هل يمكن للحمض النووي أن يبقى على قيد الحياة لمدة 6 ملايين سنة داخل قوقعة السلحفاة؟

اكتشف فريق من علماء الحفريات، الذين يدرسون القشرة المتحجرة لسلحفاة بحرية من عصر الميوسين، شيئًا مفاجئًا: خلايا عظمية محفوظة يعتقدون أنها قد تحتوي على حمض نووي قديم، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات الوراثية للكائنات الحية.

وفي قوقعة سلحفاة قديمة عُثر عليها على شاطئ بينيا في بنما، شمال غرب مدينة بنما، حدد الفريق الخلايا العظمية، أو الخلايا العظمية. ثم استخدموا نوعًا من الصبغة يسمى DAPI لمحاولة تحديد الحمض النووي في هياكل الخلايا المتحجرة. وكانت النتائج التي توصلوا إليها نشرت الأسبوع الماضي في مجلة علم الحفريات الفقارية.

“ضمن السجل الحفري الفقاري بأكمله على هذا الكوكب، لم يتم الإبلاغ عن هذا سابقًا إلا في حفريتين لديناصورات، بما في ذلك واحدة من الديناصور ريكسوقال المؤلف الرئيسي للدراسة إدوين كادينا، عالم الحفريات في جامعة ديل روزاريو في بوغوتا، كولومبيا، في مؤتمر لمؤسسة سميثسونيان: يطلق.

تشير كادينا إلى تقارير الخلايا العظمية المحفوظة في أ تي ريكس و Brachylophosaurus canadensisهادروسور, صنع في عام 2013. وفي الورقة الجديدة، أشار الباحثون أيضًا إلى اكتشاف الغضاريف المتحجرة في ما يقرب من 120 مليون سنة كاوديبتريكس، والتي يعتقد بعض علماء الحفريات أنها تحتوي على دليل على وجود جزيئات حيوية متحجرة، على الرغم من أن هذا مثير للجدل.

تنتمي أحفورة السلحفاة البحرية إلى أحد أفراد الجنس ليبيدوتشيليسوالتي تتمثل اليوم بسلاحف ريدلي الزيتونية وسلاحف كيمب ريدلي البحرية. ويعتقد الباحثون أن العضو القديم ليبيدوتشيليس قد يكون نوعًا جديدًا، لكنهم امتنعوا عن اتخاذ هذا القرار بسبب نقص الأدلة الهيكلية؛ لم يتم العثور على عظام جمجمة أو عظام أطراف. الدرع المحفوظ جزئيًا – وهو أقدم عضو مسجل في هذا الجنس – موجود الآن في متحف Paleontológico de Panamá في مدينة بنما.

عندما تتحجر الكائنات الحية، فإنها تتحجر على طول الطريق حتى المستوى الجزيئي. تحت المجهر، يمكن أن تظهر العظام القديمة معلومات حول تي ريكس معدل النمو من خلال تحجر الأوعية الدموية و تفاصيل علم الأحياء الصوربودي بفضل الحفاظ على البروتينات الخاصة بهم. المشكلة هي أن الحمض النووي يتحلل بسرعة، مما يعني أن الظروف المثالية مطلوبة حتى يتمكن الجزيء من الحفاظ على نطاق زمني يمتد لآلاف السنين (بل ومليون سنة).

ومن خلال فحص القشرة تحت المجهر المجسم، وجد الباحثون أن الهياكل العظمية المجهرية كانت محفوظة بشكل استثنائي. تم التعرف على الأوعية الدموية والكولاجين والخلايا العظمية. ورأى الفريق أيضًا حزمًا من المواد في الخلايا العظمية التي وصفوها في الورقة بأنها “تشبه النواة”، حيث أن النواة هي العضية الموجودة في الخلايا التي تحتوي على الحمض النووي.

قام الفريق بصبغ الخلايا العظمية بمادة DAPI، وهو محلول يتوهج باللون الأزرق عندما يتفاعل مع الحمض النووي. وها هو أن بعض المناطق التي تشبه النواة تحولت إلى اللون الأزرق بمجرد وضع الصبغة.

وكتب الباحثون: “لم يلاحظ أي رد فعل تجاه DAPI خارج الهياكل الداخلية “الشبيهة بالنواة” للخلايا العظمية، مما يدعم الأصل الداخلي المحتمل لهذه الآثار”. “ومع ذلك، ليس كل الخلايا العظمية التي لديها هذا الهيكل الداخلي “الشبيه بالنواة” تظهر تفاعلًا مع DAPI… ومن الممكن أيضًا أن بقايا الحمض النووي لم يتم حفظها في جميع الخلايا أو أنها تحللت بشدة، مما يمنعها من التفاعل مع DAPI.”

وبعبارة أخرى، فإنه استطاع يكون دليلاً على الحمض النووي المتحجر القديم، لكنه ليس دليلاً قاطعاً. أقدم حمض نووي تم العثور عليه وتسلسله حتى الآن هو تم اكتشافه في أسنان ماموث عمرها مليون عام من سيبيريا في عام 2021. وتم الحفاظ على هذا الحمض النووي في التربة الصقيعية حتى الان التربة المتجمدة بشكل دائم والتي تحافظ على كائنات العصر الجليدي مثل أسود الكهف, تتحمل, والماموث بدرجة مذهلة، وغالبًا ما يتم الحفاظ على الأنسجة الرخوة للحيوانات وفرائها. وبالعودة إلى عام 2019، تمكن فريق مختلف من الباحثين من ذلك استعادة المعلومات الجينية من سن وحيد القرن عمرها 1.7 مليون سنة، على الرغم من عدم العثور على الحمض النووي من العينة.

“على الجانب الإيجابي، على الأقل هذه العينة هي بنفس حجم أقدم تسلسلات الحمض النووي غير المثيرة للجدل، لكنها لا تزال أقدم بعدة ملايين من السنين، وهي تنتمي إلى بيئة أكثر قسوة لحفظ الحمض النووي”، كما يقول إيفان سايتا، وهو عالم في جامعة كاليفورنيا. وقال الباحث في جامعة شيكاغو لموقع Gizmodo في رسالة بالبريد الإلكتروني: “على الجانب السلبي، لا يزال يتم التوصل إلى الاستنتاجات من خلال أساليب محدودة وإشكالية، مثل هذه البقع الكيميائية النسيجية. إذا كانت مؤشرات الحمض النووي هذه إيجابية حقًا في كل هذه الحفريات القديمة، فقم بتسلسلها!

سايتا وزملاؤه حاول تسلسل الحمض النووي القديم من عظم أ سنتروصور في عام 2020، ووجدوا ميكروبيومًا حديثًا ولكن لم يجدوا حمضًا نوويًا قديمًا. وقال سايتا: “تأتي نقطة حيث يجب أن تلتقي الادعاءات بالواقع، وهذه هي عملية العلم”.

وأضاف: “عندما يدرس الباحثون الماموث، غالبًا ما تُستخدم البيانات الجزيئية للمساعدة في إعادة بناء علاقاتهم التطورية”. “عندما يدرس الباحثون كائنات أقدم بكثير، مثل الديناصورات، لا أرى أحدًا يستخدم تسلسل الحمض النووي أو البروتين، على الرغم من كل الإثارة و”الإيمان” بوجودها على مدار العقود الماضية”.

إنها مهمة صعبة لإثبات أن الشيء الذي يتفاعل في بنية شبيهة بالنواة المتحجرة هو في الواقع جزيء DNA سريع التحلل. وفقا للباحثين الذين تحدث إلى Gizmodo حول كاوديبتريكس حفرية في عام 2021، ستبقى الميكروبات في الديناصورات (مثل تلك الموجودة في ديناصور سايتا). سنتروصور) أو قد يكون الحشو المعدني للمساحة التي كانت تحتوي على الحمض النووي للديناصورات يتفاعل مع الأصباغ والبقع المطبقة.

قد يكون هذا هو الحال هنا، لكنه قد لا يكون كذلك. ما هو واضح هو أن مثل هذا الحمض النووي القديم لم يتم التعرف عليه بشكل مؤكد بعد، وليس على الإطلاق الطريقة التي يمكن تسلسلها.

أكثر: يعتقد بعض علماء الحفريات أنهم عثروا على الحمض النووي المتحجر لديناصور. البعض الآخر ليس متأكدا من ذلك