به گزارش خبرگزاری recive و براساس گزارش زومیت، مجموعه تلویزیونی «بازی تاجوتخت» به شناختهشدن گرگهای وحشت یا دایرولفها کمک کرد، اما این موجودات صرفا ساختهوپرداختهی داستانهای علمی-تخیلی نیستند. گرگ وحشت حیوانی واقعی بود که حدود ده هزار سال پیش منقرض شد.
روز دوشنبه، شرکت زیستفناوری کولوسال، مستقر در دالاس تگزاس، اعلام کرد که با تولد دو توله در ماه اکتبر گذشته و تولهای دیگر در ژانویه امسال، موفق به احیای گرگ وحشت شده است. این شرکت پیشتر نیز اعلام کرده بود موفق به ایجاد موش پشمالو یا موشی شده است که ژنوم آن به گونهای ویرایش شده تا خز قهوهای و پرپشتی مشابه خز ماموتهای پشمالو منقرضشده داشته باشد.
مجله تایم خبر انقراضزدایی گرگ وحشت را با نوشتن تیتر «منقرضشده» و خطزدن روی آن، بهطور ویژه پوشش داد. تصویر جلد تایم را ایلان ماسک، میلیاردر آمریکایی در صفحه خود در شبکه اجتماعی ایکس منتشر کرد و بلافاصله بسیاری از خبرگزاریها و افراد شروع به صحبت دربارهی بازگشت گرگ وحشت کردند. بااینحال، بسیاری از دانشمندان میگویند آنچه کولوسال خلق کرده، درواقع گرگ وحشت نیست، بلکه گرگ خاکستری است که ژنوم آن ویرایش شده تا ویژگیهایی شبیه گرگ وحشت پیدا کند.
گرگهای وحشت چه جانورانی بودند؟
گرگهای وحشت (Aenocyon dirus) گوشتخوارانی بودند که در طول دورههای پلیستوسن و هولوسن اولیه (حدود ۲۵۰ هزار تا ۱۰ هزار سال پیش) در مناطقی که امروزه بهعنوان آمریکای شمالی و جنوبی شناخته میشوند، زندگی میکردند. این موجودات نخستین بار در دهه ۱۸۵۰ توصیف شدند و فسیلهای آنها در سرتاسر قارههای آمریکا یافت شده است.
طول گرگهای وحشت به ۱٫۸ متر میرسید و فک و جمجمه بزرگی داشتند که به آنها کمک میکرد حیوانات بزرگی مثل ماستودونها و گاومیشها را شکار کنند. بهنظر میرسد گرگهای وحشت به دلیل از بین رفتن طعمههایشان، خودشان نیز منقرض شدند.
آیا گرگهای وحشت خویشاوند گرگهای امروزی بودند؟
گرگ وحشت احیاشده روی جلد مجله تایم.
پیش از این، بهدلیل شباهت ساختار استخوانی، دانشمندان فکر میکردند گرگهای وحشت از بستگان نزدیک گرگهای خاکستری امروزی بودهاند. اما مطالعهای در سال ۲۰۲۱ نشان داد گرگهای وحشت به شاخه تکاملی خیلی قدیمیتری از سگها تعلق دارند.
شباهتهایی که بین گرگهای وحشت و گرگهای خاکستری وجود دارد، مثال خوبی از تکامل همگرا است. تکامل همگرا زمانی اتفاق میافتد که به علت سبک زندگی مشابه، دو گونه بهطور جداگانه ویژگیهای مشابهی پیدا کنند.
بث شاپیرو، مدیر ارشد علمی شرکت کولوسال و یکی از نویسندگان مقاله ۲۰۲۱، میگوید کار اخیر این شرکت براساس همان یافتهها استوار است. این بار، دانشمندان توانستند DNA را از دندانی ۱۳ هزار ساله و جمجمهای ۷۲ هزار ساله استخراج کنند که اطلاعات ژنومی کاملتری نسبتبه نمونههای مورد استفاده در مطالعه منتشرشده در سال ۲۰۲۱ ارائه دادند. شاپیرو میگوید نتایج نشان میدهند گرگ وحشت حاصل ترکیب دو شاخه باستانی و اکنون منقرضشده از خانواده سگان بوده است.
گرگهای وحشت به دلیل از بین رفتن طعمههایشان، خودشان نیز منقرض شدند
نزدیکترین خویشاندان امروزی گرگهای وحشت، گرگها، کایوتها و سگهای جنگلی هستند. یافتههای جدید نشان میدهند گرگهای وحشت و گرگهای خاکستری ۹۹٫۵ درصد شباهت ژنتیکی دارند. این یافتهها قرار است بهزودی به شکل پیشانتشار در پایگاه داده آرکایو منتشر شوند و سپس مورد داوری همتا قرار بگیرند.
کولوسال بایوساینس چه حیوانی خلق کرده است؟
شاپیرو و تیمش پس از بررسی ژنوم گرگ وحشت، ۲۰ نقطه از ۱۴ ژن در ژنوم گرگ خاکستری امروزی (Canis lupus) را ویرایش کردند و ۱۵ واریانت مختص گرگ وحشت منقرضشده را در ژنوم گرگ وحشت ایجاد کردند. کولوسال ژنهایی را هدف قرار داد که بر ظاهر گرگها تاثیر داشتند. بااینحال، هیچیک از ژنهای باستانی گرگ وحشت بهطور مستقیم وارد ژنوم نشدند.
دو توله گرگ وحشت در سه ماهگی.
دانشمندان شرکت کولوسال ژنهایی را ویرایش کردهاند که ویژگیهایی مانند رنگ و ضخامت خز، اندازه بدن و همچنین شکل گوش، جمجمه و صورت را تحتتأثیر قرار میدهند. آنها برای این کار از مفهوم گونههای مورفولوژیکی استفاده کردهاند؛ به این معنا که ویژگیهای ظاهری و فیزیکی موجودات را بهعنوان معیار مشخصکننده گونهها درنظر گرفتهاند.
شاپیرو میگوید خلق موجودی که ازنظر ژنتیکی کاملاً مشابه با گرگ وحشت باستانی باشد ازطریق ویرایش ژن، امکانپذیر نیست؛ زیرا نمیتوان ویرایشهای ژنی فراوان را بهطور همزمان انجام داد. اما درعینحال، هدف آنها هم ایجاد چنین موجودی نبوده است. شاپیرو توضیح میدهد هدفشان این نیست که دقیقاً موجودی کاملاً مشابه با گونههای منقرضشده بسازند، بلکه میخواهند نسخههایی از این گونهها ایجاد کنند که عملکرد مشابهی داشته باشند.
محیط زیست به گونهای تغییر کرده که دیگر برای موجودات بزرگی مانند گرگهای وحشت مناسب نیست
برخی از دانشمندان با دیدگاه شاپیرو مخالفاند. ژاکلین گیل، دیرینبومشناس در دانشگاه مین که پیشتر با شاپیرو همکاری داشته، اما در پروژه جدید حضور نداشته است، میگوید: «این گرگ خاکستری ویرایششده ژنتیکی است. من در بدنم بیش از ۱۴ ژن نئاندرتال دارم، اما کسی مرا نئاندرتال نمیداند.»
گیل معتقد است تولههای گرگ وحشت هیچ خصوصیتی ندارند که باعث شود درک بهتری از این موجودات به دست آوریم. او میگوید برای درک موجودات عصر یخبندان، فقط ظاهر یا غذای آنها مهم نیست، بلکه باید بدانیم آنها در اکوسیستمهای قدیمی چه نقشی داشتند. برخی از این ویژگیها به صورت ژنتیکی در آنها وجود دارد، اما برخی دیگر فرهنگی هستند و از نسلی به نسل منتقل میشوند.
گیل میگوید حتی اگر پروژه بازگرداندن گرگهای وحشت به نوعی موفقیتآمیز باشد، در بهترین حالت گام کوچکی به سمت احیای گونههای منقرضشده است. حتی اگر دانشمندان بتوانند گرگ وحشتی دقیقا شبیه به نوع منقرضشدهی آن را شبیهسازی کنند، این سوال مهم به وجود میآید که «با این موجود چه کار خواهیم کرد؟»
از چپ به راست: بث شاپیرو مدیر ارشد علمی شرکت کولوسال، جرج چرچ، ژنتیکدان هاروارد و بن لم، موسس کولوسال درحالیکه تولهها را در دست دارند.
پیامدهای حفاظتی این کار چیست؟
گرگهایی که توسط کولوسال خلق شدهاند، در منطقه حفاظتشده بزرگی در مکانی ناشناخته در شمال ایالات متحده نگهداری میشوند.
درحالحاضر، شرکت کولوسال برنامهای برای تلاقی و تکثیر این گرگها ندارد. آنها درحال انجام مطالعات امکانسنجی درمورد خلق تعداد بیشتری گرگ و اهدای آنها به قبایل بومی هستند که به نگهداری آنها در مناطق حفاظتشده در اراضی قبیلهای علاقهمند هستند.
گیل میگوید تصور بازگرداندن گرگهای وحشت به محیطهای طبیعی فراتر از این حد، بسیار سخت است. او توضیح میدهد که بزرگترین حیوانات زنده امروزی، در دوره پلیستوسن اندازهای متوسط داشتند، یعنی اکوسیستمهای امروزی به اندازه آن زمان برای زندگی گرگهای وحشت مناسب نیستند. او میافزاید محیطزیست زمین به گونهای تغییر کرده که دیگر برای موجودات بزرگ مانند گرگهای وحشت مناسب نیست. او اشاره میکند که درحالحاضر نیز نگهداری و حمایت از جمعیت شکارچیان بزرگ مانند گرگهای خاکستری برای محافظان محیطزیست دشوار است. بنابراین، تصور اینکه چگونه میتوان از گرگهای وحشت در طبیعت استفاده کرد، سخت است.
گرگهای وحشت در منطقه حفاظتشده در مکانی ناشناخته نگهداری میشوند.
تکنیکهای ویرایش ژنی که تیم کولوسال برای خلق گرگهای وحشت استفاده کردهاند، ممکن است در زمینهی حفاظت از گونهای دیگر مفید باشند: گرگ سرخ که درمعرض خطر انقراض قرار دارد.
گرگهای سرخ که قبلاً در نواحی وسیعی از ایالات متحده زندگی میکردند، تعدادشان در قرن بیستم به دلیل شکار و از دست رفتن زیستگاهها کاهش یافت. این گونه در سال ۱۹۸۰ در طبیعت منقرض اعلام شد، اما آنها بعدها با استفاده از برنامه تکثیر در اسارت، دوباره به طبیعت بازگردانده شدند.
همانند بسیاری از گونههای در خطر انقراض، تنوع ژنتیکی جمعیت گرگهای سرخ کم است. بنابراین، پروژههایی در دست پیگیری هستند که در آنها ازطریق نمونهبرداری از پوست حیوانات، مواد ژنتیکی جمعآوری و در بانکهای ژنی ذخیره میشود. این کار برای افزایش تنوع ژنتیکی در جمعیتهای باقیمانده و کمک به حفظ گونهها انجام میشود.
شاپیرو توضیح میدهد که در روش کولوسال که از نمونهگیری خون معمولی استفاده میشود، سلولهایی حاصل میشوند که برنامهریزی مجدد آنها راحتتر از برنامهریزی مجدد سلولهایی است که از پوست گرفته میشوند. بنابراین، این روش میتواند برای افزایش تنوع ژنتیکی در جمعیت گرگهای سرخ مؤثرتر باشد.
شرکت کولوسال از تکنیک «ویرایش باز» یا «Base Editing» استفاده کرده است. که نسخه بهروزشدهای از روش کریسپر برای تغییر ژنها محسوب میشود. شرکت امیدوار بود هر ویرایش اضافی، حتی اگر فقط تغییر یک حرف از یک ژن باشد، باعث شود حیوان نهایی کمی بیشتر شبیه گرگ وحشت شود.
طبق توضیحات شاپیرو، تمام تغییراتی که در دیانای انجام شده، بهطور خاص روی قسمتهایی از دیانای که به افزاینده (enhancers) معروف است، اعمال شده است. این توالیها بر میزان بیان ژنها تاثیر میگذارند. در این روش، تغییرات عمدهای در خود ژنها ایجاد نمیشود (که باعث تغییر در پروتئینهای تولیدی شود)، بلکه بهطور ملایمتری روی بخشهایی از دیانای که کنترلکننده فعالیت ژنها هستند، کار میشود. دانشمندان به کمک این روش توانستند ویژگی خاص و برجستهای که قرار بود وجه تمایز این حیوانات باشد، یعنی پوشش سفید و درخشان را در آنها ایجاد کنند.
دانشمندان مستقل: تغییرات ایجادشده در گرگها به اندازهای نیست که گرگ خاکستری را به گرگ وحشت تبدیل کند
شاپیرو توضیح میدهد که براساس کد ژنتیکی، شاید گرگهای وحشت پوشش روشنی داشتند، اما ژنهایی که باعث رنگ روشن پوشش میشوند، با مشکلاتی مانند زالی، ناشنوایی و کوری همراه هستند. بنابراین، دانشمندان نمیخواستند این بیماریها در گرگها ایجاد شود.
دانشمندان کولوسال به جای ایجاد تغییرات دقیق ژنتیکی مشابه آنچه در گرگهای وحشت وجود داشت، دو ژن را کاملاً غیرفعال کردند. در سگها و سایر گونهها، وقتی این ژنها وجود نداشته باشند، پوست یا موهای روشنتری رشد میکند.
گرگهای وحشت با رنگ خز مایل به قرمز دربرابر گرگهای خاکستری. این تصویر که اثر ماوریسیو آنتون، هنرمند تصویرساز در سال ۲۰۲۰ است، با مشورت پژوهشگرانی طراحی شده که فکر میکنند این حیوانات احتمالاً فراتر از آنچه تصور میشد، خز قرمزرنگ داشتند.
عکاس: Mauricio Anton
مایرین بالیسی، دانشمندی که فسیل گرگهای وحشت را مطالعه میکند، شک دارد که پوشش سفید واقعاً ظاهر واقعی گرگهای وحشت را نشان دهد. او توضیح میدهد که داشتن پوشش سفید شاید در محیط برفی منطقی باشد، اما یکی از مناطقی که گرگهای وحشت بیشتر در آنجا زندگی میکردند، اطراف لسآنجلس و چالههای قیر بود. این منطقه حتی در دوران یخبندان هم محیطی برفی نبوده؛ بنابراین پوشش سفید احتمالاً با محیط آنها همخوانی نداشته است.
برخی از دانشمندان با ادعای شرکت مبنی بر اینکه این حیوانات جدید نسخه احیاشده گرگهای وحشت هستند، مخالف هستند. دلیل آنها این است که گرگهای وحشت و گرگهای خاکستری دو گونه کاملاً متفاوت با فاصله ژنتیکی زیاد هستند.
دانشمندان مستقل فکر نمیکنند تغییرات ایجادشده در گرگها به اندازهای باشند که گرگ خاکستری را به گرگ وحشت تبدیل کنند و برای این تبدیل احتمالا به صدها یا هزاران تغییر نیاز است.
یکی از مباحثی که در زیستشناسی وجود دارد، این است که آیا تفاوتهای کوچک زیادی که در یک گونه وجود دارد، باعث تمایز آن از گونههای دیگر میشود یا تعداد کمی تفاوت بزرگ و تاثیرگذار کافی است تا گونه متفاوت بهنظر برسد.
برخی از ژنها اثرات بزرگ و قابل مشاهدهای دارند (برای مثال، تغییر یک ژن میتواند سگ را بدون مو کند)، اما ممکن است تغییرات کوچک زیادی نیز وجود باشند که تفاوت در اندازه و ظاهر بین یک سگ نژاد دانمارکی بزرگ و نژاد ریزاندام چی واوا را توضیح دهند.
حتی اگر بتوانیم تغییرات ژنتیکی را شناسایی کنیم که باعث تفاوتهای ظاهری در حیوانات میشود، درمورد رفتار آنها به مشکل برمیخوریم. هنوز درک کمی از این موضوع وجود دارد که چه تغییرات ژنتیکی میتواند باعث تغییر در رفتار حیوان شود. از سوی دیگر امکان درک رفتار حیوانی که منقرض شده از روی ژنوم آن ممکن نیست.
ده نفر از کارکنان که از گرگهای وحشت مراقبت میکنند، میتوانند این حیوانات را از نزدیک مشاهده کنند، اما حالا که آنها بزرگ شدهاند، دیگر نمیتوانند مانند زمانی که توله بودند، به راحتی آنها را مدیریت کنند.
آیندهی حیوانات خلقشده هنوز مشخص نیست و کسی نمیداند آنها چه نقشی در حفاظت از طبیعت یا گونهها خواهند داشت. به علاوه، بن لَم، مدیرعامل کولوسال میگوید هدف او از این پروژه کسب سود نیست. لم در مصاحبهای با امآیتی تکنولوژی ریویو اظهار داشت: «ما از گرگهای وحشت کسب درآمد نمیکنیم؛ این موضوع بخشی از برنامه تجاری ما نیست. این حیوانات برای بازدید عمومی نیز به نمایش گذاشته نخواهند شد، چرا که ما در حوزه جاذبههای توریستی یا نمایشی فعالیت نمیکنیم.»
۲۲۷۲۲۷
