والقوارض المرجانية وذوات الأقدام السوداء.
يعزز الاستنساخ حيوانات مقرض سوداء القدمين المهددة بالانقراض
الديناصورات ليست على قائمتهم. يقول نوفاك:"صنع الديناصورات هو شيء لا يمكننا فعله حقًا". معذرة ، ت. ريكس . لكن ما يمكن أن تحققه الهندسة الوراثية من أجل الحفظ هو أمر مذهل ويفتح العين. على الرغم من ذلك ، يتساءل العديد من العلماء عما إذا كانت إعادة الأنواع المنقرضة أمر يجب القيام به على الإطلاق. لحسن الحظ ، لدينا الوقت لنقرر ما إذا كان هذا صحيحًا. علم إعادة شيء مثل الماموث لا يزال في مراحله الأولى.
وصفة الانتعاش
جابت الماموث الصوفي ذات مرة في معظم أنحاء أوروبا وشمال آسيا وأمريكا الشمالية. مات معظم الوحوش القوية منذ حوالي 10000 عام ، ويرجع ذلك على الأرجح إلى ارتفاع درجة الحرارة وصيد البشر. نجا عدد قليل من السكان حتى حوالي 4000 عام على جزيرة قبالة ساحل سيبيريا. عبر معظم النطاق السابق للماموث الصوفي ، تحللت بقايا الحيوانات واختفت.
لكن في سيبيريا ، تجمدت درجات الحرارة الباردة وحافظت على العديد من أجسام الماموث. الخلايا الموجودة داخل هذه البقايا ماتت تماما. لا يستطيع العلماء (حتى الآن) إحيائها وتنميتها. لكن يمكنهم قراءة أي حمض نووي في تلك الخلايا. وهذا يسمى تسلسل الحمض النووي. قام العلماء بتسلسل الحمض النووي للعديد من حيوانات الماموث الصوفي. (لا يمكن للعلماء فعل ذلك مع الديناصورات ؛ لقد ماتوا منذ فترة طويلة جدًا بحيث لم يتمكن أي حمض نووي من البقاء على قيد الحياة)
يشبه الحمض النووي إلى حد كبير وصفة كائن حي. يحتوي على تعليمات مشفرة تخبر الخلايا كيف تنمو وتتصرف. يقول نوفاك:"بمجرد أن تعرف الرمز ، يمكنك محاولة إعادة إنشائه في أحد أقربائك على قيد الحياة".
لمحاولة إعادة إنشاء الماموث ، لجأ فريق تشيرش إلى أقرب أقربائه الأحياء - الفيل الآسيوي. بدأ الباحثون بمقارنة الحمض النووي للماموث والفيل. لقد بحثوا عن الجينات التي من المرجح أن تتطابق مع سمات معينة من الماموث. كانوا مهتمين بشكل خاص بالسمات التي ساعدت الماموث على البقاء في الطقس البارد. وتشمل هذه الشعر الأشعث والأذنين الصغيرة وطبقة من الدهون تحت الجلد والدم يقاوم التجمد.
الشرح:ما هو بنك الجينات؟
ثم استخدم الفريق أدوات تحرير الحمض النووي لإنشاء نسخ من جينات الماموث. قاموا بربط تلك الجينات في الحمض النووي للخلايا التي تم جمعها من الأفيال الآسيوية الحية. الآن ، يقوم الباحثون باختبار خلايا الفيل هذه لمعرفة ما إذا كانت التعديلات تعمل كما هو مخطط لها. يقول هيسولي إنهم مروا بهذه العملية باستخدام 50 جينًا مستهدفًا مختلفًا. لكن العمل لم ينشر بعد.
تشرح Hysolli أن إحدى المشكلات هي أن لديهم فقط إمكانية الوصول إلى أنواع قليلة من خلايا الفيل. ليس لديهم خلايا دم ، على سبيل المثال ، لذلك من الصعب التحقق مما إذا كان التعديل الذي من المفترض أن يجعل الدم يقاوم التجميد يعمل بالفعل.
الخلايا مع جينات الماموث مثيرة. ولكن كيف يمكنك أن تكسب لقمة العيش بأكملها ، وتتنفس ، أو ماموث صاخب (أو إليموث)؟ ستحتاج إلى تكوين جنين باستخدام الجينات الصحيحة ، ثم العثور على حيوان أم حي ليحمله في رحمها. نظرًا لأن الأفيال الآسيوية مهددة بالانقراض ، فإن الباحثين ليسوا على استعداد لإخضاعها للتجارب والضرر المحتمل في محاولة لجعل صغار الفيلة.
بدلاً من ذلك ، يأمل فريق تشرش في تطوير رحم اصطناعي. في الوقت الحالي ، يقومون بإجراء تجارب على الفئران. من المتوقع أن يستغرق التوسع إلى إليموث عقدًا آخر على الأقل.
حديقة الماموث - وتباطؤ تأثيرات المناخ
بالعودة إلى Pleistocene Park ، تأمل عائلة Zimov أن ينجح فريق Church. لكنهم مشغولون جدًا بحيث لا يقلقون كثيرًا بشأن ذلك. لديهم ماعز للتحقق منها ، وأسيجة لإصلاحها ، وأعشاب لزراعتها.
بدأ سيرجي زيموف هذه الحديقة خارج تشيرسكي ، روسيا في التسعينيات. كانت لديه فكرة جامحة وخلاقة - لاستعادة النظام البيئي القديم. اليوم ، يهيمن البعوض والأشجار والطحالب والأشنات والثلج على هذا المشهد السيبيري. خلال العصر الجليدي ، كانت هذه أرض عشبية شاسعة. كان الماموث الصوفي مجرد واحد من العديد من الحيوانات الكبيرة التي جابت هنا. كانت الحيوانات تتغذى على العشب مع فضلاتها. كما قاموا بتفكيك الأشجار والشجيرات ، مما أتاح مساحة أكبر للعشب.
يتذكر نيكيتا زيموف مشاهدة والده وهو يطلق خيول ياقوتيان في الحديقة عندما كان مجرد صبي صغير. الآن ، نيكيتا يساعد في إدارة الحديقة. يعيش هنا حوالي 150 حيوانًا ، بما في ذلك الخيول والموظ والرنة والبيسون والياك. في عام 2021 ، أدخل نيكيتا قطعانًا صغيرة من جمال باكتريا والماعز المتكيفة مع البرودة إلى الحديقة.
قد تكون الحديقة نقطة جذب سياحي لطيفة ، خاصةً إذا كانت تحتوي على حيوانات الماموث أو الإليموث. لكن التباهي بالحيوانات ليس الهدف الرئيسي لزيموف. إنهم يحاولون إنقاذ العالم.
تحت تربة القطب الشمالي ، تبقى طبقة من الأرض مجمدة طوال العام. هذا هو التربة الصقيعية. محاصر بداخله الكثير من المواد النباتية. مع ارتفاع درجة حرارة مناخ الأرض ، يمكن أن تذوب التربة الصقيعية. ثم ما هو محاصر بالداخل سوف يتعفن ، ويطلق غازات الدفيئة في الهواء. يقول نيكيتا زيموف:"سيجعل تغير المناخ حادًا للغاية".
ومع ذلك ، فإن الموطن العشبي المليء بالحيوانات الكبيرة يمكن أن يغير مصير تلك التربة الصقيعية. في معظم أنحاء سيبيريا اليوم ، تغطي الثلوج الكثيفة الأرض في الشتاء. تمنع هذه البطانية هواء الشتاء البارد من الوصول إلى أعماق الأرض. بعد ذوبان الثلج ، اختفت البطانية. ارتفاع حرارة الصيف يخبز الأرض. لذلك ترتفع درجة حرارة التربة الصقيعية كثيرًا خلال فصول الصيف الحارة ، لكنها لا تبرد كثيرًا خلال فصول الشتاء الباردة.
الحيوانات الكبيرة تدوس وتحفر في الثلج لتتغذى على العشب المحاصر تحتها. إنهم يدمرون البطانية. وهذا يسمح لهواء الشتاء القارس بالوصول إلى الأرض ، مما يبقي التربة الصقيعية تحت البرد. (على سبيل المكافأة ، خلال الصيف ، يحبس العشب الكثيف أيضًا الكثير من ثاني أكسيد الكربون ، أحد غازات الدفيئة ، من الهواء.)
اختبر سيرجي ونيكيتا وفريق من الباحثين هذه الفكرة. أخذوا قياسات لعمق الثلج ودرجات حرارة التربة داخل وخارج منتزه العصر الجليدي. في الشتاء ، كان الثلج داخل المتنزه يبلغ نصف عمقه في الخارج. كما كانت التربة أكثر برودة بنحو درجتين مئويتين (3.5 درجة فهرنهايت).
يتوقع الباحثون أن ملء القطب الشمالي بالحيوانات الكبيرة سيساعد في الحفاظ على حوالي 80 في المائة من التربة الصقيعية مجمدة ، على الأقل حتى عام 2100. ويتوقع بحثهم أن يظل نصفها فقط متجمدًا إذا لم يتغير النظام البيئي في القطب الشمالي. (يمكن أن تختلف هذه الأنواع من التنبؤات كثيرًا بناءً على الكيفية التي يفترض بها الباحثون أن تغير المناخ سيتقدم). ظهرت النتائج التي توصلوا إليها العام الماضي في التقارير العلمية .
على مساحة 20 كيلومترًا مربعًا فقط (حوالي 7 أميال مربعة) ، لا يزال أمام حديقة العصر الجليدي طريق طويل. لإحداث فرق ، يجب أن تتجول ملايين الحيوانات عبر ملايين الكيلومترات المربعة. إنه هدف نبيل. لكن عائلة زيموف تؤمن بذلك بكل إخلاص. إنهم لا يحتاجون إلى عنصر Elemoths لجعل الفكرة تعمل. يقول نيكيتا إن هذه الحيوانات ستسرع العملية. ويشبه استبدال الغابات بالأراضي العشبية بالحرب. تصنع الخيول وحيوانات الرنة جنودًا عظماء في هذه الحرب. لكن الماموث ، كما يقول ، مثل الدبابات. "يمكنك غزو مناطق أكبر بكثير بالدبابات."
مراعاة العواقب
يريد Hysolli نبات Elemothi في Pleistocene Park ليس فقط للمناخ ولكن أيضًا كطريقة لتحسين التنوع البيولوجي للأرض. تقول:"أنا ناشطة بيئية ومحبّة للحيوانات في نفس الوقت". لا يستخدم البشر معظم المساحة في القطب الشمالي. من نواحٍ عديدة ، يُعد مكانًا مثاليًا لحيوانات Elemoths والحيوانات الأخرى التي تتكيف مع البرودة لتعيش وتزدهر.
يسعى نوفاك أيضًا إلى التخلص من الانقراض لأنه يعتقد أنه سيجعل العالم مكانًا أفضل. يقول:"إننا نعيش في عالم فقير جدًا مقارنة بما كان عليه من قبل". إنه يعني أن الأرض هي موطن لأنواع أقل اليوم مما كانت عليه في الماضي. تدمير الموائل وتغير المناخ وغيرها من المشاكل التي يسببها الإنسان تهدد أو تعرض للخطر العديد من الأنواع. لقد انقرض الكثير بالفعل.
أحد تلك المخلوقات هو الحمام الزاجل. هذا هو النوع الذي يرغب نوفاك في ترميمه. في أواخر القرن التاسع عشر في أمريكا الشمالية ، تجمعت هذه الطيور في قطعان تصل إلى ملياري طائر. يقول نوفاك:"يمكن لأي شخص أن يرى قطيعًا من الطيور يحجب الشمس". لكن البشر اصطادوا الحمام الزاجل حتى انقرضوا. آخرها ، تدعى مارثا ، ماتت في الأسر عام 1914. من المحتمل أن الصيد ساهم أيضًا في سقوط الماموث. قال ستيوارت براند ، الشريك المؤسس لـ Revive &Restore ، أنه منذ أن دمر البشر هذه الأنواع ، قد نتحمل الآن مسؤولية محاولة إعادتها.
لا يتفق الجميع. ستستغرق استعادة أي نوع - الماموث أو الطيور أو أي شيء آخر - الكثير من الوقت والجهد والمال. وهناك بالفعل العديد من الأنواع الموجودة التي تحتاج إلى المساعدة إذا أريد إنقاذها من الانقراض. يجادل العديد من علماء الحفظ بأنه يجب علينا مساعدة هذه الأنواع أولاً ، قبل توجيه انتباهنا إلى الأنواع التي اختفت منذ فترة طويلة.
الجهد والمال ليسا المشكلة الوحيدة. يتساءل الخبراء أيضًا كيف سيتم تربية الجيل الأول من الحيوانات الجديدة. كان الماموث الصوفي اجتماعيًا للغاية. لقد تعلموا الكثير من والديهم. إذا كان العنصر الأول يفتقر إلى عائلة ، "هل خلقت مخلوقًا فقيرًا وحيدًا وليس له قدوة؟" يتساءل لين روتشيلد. هي عالمة أحياء جزيئية تابعة لجامعة براون. هذا في بروفيدنس ، ناقش R.I. روتشيلد مسألة التخلص من الانقراض. إنها تعتقد أن الفكرة رائعة بشكل لا يصدق لكنها تأمل أن يفكر فيها الناس بعناية.
باعتبارها الحديقة الجوراسية الأفلام تحذر ، قد لا يتمكن البشر من التحكم في الكائنات الحية التي يقدمونها أو التنبؤ بسلوكهم. يمكن أن ينتهي بهم الأمر إلى الإضرار بالنظم الإيكولوجية أو الأنواع الموجودة. ليس هناك ما يضمن أيضًا أن هذه الحيوانات ستكون قادرة على الازدهار في العالم الموجود اليوم.
"أنا قلق بشأن إدخال نوع انقرض. نحن نعيدهم إلى عالم لم يروه من قبل "، تقول سامانثا وايزلي. وهي خبيرة في علم الوراثة تدرس الحفظ في جامعة فلوريدا في غينزفيل. إذا انتهى المطاف بالماموث أو الحمام الزاجل بالانقراض مرة ثانية ، فسيكون ذلك مأساويًا مضاعفًا.
تضيف مولي هارديستي مور ، يجب أن يتم التخلص من الانقراض فقط من خلال "الكثير من التفكير وحماية الحيوانات والنظم البيئية". هي عالمة بيئة في جامعة كاليفورنيا ، سانتا باربرا. في رأيها ، يجب أن نسعى فقط لاستعادة الأنواع التي نعلم أنها ستزدهر وتساعد على شفاء النظم البيئية الحالية.
ماذا تعتقد؟ أعطت الهندسة الجينية البشر قوة لا تصدق لتغيير الحياة على الأرض. كيف يمكننا استخدام هذه التقنية لجعل الأرض مكانًا أفضل لنا وكذلك للحيوانات التي تشترك في هذا الكوكب؟
كاثرين هوليك ، مساهمة منتظمة في أخبار العلوم للطلاب منذ 2013 ، غطت كل شيء من حب الشباب وألعاب الفيديو إلى الأشباح والروبوتات. هذه ، 60 قطعة ، مستوحاة من كتابها الجديد: مرحبًا بكم في المستقبل:Robot Friends و Fusion Energy و Pet Dinosaurs والمزيد . (كوارتو ، 26 أكتوبر 2021 ، 128 صفحة).
