قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
بفضل ألوانها المذهلة، تعد الباندا العملاقة من الأنواع التي يمكن التعرف عليها على الفور.
ومع ذلك، توجد حفنة من حيوانات الباندا العملاقة التي ليست بالأبيض والأسود. تعيش هذه المخلوقات المهيبة ذات الفراء البني والأبيض في سلسلة جبال واحدة في الصين. والآن، ربما يكون العلماء قد كشفوا سر الفراء غير المعتاد لحيوانات الباندا النادرة للغاية، وفقًا لبحث جديد.
اقترح العمل، الذي تضمن دراسة علم الوراثة للعديد من حيوانات الباندا في البرية وفي الأسر، أن حيوانات الباندا ذات الفراء البني والأبيض هي نتيجة للتنوع الطبيعي، وليست علامة على زواج الأقارب في عدد متضائل من السكان.
أول باندا بنية عرفها العلم كانت أنثى تدعى دندان. وعثر حارس محلي على الدب المريض في مقاطعة فوبينغ بجبال تشينلينغ بمقاطعة شنشي في مارس 1985. واحتجزت الباندا في الأسر حتى وفاتها في عام 2000.
منذ اكتشاف دندان قبل عقود من الزمن، تم الإبلاغ عن 11 مشاهدة موثقة من خلال مصادر إخبارية رسمية أو حسابات شخصية تمت مشاركتها مع مؤلفي هذه الدراسة الأخيرة التي ظهرت في مجلة PNAS في 4 مارس.
“إن الحالات المتكررة للباندا البنية تشير إلى أن هذه السمة قد تكون قابلة للوراثة. ومع ذلك، حتى الآن، لا يزال الأساس الجيني الكامن وراء لون المعطف البني والأبيض غير واضح.
وقال الدكتور فوين وي، أستاذ بيئة الحياة البرية وبيولوجيا الحفاظ على البيئة في معهد علم الحيوان التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، إن اكتساب فهم أفضل للون المميز يمكن أن يساعد في توجيه الجهود المبذولة لتربية الباندا ذات اللونين البني والأبيض في الأسر. بكين. إن وضع الباندا العملاقة كنوع معرض للخطر، وفقا للقائمة الحمراء للأنواع المهددة بالانقراض الصادرة عن الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة.
شجرة عائلة الباندا
لفهم ما يكمن وراء هذه السمة، قام الباحثون بدراسة تشيزاي، وهو ذكر باندا بني تم إنقاذه وهو صغير في عام 2009 من محمية فوبينغ الطبيعية الوطنية في هانتشونغ. وهو حاليًا الباندا البني الوحيد في الأسر.
عند مقارنته تحت المجهر بعينات شعر من ثلاثة حيوانات باندا بيضاء وسوداء، كان فراء تشيزاي البني يحتوي على عدد أقل وأصغر من الميلانوزومات، وهي هياكل صغيرة موجودة في الخلايا المسؤولة عن صبغة الجلد والشعر في الثدييات. علاوة على ذلك، وجد فريق الدراسة أن الميلانوزومات كانت على الأرجح ذات شكل غير منتظم.
ثم جمع الباحثون معلومات وراثية عن تشيزاي وقاموا بتجميع شجرة عائلته. كشفت فضلات الدب الجديدة، التي تم جمعها في المحمية الطبيعية، عن هوية والدته البرية، وهي أنثى باندا بيضاء وسوداء ترتدي طوق تتبع وتعرف باسم Niuniu.
وتعرف الباحثون أيضًا على ابن تشيزاي، وهو باندا أبيض وأسود ولد في الأسر في عام 2020. (تعرف فريق الدراسة لاحقًا على والد تشيزاي، شيويه، وهو باندا برية ولكن يتم تتبعها باللونين الأبيض والأسود، من خلال دراسة الجينات لمجموعات أكبر من السكان). الباندا.)
درس العلماء المعلومات الوراثية من أفراد عائلة تشيزاي وقارنوها بالمعلومات الجينية من 12 باندا باللونين الأبيض والأسود من جبال تشينلينغ و17 باندا بالأبيض والأسود من مناطق أخرى في الصين باستخدام معلومات مأخوذة من عينات الدم والبراز. .
في حين لم يكن لدى أي من أفراد عائلة تشيزاي المباشر فراء بني، فقد تمكن الباحثون من إظهار أن والديه وابنه لديهم نسخة واحدة من السمة المتنحية على الجين المعروف باسم Bace2، في حين كان لدى تشيزاي نسختان.
يمكن أن تحمل جينات الفرد سمات متنحية، مثل العيون الزرقاء أو الشعر الأحمر لدى البشر، دون أن تظهر كخاصية جسدية. يجب أن يمتلك كل والد نسخة من المتغير الجيني ويمررها حتى تظهر السمة في النسل، كما هو الحال مع كيزاي.
التحليل الجيني يحل اللغز
وبفضل تحليل عينة الأنسجة المخزنة لأكثر من عقدين من الزمن في الإيثانول، تمكن العلماء أيضًا من تحديد تسلسل جينوم داندان، أول باندا بنية معروفة. ووجد الباحثون أن داندان كان لديه نفس الصفة المتنحية.
ثم أجرى العلماء تحليلًا أوسع لـ 192 حيوان باندا عملاقًا بالأبيض والأسود للتحقق من الجين المسؤول باسم Bace2. وكانت الطفرة المسببة للمعاطف البنية موجودة فقط في اثنين من حيوانات الباندا المنحدرة من جبال تشينلينغ في شنشي، وليس في مقاطعة سيتشوان، حيث تعيش غالبية حيوانات الباندا العملاقة في الصين.
ولتأكيد النتائج، استخدم العلماء أداة تحرير الجينات CRISPR-Cas9 لحذف التسلسل الجيني الذي حددوه على أنه يسبب الطفرة في جين Bace2 في 78 فأرًا مختبريًا. أدى هذا التغيير إلى تقليل عدد وحجم الميلانوسومات في الفئران.
وقال وي، الذي يشغل أيضًا منصب رئيس جامعة جيانغشي الزراعية في نانتشانغ بمقاطعة جيانغشي الصينية: “إن لون فراء الفئران المعطلة هو بني فاتح”.
“إنه يثبت أن هذا الحذف لديه القدرة على تغيير لون معطف الفأر، حيث يتم حفظ مسار التصبغ نسبيًا (مشترك) بين الثدييات. لذلك، فمن المحتمل جدًا أن تؤثر هذه الطفرة على لون معطف الباندا البني.
الاختلاف الطبيعي مقابل زواج الأقارب
ليس من الواضح سبب الطفرة الجينية. وقال وي إنه يجب أن يرتبط بالبيئة المحددة لجبال تشينلينغ، التي تتمتع بمناخ مختلف عن سيتشوان. وقال إن الطفرة الجينية لا يبدو أنها نتيجة زواج الأقارب، كما كان يشتبه في السابق.
“من المرجح أن يكون نتيجة للتنوع الطبيعي وليس زواج الأقارب. وأضاف وي: “يشير تحليل القرابة الذي أجريناه إلى أن والدي تشيزاي ليسا على صلة قرابة وثيقة”.
وقال تيجون وانغ، الأستاذ المشارك في قسم الموارد الطبيعية بجامعة توينتي بهولندا، إن من الأخبار الجيدة أن اللون الفريد لا يبدو أنه نتيجة زواج الأقارب. ولم يشارك وانغ، الذي درس الباندا البنية، في الدراسة.
وقال وانغ، الذي قال إنه عمل كحارس ميداني في الجبال لمدة 10 سنوات: “بالنسبة لأولئك الذين يشعرون بالقلق إزاء هذا النوع، يعد هذا تطوراً إيجابياً”.
وقال وانغ إنه أشاد بالفريق “لجهودهم الهائلة في محاولة تسليط الضوء على هذا السؤال العلمي”.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com