قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
إن بيولوجيا القيامة – التي تحاول إعادة سلسلة من الجزيئات والكائنات الحية الأكثر تعقيدًا إلى الحياة – تكتسب زخمًا في المختبرات حول العالم.
ويختلف هذا العمل كل البعد عن الديناصورات المعدلة وراثيا التي هربت في الفيلم الناجح “الحديقة الجوراسية”، على الرغم من أن الهدف النهائي بالنسبة لبعض العلماء هو القضاء على الانقراض وإحياء الحيوانات والنباتات التي فقدت.
ويتطلع باحثون آخرون إلى الماضي بحثًا عن مصادر جديدة للأدوية أو لدق ناقوس الخطر بشأن احتمال وجود مسببات الأمراض الخاملة لفترة طويلة. يدور مجال الدراسة أيضًا حول إعادة إنشاء عناصر من التاريخ البشري في محاولة لفهم أفضل لكيفية عاش ومات أسلافنا.
فيما يلي أربعة مشاريع بحثية رائعة في هذا المجال الناشئ والتي انطلقت أو حققت تقدمًا كبيرًا في عام 2023.
إحياء فيروسات “الزومبي”.
تؤدي درجات الحرارة الأكثر دفئًا في القطب الشمالي إلى ذوبان التربة الصقيعية في المنطقة – وهي طبقة متجمدة من التربة تحت الأرض – ومن المحتمل أن تؤدي إلى إثارة فيروسات يمكن أن تعرض صحة الحيوان والإنسان للخطر، بعد أن ظلت في حالة سبات لعشرات الآلاف من السنين.
يسعى جان ميشيل كلافيري، الأستاذ الفخري للطب وعلم الجينوم في كلية الطب بجامعة إيكس مرسيليا في مرسيليا بفرنسا، إلى فهم أفضل للمخاطر التي يشكلها ما يصفه بـ “فيروسات الزومبي” عن طريق إحياء الفيروسات من عينات الأرض من سيبيريا.
وتمكن كلافيري من إحياء فيروس في عام 2014، عزله هو وفريقه من التربة الصقيعية، مما جعله معديا لأول مرة منذ 30 ألف عام عن طريق إدخاله في الخلايا المستنبتة. وفي أحدث أبحاثه، التي نُشرت في فبراير، عزل كلافيري وفريقه عدة سلالات من الفيروسات القديمة من عينات متعددة من الأرض تمثل خمس عائلات جديدة من الفيروسات. ومن أجل السلامة، اختار دراسة فيروس يمكنه استهداف الأميبا وحيدة الخلية فقط، وليس الحيوانات أو البشر.
كان عمر أقدمها ما يقرب من 48500 عام، بناءً على تأريخ التربة بالكربون المشع، وجاء من عينة من الأرض مأخوذة من بحيرة تحت الأرض على عمق 52 قدمًا (16 مترًا) تحت السطح. أصغر العينات التي تم العثور عليها في محتويات المعدة ومعطف بقايا الماموث الصوفي، كان عمرها 27000 سنة.
وقال كلافيري إن بقاء الفيروسات التي تصيب الأميبا معدية بعد فترة طويلة يعد إشارة إلى تهديد خطير محتمل للصحة العامة.
وقال كلافيري لشبكة CNN في وقت سابق من هذا العام: “إننا نعتبر هذه الفيروسات التي تصيب الأميبا بمثابة بدائل لجميع الفيروسات المحتملة الأخرى التي قد تكون موجودة في التربة الصقيعية”.
“منطقنا هو أنه إذا كانت فيروسات الأميبا لا تزال على قيد الحياة، فلا يوجد سبب يمنع الفيروسات الأخرى من البقاء على قيد الحياة، وقادرة على إصابة مضيفيها”.
يعود البحث عن مضادات حيوية جديدة إلى العصر الجليدي
بالنسبة لرائد الهندسة الحيوية سيزار دي لا فوينتي، الأستاذ المساعد الرئاسي في جامعة بنسلفانيا، فإن الماضي يمثل مصدرا للفرص التي فتحت جبهة جديدة في الحرب ضد الجراثيم المقاومة للأدوية.
إن التقدم في استعادة الحمض النووي القديم من الحفريات يعني أن المكتبات التفصيلية للمعلومات الوراثية حول أقارب البشر المنقرضين والحيوانات المفقودة منذ فترة طويلة أصبحت الآن متاحة للجمهور.
تستخدم مجموعة علم الأحياء الآلية التي يقودها في جامعة بنسلفانيا أساليب حسابية تعتمد على الذكاء لاستخراج هذه المعلومات الجينية وتحديد جزيئات البروتين الصغيرة، أو الببتيد، التي يعتقدون أنها تتمتع بقدرات مكافحة البكتيريا. لقد اكتشف مركبات واعدة من إنسان نياندرتال ومخلوقات العصر الجليدي مثل الماموث الصوفي والكسلان العملاق.
وقال دي لا فوينتي: “لقد مكننا من الكشف عن تسلسلات جديدة، وأنواع جديدة من الجزيئات لم نعثر عليها من قبل في الكائنات الحية، مما أدى إلى توسيع طريقة تفكيرنا في التنوع الجزيئي”. “لم تواجه البكتيريا اليوم تلك الجزيئات مطلقًا، لذا فقد تمنحنا فرصة أفضل لاستهداف مسببات الأمراض التي تمثل مشكلة اليوم.”
تأتي معظم المضادات الحيوية من البكتيريا والفطريات، وقد تم اكتشافها من خلال فحص الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في التربة. ولكن في العقود الأخيرة، أصبحت مسببات الأمراض مقاومة للعديد من هذه الأدوية بسبب الإفراط في استخدامها على نطاق واسع.
في حين أن نهج دي لا فوينتي غير تقليدي، فإن الحاجة الملحة لتحديد المرشحين المحتملين لم تكن أكبر من أي وقت مضى حيث يواجه سكان العالم ما يقرب من 5 ملايين حالة وفاة كل عام مرتبطة بمقاومة الميكروبات، وفقًا لمنظمة الصحة العالمية.
التخطيط لقيامة طائر الدودو والماموث الصوفي والنمر التسماني
تحدث حالات الانقراض بوتيرة أسرع من أي وقت مضى. بالنسبة لبعض العلماء، قد يكون الطريق إلى وقف هذه الخسارة هو محاولة إحياء الكائنات المفقودة من الماضي.
أعلنت شركة Colossal Biosciences الناشئة في مجال التكنولوجيا الحيوية والهندسة الوراثية في يناير/كانون الثاني أنها تريد إعادة طائر الدودو – وهو طائر غريب المظهر لا يطير عاش في جزيرة موريشيوس في المحيط الهندي حتى أواخر القرن السابع عشر – وإعادة تقديمه إلى موطنه الأصلي. .
وتعمل الشركة على مشاريع أخرى طموحة بنفس القدر والتي ستدمج التطورات في تسلسل الحمض النووي القديم، وتكنولوجيا تحرير الجينات والبيولوجيا الاصطناعية لإعادة الماموث الصوفي والنمر التسماني، أو النمر التسماني.
اكتشف علماء الوراثة في Colossal Biosciences خلايا تعمل بمثابة مقدمة للمبيضين أو الخصيتين في حمام نيكوبار، وهو أقرب أقرباء طائر الدودو، والتي يمكن أن تنمو بنجاح في جنين الدجاج. ويحقق العلماء الآن فيما إذا كانت هذه الخلايا – التي تسمى الخلايا الجرثومية البدائية، أو PGCs – يمكن أن تتحول إلى حيوانات منوية وبويضات.
وتخطط الشركة لمقارنة جينومات طائر الدودو وطائر سوليتير رودريغز، وهو طائر منقرض يرتبط ارتباطًا وثيقًا بطائر الدودو، لتحديد مدى الاختلاف بينهما. ثم سيقوم بتحرير PGCs لحمامة نيكوبار بحيث تعبر عن السمات الجسدية لطائر الدودو.
سيتم بعد ذلك إدخال الخلايا المعدلة في أجنة الدجاج والديك العقيمين. ومع إدخال الخلايا الجرثومية الأولية المعدلة، سيكون الدجاج والديك قادرين على التكاثر، ومن الناحية النظرية، فإن نسلهما سوف يشبه طائر الدودو بفضل الحمض النووي المهجن للحمام في أنظمتهما التناسلية.
وقال مات جيمس، كبير مسؤولي الحيوانات في شركة Colossal Biosciences، لشبكة CNN في رسالة بالبريد الإلكتروني في نوفمبر/تشرين الثاني: “جسدياً، لن يكون من الممكن تمييز طائر الدودو المستعاد مما نعرفه عن مظهر طائر الدودو”.
وحتى لو نجح الباحثون في هذا المسعى عالي المخاطر، فلن يصنعوا نسخة كربونية من طائر الدودو الذي عاش قبل أربعة قرون، بل سيصنعون شكلًا هجينًا متغيرًا بدلاً من ذلك.
أبرمت شركة Colossal Biosciences شراكة مع مؤسسة موريشيوس للحياة البرية لإجراء دراسة جدوى لتقييم أفضل مكان لتحديد موقع الطيور إذا نجحت التجربة. ومع ذلك، فإن العثور على منزل قد يكون أمرًا صعبًا.
موريشيوس هي جزيرة صغيرة نسبيًا وقد تغيرت بشكل كبير منذ انقراض طائر الدودو.
وقال جوليان هيوم، عالم حفريات الطيور والباحث المشارك في متحف التاريخ الطبيعي في لندن: “على الرغم من كونه أحد أشهر الطيور في العالم، إلا أننا لا نزال نعرف شيئًا تقريبًا عن طائر الدودو، لذا من المستحيل معرفة كيفية تفاعله مع بيئته”. الذي درس الطائر.
“بسبب تعقيد إعادة إنشاء نوع ما من الحمض النووي، حتى لو كان ذلك ممكنا، (فإنه) لا يمكن أن يؤدي إلا إلى مخلوق يشبه طائر الدودو. سوف يستغرق الأمر بعد ذلك سنوات من التربية الانتقائية لتحويل حمامة صغيرة إلى طائر كبير لا يطير. وتذكروا أن الطبيعة استغرقت ملايين السنين حتى يحدث هذا مع طائر الدودو.
كيف تبدو رائحة المومياوات المصرية
يمكن لزوار متحف Moesgaard في الدنمارك شم رائحة بلسم التحنيط المصري الذي استخدم آخر مرة منذ 3500 عام.
تم إعادة إنشاء الرائحة المثيرة للذكريات من المكونات التي تم تحديدها من خلال دراسة البقايا المتبقية في جرارتين كانوبيتين تم اكتشافهما في وادي الملوك بمصر في عام 1900. وكانت الجرتان تحتويان في السابق على بعض بقايا امرأة نبيلة مصرية قديمة تعرف باسم سينيتناي.
لقد كانت الوصفات الدقيقة المستخدمة في عملية التحنيط موضع نقاش منذ فترة طويلة لأن النصوص المصرية القديمة لا تذكر المكونات الدقيقة.
حددت الدراسة، التي قادتها باربرا هوبر، باحثة الدكتوراه في الكيمياء الأثرية في معهد ماكس بلانك لعلم الأرض الجيولوجي في ألمانيا، مكونات البلسم باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات التحليلية المتقدمة للغاية.
ووجدت أن المسكنات تحتوي على شمع العسل والزيوت النباتية والدهون الحيوانية والراتنجات والقار المنتج البترولي الطبيعي. وكانت المركبات مثل الكومارين وحمض البنزويك موجودة أيضًا. يوجد الكومارين، الذي له رائحة تشبه الفانيليا، في نباتات البازلاء والقرفة، بينما يتواجد حمض البنزويك في الراتنجات والعلكة من الأشجار والشجيرات.
اختلف المسكن قليلاً بين الجرتين، مما يعني أنه ربما تم استخدام مكونات مختلفة اعتمادًا على العضو الذي تم حفظه.
في الجرة المستخدمة لتخزين رئتي سينيتناي، اكتشف الباحثون راتنجات عطرية من أشجار الصنوبر وشيء إما دمار من الأشجار الموجودة في الهند وجنوب شرق آسيا، أو راتنج من أشجار الفستق التي تنتمي إلى عائلة الكاجو.
وقال هوبر لشبكة CNN عندما نُشر البحث في أغسطس/آب: “إن وجود مثل هذه المجموعة الواسعة من المكونات، بما في ذلك المواد الغريبة مثل راتنج شجرة الدمر أو الفستق، يشير إلى أنه تم استخدام مواد نادرة للغاية وباهظة الثمن في تحنيطها”. “وهذا يشير إلى مكانة سينيتناي الاستثنائية في المجتمع.”
ثم تم إعادة ابتكار العطر بمساعدة صانعة العطور الفرنسية كارول كالفيز وعالمة المتاحف الحسية صوفيا كوليت إيريش.
قال هوبر: “في المرة الأولى التي واجهت فيها الرائحة، كانت تجربة عميقة وسريالية تقريبًا”.
“بعد قضاء الكثير من الوقت في البحث والتحليل، كان من المثير للاهتمام أن يكون لدينا أخيرًا هذا الارتباط العطري الملموس بالعالم القديم. لقد كان الأمر أشبه بحمل صدى خافت من الماضي.
ساهم أشلي ستريكلاند وتوم بيج من سي إن إن في إعداد هذا التقرير
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com