به نیت تعجیل در فرج حضرت ولیعصر (عج) رقم میخورد
روایت میرشکاک از یک اختلاف دیدگاه
DNA باستانی تاریخ را از دل استخوانها بیرون میکشد
به گزارش خبرگزاری آنا؛ برای سالها، باستانشناسان گذشته را از روی آنچه انسانهای پیشین از خود به جا گذاشته بودند بازسازی میکردند؛ ابزارهای سنگی، سفالها، ساختمانها و آثار هنری هرکدام بخشی از داستان زندگی جوامع گذشته را روایت میکردند. اما ورود DNA باستانی به پژوهشهای تاریخی و زیستی، امکان تازهای ایجاد کرد: خواندن اطلاعاتی که در بقایای زیستی باقی مانده است.
دانشگاه کالج لندن (UCL)، DNA باستانی (Ancient DNA) یا (aDNA) را DNA بازیابیشده از بقایای زیستی قدیمی تعریف میکند. این بقایا میتواند شامل موی انسانهایی باشد که چند صد سال پیش زندگی میکردهاند، بقایای مواد غذایی در آثار باستانی، مدفوع فسیل شده یافت شده در غارها، استخوانها، رسوبات و حتی هستههای یخی باشد. پژوهشگران این دانشگاه، DNA باستانی را به «ماشین زمان مولکولی» تشبیه میکنند، زیرا میتواند تصویری از ویژگیهای ژنتیکی موجودات و جمعیتهای گذشته در اختیار دانشمندان قرار دهد.
DNA باستانی چیست و چرا یک پنجره به گذشته محسوب میشود؟
DNA باستانی در واقع همان ماده ژنتیکی است که در سلولهای موجودات زنده وجود دارد، اما تفاوت آن با DNA امروزی این است که از بقایایی به دست میآید که مدتها پس از مرگ موجود زنده باقی ماندهاند. این DNA معمولا در شرایط دشوار محیطی بهتدریج تخریب میشود و یافتن نمونههای سالم آن نیازمند روشهای دقیق آزمایشگاهی است.
بر اساس توضیح UCL، DNA باستانی حوزهای پژوهشی است که به سرعت در حال پیشرفت است و در آن، روشهای زیستشناسی مولکولی و روشهای تحلیل داده مبتنی بر محاسبات رایانهای، هر دو نقشی اساسی دارند. پیشرفت فناوریهای تعیین توالی DNA و توسعه ابزارهای تحلیل داده در سالهای اخیر باعث شده است پژوهشگران بتوانند موضوعاتی مانند تاریخ جمعیتها، جابهجایی گروههای انسانی، تاریخچه بیماریها و تغییرات زیستی را با دقت بیشتری بررسی کنند.
دانشگاه شیکاگو نیز در گزارشی درباره این حوزه توضیح میدهد که پیش از توسعه روشهای بررسی DNA باستانی، دانشمندان برای مطالعه گذشته انسانها بیشتر از مقایسه ژنوم جمعیتهای امروزی استفاده میکردند و بر اساس تفاوتهای ژنتیکی میان گروهها، درباره گذشته آنها فرضیههایی میساختند. اما بررسی مستقیم DNA افراد باستانی این امکان را فراهم کرد که پژوهشگران به جای تکیه بر محاسبات غیرمستقیم، مستقیما سراغ بقایای ژنتیکی افراد گذشته بروند.
«ماناسا راغاوان»، متخصص ژنتیک و استادیار دانشگاه شیکاگو، درباره اهمیت DNA باستانی میگوید: «اکنون ابزارهایی داریم که میتوانیم با آنها کل ژنوم را مستقیما از بقایای اسکلتی افراد باستانی استخراج و توالییابی کنیم. این مانند یک کپسول زمان از دورهای است که این افراد در آن زندگی میکردند؛ ناگهان یک نقطه اتکا در گذشته داریم و دیگر مجبور نیستیم فقط فرضیهسازی کنیم».
این توضیح را ارائه کرده است.
از یک تکه استخوان تا نقشه ژنتیکی گذشته؛ دانشمندان چگونه DNA را استخراج میکنند؟
به دست آوردن DNA از بقایای هزاران ساله فرآیندی ساده نیست. گذر زمان باعث میشود رشتههای DNA شکسته و آسیبپذیر شوند و نمونهها نیز ممکن است با DNA انسانهای امروزی یا مواد ژنتیکی محیط اطراف آلوده شوند.
دانشگاه شیکاگو توضیح میدهد که پژوهشگران ابتدا باید نمونههای مناسبی را پیدا کنند که احتمال حفظ DNA در آنها بیشتر است. برخی از بهترین منابع شامل دندانها و استخوان متراکم بخش داخلی گوش یا «استخوان پتروس» هستند. پس از انتخاب نمونه، بخشی از استخوان آسیاب یا سوراخ میشود تا پودر حاصل برای استخراج DNA آماده شود.
آزمایشگاههای DNA باستانی نیز شرایط ویژهای دارند. به گفته دانشگاه شیکاگو، آزمایشگاه جدید راغاوان در محلی جدا از دیگر آزمایشگاههای ژنتیک ساخته شده است تا احتمال ورود DNA امروزی و آلوده شدن نمونههای باستانی کاهش پیدا کند.
مجله WIRED نیز در گزارشی درباره این فناوری توضیح میدهد که پژوهشگران تا مدتها درباره ارزش مطالعه DNA باستانی تردید داشتند؛ زیرا نمونههای قدیمی معمولا بسیار تخریب شده و آلوده بودند. اما پیشرفت فناوری تعیین توالی ژنتیکی باعث شد دانشمندان بتوانند اطلاعات بیشتری از این بقایا استخراج کنند.
این گزارش به نقل از پژوهشگران توضیح میدهد که استخوانهای بخش داخلی گوش از بهترین نمونهها برای حفظ DNA هستند؛ زیرا نسبت به نفوذ میکروبها و دیگر عواملی که باعث تخریب DNA میشوند، آسیبپذیری کمتری دارند.
DNA باستانی چه رازهایی را آشکار میکند؟
اهمیت DNA باستانی تنها به بازسازی اطلاعات ژنتیکی انسانهای گذشته محدود نمیشود؛ این فناوری به دانشمندان اجازه داده است پرسشهایی را بررسی کنند که پیشتر پاسخ دادن به آنها دشوار بود. پژوهشگران اکنون میتوانند بررسی کنند جمعیتهای گذشته چگونه با یکدیگر ارتباط داشتهاند، بیماریها در چه دورههایی ظهور کردهاند و تغییرات محیطی یا سبک زندگی چه اثری بر جوامع انسانی گذاشته است.
دانشگاه کالج لندن توضیح میدهد که DNA باستانی در سالهای اخیر امکان مطالعه دقیقتر تاریخ جمعیتها، جابهجایی انسانها، تاریخچه برخی بیماریها و تغییرات زیستی را فراهم کرده است. پژوهشگران با مقایسه DNA باستانی و نمونههای امروزی میتوانند تصویری روشنتر از تغییرات ژنتیکی در طول زمان به دست آورند.
دانشگاه شیکاگو همچنین تاکید میکند که بررسی ژنومهای باستانی میتواند به شناخت تاریخ بیماریها کمک کند. اگر دادههای ژنتیکی انسانهای امروزی نشان دهد برخی تغییرات ژنتیکی احتمال ابتلا به یک بیماری را افزایش میدهند، پژوهشگران میتوانند همان تغییرات را در DNA باستانی جستوجو کنند تا مشخص شود این ویژگیهای ژنتیکی از چه زمانی در جمعیتهای انسانی وجود داشتهاند و چگونه در طول زمان تغییر کردهاند.
ماناسا راغاوان، متخصص ژنتیک دانشگاه شیکاگو، درباره این کاربرد میگوید: «با توانایی به دست آوردن DNA از گذشته، اکنون میتوانیم بهطور مستقیم تغییرات ژنوم را در طول زمان بررسی کنیم و آنها را با تغییرات محیطی یا سبک زندگی در گذشته مرتبط کنیم».
به گفته او، این روش به پژوهشگران کمک میکند نه فقط چگونگی تغییر انسانها در طول زمان، بلکه ارتباط این تغییرات با محیطی را که در آن زندگی میکردند، بهتر درک کنند.
وقتی ژنتیک به کمک باستانشناسی میآید
یکی از جذابترین ویژگیهای DNA باستانی این است که میتواند اطلاعاتی را آشکار کند که از روی آثار باستانی به تنهایی قابل مشاهده نیست. یک محوطه تاریخی ممکن است ابزارها، خانهها یا اشیای آیینی فراوانی داشته باشد؛ اما DNA میتواند درباره افرادی که این آثار را ساختهاند اطلاعات بیشتری ارائه دهد.
نمونهای از این کاربرد در پژوهش درباره شهر باستانی شیمائو، در شمال چین دیده میشود. این سکونتگاه متعلق به حدود ۴۲۰۰ تا ۳۷۰۰ سال پیش، یکی از مهمترین مراکز اواخر دوره نوسنگی چین به شمار میرود. پژوهشی که در مجله Nature منتشر شده، با بررسی DNA باستانی افراد مدفون در این محوطه تلاش کرد تصویری دقیقتر از ساختار اجتماعی این جامعه ارائه دهد.
در این مطالعه، گروهی به سرپرستی چیائومی فو از موسسه دیرینشناسی مهرهداران و دیرینانسانشناسی آکادمی علوم چین، DNA هستهای بیش از ۱۶۹ نمونه انسانی را بررسی کردند. نتایج نشان داد جمعیت شیمائو ارتباط ژنتیکی با گروههای محلی منطقه داشته و همچنین ارتباطهایی با دیگر فرهنگهای پیشاتاریخی چین دیده میشود.
یکی از یافتههای مهم این پژوهش، اطلاعاتی بود که DNA درباره ساختار خانوادگی و آیینهای تدفین ارائه کرد. در منطقه دروازه شرقی شیمائو حدود ۸۰ جمجمه انسانی پیدا شده بود و پیش از بررسی ژنتیکی، درباره هویت افرادی که در این محل دفن شده بودند فرضیههای مختلفی وجود داشت. تحلیل DNA نشان داد بخش بزرگی از این قربانیان مرد بودهاند و الگوی تدفین با تفاوتهای جنسیتی همراه بوده است.
این مطالعه که شرح آن در «سایتکدیلی» منتشر شده است، نشان داد DNA باستانی میتواند علاوه بر تاریخ جمعیتها، درباره سازمان اجتماعی، روابط خانوادگی و حتی برخی رفتارهای آیینی جوامع گذشته نیز اطلاعات تازهای ارائه کند.
تحلیلهای ژنتیکی همچنین به پژوهشگران اجازه داد شجرهنامه برخی خانوادهها را تا چهار نسل بازسازی کنند؛ یافتهای که نشان میداد جامعه شیمائو بر پایه تبار پدری سازمان یافته بود و پس از ازدواج، زنان به محل زندگی خانواده همسر نقل مکان میکردند.
از شناخت گذشته تا پزشکی امروز؛ DNA باستانی چه کمکی به آینده میکند؟
یکی از حوزههایی که بیشترین بهره را از DNA باستانی برده، مطالعه بیماریهای عفونی است. بقایای ژنتیکی برخی عوامل بیماریزا در نمونههای باستانی باقی مانده و به دانشمندان اجازه داده است تاریخچه بیماریهایی را بررسی کنند که قرنها بر زندگی انسانها اثر گذاشتهاند.
مجله WIRED گزارش میدهد که مطالعه DNA باستانی قربانیان طاعون به پژوهشگران کمک کرده است منشأ باکتری عامل مرگ سیاه را با دقت بیشتری شناسایی کنند. پژوهشگران با بازسازی ژنوم این باکتری توانستهاند نشان دهند بسیاری از سویههای طاعون امروزی با همان عامل بیماریزایی که قرن چهاردهم میلیونها نفر را به کام مرگ کشاند، ارتباط ژنتیکی دارند.
در این گزارش آمده است که دانشمندان با بازسازی ژنهای عوامل بیماریزا از بقایای تاریخی میتوانند تفاوتهای ژنتیکی میان میکروبهای گذشته و امروزی را بررسی کنند. این اطلاعات میتواند نشان دهد چگونه بیماریها در طول زمان تغییر کردهاند و چرا برخی عوامل بیماریزا توانستهاند در جمعیتهای انسانی گسترش پیدا کنند.
پونتوس اسکوگلوند، متخصص ژنتیک جمعیت در موسسه فرانسیس کریک میگوید: «بخشی از این پروژه جستوجوی ویژگیهای ژنتیکی است که ممکن است در همهگیریهای گذشته برای انسانها مزیت ایجاد کرده باشد. تردیدی نداریم که این یافتهها میتواند به درک بهتر ما از مدیریت بیماریهای امروزی و همهگیریهای آینده کمک کند».
آینده DNA باستانی؛ بازسازی دقیقتر داستان گذشته
با وجود پیشرفتهای چشمگیر، DNA باستانی همچنان با محدودیتهایی روبهرو است. شرایط آبوهوایی، میزان تخریب نمونهها و خطر آلودگی از جمله چالشهایی هستند که پژوهشگران با آنها مواجهاند. با این حال، توسعه روشهای جدید تعیین توالی ژنتیکی و افزایش دقت تحلیل دادهها باعث شده است دامنه این تحقیقات گستردهتر شود.
دانشگاه کالج لندن تاکید میکند که DNA باستانی یکی از سریعترین حوزههای در حال رشد پژوهشهای زیستی است و پیشرفت روشهای تعیین توالی DNA و تحلیل دادهها، امکان بررسی دقیقتر گذشته را نسبت به گذشته فراهم کرده است.
DNA باستانی قرار نیست پاسخ همه پرسشهای مربوط به گذشته را به تنهایی در اختیار پژوهشگران بگذارد؛ اما امروز به یکی از مهمترین ابزارهای تکمیل کننده مطالعات باستانشناسی تبدیل شده است. اگر تا دیروز سفال، ابزارها و بناهای تاریخی روایتگر زندگی انسانهای گذشته بودند، اکنون مولکولهای بهجامانده در استخوانها، دندانها و دیگر بقایای زیستی نیز لایهای تازه از این روایت را آشکار میکنند؛ روایتی که میتواند در کنار شواهد باستانشناسی، تصویر کاملتری از گذشته در اختیار دانشمندان قرار دهد.
انتهای پیام/
