إذا تمكن توم جيلبرت من إعادة حيوان منقرض إلى الحياة ، فلن يكون من الديناصورات أو الماموث الصوفي أو أي حيوان ضخم آخر جاب الكوكب ذات يوم. اختياره أكثر تواضعا: فأر جزيرة الكريسماس ، وهو نوع تم القضاء عليه من جزيرته الأصلية في المحيط الهندي منذ أكثر من قرن مضى.
اعترف جيلبرت ، عالِم الوراثة التطورية بجامعة كوبنهاجن بالدنمارك ، أن اختياره قد لا يكون الأكثر إثارة ، لكنه قال إنه ربما كان الأكثر جدوى مع تكنولوجيا تعديل الجينات الحالية.
في دراسة نشرت الأربعاء في مجلة علم الأحياء الحالية، قام هو وزملاؤه بفحص كيفية إنعاش جرذ جزيرة الكريسماس ، بالإضافة إلى الحدود الحالية لـ “التخلص من الانقراض”. يثير البحث أسئلة كبيرة حول نجاح جهود إزالة التمييز ، وأنواع الحيوانات التي يجب إعادتها ، والمعضلات الأخلاقية للتلاعب بالطبيعة.
قال جيلبرت: “لقد فعلنا ذلك كدليل على مبدأ أنك قد لا تستعيد ما تعتقد أنك تحصل عليه”.
ركز الباحثون على كيفية عمل أداة تحرير الجينات كريسبر يمكن استخدامها لتغيير المخطط الجيني لأنواع حية مرتبطة ارتباطًا وثيقًا لإعادة تكوين نوع انقرض بشكل أساسي. ابتكر عالم الأحياء بجامعة هارفارد جورج تشيرش طريقة تحرير الجينوم هذه لأغراض إزالة التمييز ، الذي قضى ما يقرب من عقد من الزمان في محاولة ربط الحمض النووي للفيل الآسيوي بجينات الماموث الصوفي على أمل إحياء الوحوش المنقرضة أشعث الشعر.
بدأ جيلبرت وزملاؤه بتحديد تسلسل جينوم جرذ جزيرة الكريسماس (راتوس ماكليري) ووجدوا أنهم كانوا قادرين على استرداد جميع المعلومات الجينية للقوارض تقريبًا. وفقًا للدراسة ، يرتبط الحيوان المنقرض ارتباطًا وثيقًا بأنواع الفئران الحية ، حيث يشارك حوالي 95 ٪ من جينومه مع الجرذ البني النرويجي.
جعلت من فأر جزيرة الكريسماس قال إن حالة اختبار مثالية لأن العلماء يمكنهم مقارنة الجينومين مباشرة وتحديد مواضع اختلافهما. يمكن أن تشير هذه التناقضات إلى سمات مميزة لجرذان جزيرة الكريسماس ، وبالتالي تكون بمثابة خريطة لكيفية تعديل الحمض النووي للفئران البنية في النرويج لتتناسب مع أقاربها المنقرضة.
قال إن الفكرة تعمل من الناحية النظرية ، لكن نادرًا ما يمتلك العلماء كل المعلومات الجينية التي يحتاجونها حول الأنواع المنقرضة. في كثير من الأحيان ، كل ما تبقى من حيوانات معينة عاشت عشرات الآلاف أو ملايين السنين هو شظايا صغيرة من الحمض النووي المتحلل.
“إذا أعطيتك كتابًا وقلت ،” أخبرني عن هذا الكتاب “، يمكنك إلقاء نظرة عليه ، وقراءته ومشاركة كل أنواع الأشياء ، ولكن إذا أخذت الكتاب وقمت بنقله أولاً في صورة سريعة ، فهذا كثير قال جيلبرت. “كل المعلومات موجودة ، لكنها في أجزاء صغيرة جدًا. عينات الحمض النووي القديمة مثل ذلك.”
في حين تمكن الباحثون من إعادة بناء الجينوم بأكمله تقريبًا لجرذ جزيرة الكريسماس ، كان ما يقرب من 5٪ منه غير قابل للاسترداد ، وفقًا للدراسة. قرر العلماء أن الجينات المفقودة مرتبطة بالشم ، أو حاسة الشم لدى الفئران ، والوظائف المناعية للحيوان.
إذا كان جيلبرت وزملاؤه سيعيدون إحياء فأر جزيرة الكريسماس بالجينات المفقودة ، فمن غير الواضح ما ستكون النتيجة. من الممكن ، على سبيل المثال ، الحفاظ على أهم سمات الفئران المنقرضة ، ولكن قد تكون هناك أيضًا عواقب غير مقصودة للتحرير الخاطئ للجينوم.
قال جيلبرت: “يميل الناس إلى نسيان أن الجينات ليست مستقلة في جينومك”. “لقد تطور الكثير منهم للعمل مع الآخرين وعندما يتغير جين واحد ، يتغير جين آخر معه.”
بعبارة أخرى ، يمكن أن تتسبب الأجزاء غير القابلة للاسترداد من جينوم الفئران في جزيرة كريسماس في أن يكون لدى القوارض أجهزة مناعية لا تتكيف بشكل صحيح مع موائلها أو غير قادرة على معالجة الروائح بالطريقة التي تعمل بها.كان ذلك عندما كانت الأنواع على قيد الحياة.
قال روس ماكفي ، كبير أمناء المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي والمؤلف المشارك للدراسة ، إن هذه القضايا يمكن أن يكون لها آثار أخلاقية مهمة على الحيوانات التي تم إنعاشها.
وقال: “إن علم إزالة الانقراض مثير جدًا للاهتمام ، لكن الافتراض بأننا فقدنا أنواعًا وأننا سنعيدها مرة أخرى غير مدروس بقدر ما يتعلق الأمر برفاهية الحيوان”.
بدلا من إحياء مثل الحيوانات المنقرضة منذ زمن طويل الماموث الصوفيبدلاً من ذلك ، قال ماكفي إن تقنية كريسبر يمكن أن تكون أداة قيمة لإجراء تغييرات جينية على الأنواع الحية المعرضة للخطر لمساعدتها على البقاء على قيد الحياة بشكل أفضل في البرية. مع ال كوندور كاليفورنيا المهددة بالانقراضعلى سبيل المثال ، ربما يمكن أن تضمن التغييرات الجينية بقاء النوع ، كما قال ، لكنه أضاف أن إزالة الانقراض لا يحل بالضرورة المشكلة الأساسية المتمثلة في سبب تعرض هذه الحيوانات للخطر في المقام الأول.
قال ماكفي: “هناك مواقف ترغب فيها كثيرًا أن تقوم الأنواع بعمل أفضل ، ولكن علينا أيضًا أن ندرك أن ما فعله الناس بالبيئة هو الذي حد من احتمالات تمتع هذه الأنواع بحياة كريمة”. .
وقالت سوزان هيج ، أستاذة بيئة الحياة البرية في جامعة ولاية أوريغون والتي لم تشارك في الدراسة ، إن التكنولوجيا الحالية يمكن استخدامها بشكل أفضل لإنقاذ الأنواع التي على وشك الانقراض. لكنها اختلفت مع مؤلفي الدراسة حول قيود استخدام كريسبر لمشاريع إزالة الانقراض. من ناحية أخرى ، قالت ، قد تكون تقنية كريسبر في مهدها ، لكن التكنولوجيا تطورت بشكل كبير منذ تطويرها منذ أكثر من عقد من الزمان.
وقالت: “إن تقنية كريسبر لا تتحسن فحسب ، بل إن الذكاء الاصطناعي الذي يطورونه لفرز وظيفة الجينات التي يتم تسلسلها يتحسن كثيرًا”.
وأضافت أن هذه التطورات ستسهل في نهاية المطاف ملء الجينات المفقودة بنسبة 5٪ في حالة جرذ جزيرة الكريسماس.
قال هيغ إن أحد التوترات المركزية داخل المجتمع العلمي هو أن مشاريع فك التمكين قد تبدو متعارضة مع جهود الحفظ ، حتى عند محاولة تحقيق أهداف مماثلة.
قالت: “لنفترض أن لديك مليون دولار – هل يجب أن تنفقه في محاولة الحفاظ على الموائل والتأكد من أن جميع الأنواع في البرية لديها ما تحتاجه للبقاء على قيد الحياة” ، “أم يجب أن تنفقه في اللعب باستخدام تقنية كريسبر؟”
كما أن العديد من العلماء يكرهون تصوير عملية الفصل على أنها حل عالمي ، خوفًا من أن يتم استخدامه يومًا ما كعكاز أو اعتباره بطاقة للخروج من السجن لتأثيرات تغير المناخ ، الذي يهدد بالفعل العديد من الأنواع وأنظمتها البيئية.
قال جيلبرت إنه لا يعارض القضاء على الانقراض ولكنه يأمل بدلاً من ذلك أن تساعد الدراسة الجديدة الناس على التفكير بشكل نقدي في فوائد مثل هذه المشاريع – ونتائجها المحتملة.
قال ماكفي إنه يجب على المجتمعات أيضًا أن تفكر مليًا في كيفية منع الأنواع من الانقراض في المقام الأول.
وقال: “ليس هذا هو الحال دائمًا لأننا فقدنا شيئًا في الماضي ، الأمر يستحق إعادته”. “ما يستحق أي شيء الآن هو الحفاظ على ما لدينا من أجل المستقبل.”
