کپسول زمان ۷۰۰هزار ساله؛ مدفوع سنجابهای کانادا اسرار حیات عصر یخبدان را آشکار کرد
دانشمندان در شمال غربی کانادا موفق شدهاند در مدفوع یخزده سنجابهای زمینی قطبی، مجموعهای کمنظیر از DNA باستانی را پیدا کنند.
به گزارش دیدبان ایران، در کشفی غیرمنتظره در قلمرو یوکان در شمال غربی کانادا، گروهی از دانشمندان موفق شدهاند مجموعهای بسیار غنی از DNA باستانی را در مدفوع فسیلشده سنجابهای زمینی قطبی پیدا کنند.
براساس نتایج پژوهش جدید، در رسوبات یخزده و لانههای زیرزمینی که بهطور کامل مهر و موم شدهاند، مجموعهای از DNA با قدمت بین حدود ۳هزار تا ۷۰۰هزار سال حفظ شده است. این بازه زمانی بسیار گسترده، چندین دوره یخبندان زمینشناسی را دربر میگیرد و به دانشمندان امکان میدهد تا تغییرات اکوسیستمها و تنوع زیستی را در مقیاس صدها هزار سال بررسی کنند.
در میان این مواد ژنتیکی، آثار DNA مربوط به گونههای بسیار متنوع از جمله ماموت پشمالو، گرگ، گاومیش کوهاندار، اسب، گونهای شبیه به یوزپلنگ و همچنین صدها گونه گیاهی شناسایی شده است. نکته قابلتوجه این است که بخشی از دادهها مربوط به گونههای منقرضشدهای مانند ماموت پشمالو است؛ جانوری که حدود چهارهزار سال پیش برای همیشه ناپدید شد.
تایلر مورچی، پژوهشگر حوزه ژنومشناسی باستانی در دانشگاه مکمستر کانادا و نویسنده اصلی مطالعه، توضیح میدهد که در ابتدا هدف پژوهشگران بررسی میکروبیوم سنجابها بوده است؛ یعنی مجموعه میکروارگانیسمهایی که در بدن یا محیط زندگی یک جاندار وجود دارند. اما در ادامه، آنها با حجم بسیار غیرمنتظرهای از تنوع زیستی روبهرو شدند که فراتر از انتظار اولیه بود.
مورچی میگوید شاید جستوجو در مدفوع سنجابها در مقایسه با کشف فسیلهای بزرگی مانند عاج ماموت چندان هیجانانگیز به نظر نرسد، اما اطلاعات ارزشمندی که از آن به دست آمده نشان میدهد این بقایا میتوانند مانند آرشیوی طبیعی، جزئیات مهمی از گذشته زمین را حفظ کنند.
مدفوع فسیلشده سنجابهای زمینی قطبی، حاوی DNA-هایی با قدمت حداکثر حدود ۷۰۰هزار سال است
به گفته پژوهشگران، سنجابهای زمینی قطبی برای چنین مطالعاتی ایدهآل هستند. این جانوران تنها حدود چهار ماه در سال بیدار و فعالاند و باقی سال را در خواب زمستانی میگذرانند. به همین دلیل در مدت کوتاه فعالیت خود، انواع دانهها، گیاهان و دیگر مواد موجود در محیط را جمعآوری و در لانههایشان انبار میکنند؛ رفتاری که ناخواسته ردپایی ارزشمند از اکوسیستمهای گذشته را برای دانشمندان بر جا گذاشته است.
سنجابهای زمینی قطبی لانههای زیرزمینی خود را با انواع مواد از جمله دانهها، مغزها، برگها، استخوانها، خز و دیگر بقایای محیطی پر میکنند. در شرایط خاص اقلیمی شمال کانادا، برخی از این لانهها در اثر پیشروی خاک منجمد بهطور کامل مهر و موم شدهاند و در نتیجه به شکل «کپسولهای زمان طبیعی» باقی ماندهاند.
خاک منجمد به لایهای از خاک گفته میشود که برای مدت بسیار طولانی بهطور دائمی یخزده باقی میماند. این شرایط سرد و پایدار میتواند مواد آلی مانند استخوان، گیاه و حتی DNA را برای زمانهای بسیار طولانی حفظ کند؛ چیزی که در شرایط معمول بهسرعت تخریب میشود.
ساینسآلرت، در یکی از کشفیات، پژوهشگران حتی با بقایای سنجاب کاملاً منجمدی برخورد کردند که در زمان یخبندان به خواب رفته و دیگر بیدار نشده بود. مورچی این نمونه را «جانداری کوچک و بسیار بامزه که گویی در دل زمان متوقف شده» توصیف میکند. او توضیح داد: «سنجاب یک فصل به خواب رفت و دیگر هرگز بیدار نشد… و همانجا در همان وضعیت باقی ماند تا زمانی که یک دیرینهشناس هنگام بررسی منطقه با آن برخورد کرد.»
در ادامه پژوهش، دانشمندان توانستند با استفاده از تکنیکهای پیشرفته تحلیل ژنتیکی، ۱۸ ژنوم میتوکندریایی بازسازی کنند. میتوکندری ژنوم، بخش کوچکی از DNA است که در ساختار سلولی میتوکندری قرار دارد و معمولاً برای بررسی روابط تکاملی و شناسایی گونههای باستانی بسیار کاربرد دارد.
بازسازیها شامل DNA شش ماموت پشمالو از دورههای مختلف زمانی بوده است. فرآیند بازسازی ژنوم به این صورت انجام میشود که قطعات کوچک و پراکنده DNA با استفاده از نرمافزارهای کامپیوتری مانند پازل کنار هم قرار داده میشوند تا تصویر کاملتری از ژنوم به دست آید.
شرکت کولوسال هدف خود را احیای ماموت پشمالو اعلام کرده است. بااینحال، بسیاری از متخصصان ژنتیک تردید دارند و میگویند نتیجه احتمالی، نه ماموت واقعی، بلکه گونهای شبیه فیل آسیایی با برخی ویژگیهای ژنتیکی ماموت خواهد بود.
پژوهشگران حتی با بقایای سنجاب کاملاً منجمدی برخورد کردند که در زمان یخبندان به خواب رفته و دیگر بیدار نشده بود
مورچی میگوید دادههای پژوهش بهصورت عمومی منتشر میشود تا دیگر دانشمندان و شرکتها بتوانند از آن استفاده کنند، هرچند تأکید کرده که این اطلاعات در مقایسه با حجم عظیم دادههای ژنتیکی موجود، تنها بخش کوچکی را تشکیل میدهد.
در حال حاضر تیم پژوهشی درحال انجام مطالعه دیگری است که هدفش بررسی روند تکامل ماموت پشمالو براساس همین دادههای ژنتیکی تازه است. مورچی درباره این پژوهش آینده تنها گفت: «نتایج آن بسیار جالب است، اما هنوز نمیتوانم دربارهاش صحبت کنم.» او در پایان تأکید کرد: «باورم نمیشود که توانستیم این حجم از اطلاعات را از مدفوع سنجابها به دست بیاوریم.»