روز چهارم جشنواره مقاومت زیر ذره‌بین تجربه‌ها و حاشیه‌ها
کشف گلبول‌های قرمز خون یک فسیل دایناسور ۱۱۵ میلیون‌ساله
به گزارش خبرگزاری آنا به نقل از «گاردین» (Guardian)؛ استخوان‌های یک دایناسور کوچک که ۱۱۵ میلیون سال پیش در برزیل زندگی می‌کرده، ممکن است راز‌هایی از خون و فعالیت‌های زیستی این جانور باستانی را آشکار کنند. پژوهشگران در بررسی این فسیل، ساختارهایی پیدا کرده‌اند که به گلبول‌های قرمز خون شباهت دارند. آنها همچنین ترکیبات شیمیایی مرتبط با مولکولی را شناسایی کرده‌اند که به خون رنگ قرمز می‌دهد و در جابه‌جایی اکسیژن نقش دارد. اگر این یافته تأیید شود، دانشمندان می‌توانند اطلاعات تازه‌ای درباره زیست‌شناسی دایناسور‌ها به دست آورند؛ هرچند هنوز همه پژوهشگران درباره ماهیت این ساختار‌ها اتفاق‌نظر ندارند.
این یافته به دایناسوری به نام «آرآتاسوروس» (Aratasaurus) مربوط می‌شود؛ جانوری کوچک و گوشت‌خوار که حدود ۱۱۵ میلیون سال پیش در منطقه‌ای زندگی می‌کرده که امروزه در شمال‌شرقی برزیل قرار دارد. بقایای فسیل‌شده این دایناسور در سال ۲۰۰۸ در یک معدن کشف شد و اکنون در موزه ملی برزیل نگهداری می‌شود.
بخشی از اندام عقبی آراتاسوروس. بقایای این دایناسور در سال ۲۰۰۸ در یک معدن کشف شد و از آن زمان در موزه ملی برزیل نگهداری می‌شود. عکس: دانشگاه کرتین
پژوهشگران هنگام بررسی استخوان‌های پای عقبی این دایناسور با ساختار‌های کوچکی روبه‌رو شدند که زیر میکروسکوپ الکترونی، ظاهری گرد و شبیه گلبول‌های قرمز خون داشتند. این ساختار‌ها در مجرا‌های باریکی قرار گرفته بودند که در بدن زنده دایناسور، احتمالاً محل عبور رگ‌های خونی بوده‌اند.
گلبول‌های قرمز خون چه نقشی دارند؟
گلبول‌های قرمز یکی از اجزای اصلی خون هستند و وظیفه مهمی بر عهده دارند ؛ رساندن اکسیژن به بخش‌های مختلف بدن. اکسیژن از طریق دستگاه تنفس وارد بدن می‌شود و برای فعالیت سلول‌ها ضروری است. گلبول‌های قرمز این اکسیژن را به کمک پروتئینی به نام «هموگلوبین» (Hemoglobin) حمل می‌کنند.
هموگلوبین همان پروتئینی است که رنگ قرمز خون را ایجاد می‌کند. در ساختار این پروتئین، ترکیبی به نام «هِم» (Heme) وجود دارد که حاوی آهن است و به اتصال اکسیژن کمک می‌کند. به همین دلیل، شناسایی آثار شیمیایی هِم در یک فسیل باستانی می‌تواند سرنخی مهم درباره وجود بقایای مرتبط با خون در آن باشد.
پژوهشگران برای بررسی دقیق‌تر ساختار‌های مشاهده‌شده، آزمایش‌های شیمیایی انجام دادند. نتیجه آزمایش‌ها وجود هِم و برخی ترکیبات حاصل از تجزیه آن را نشان داد. آنها همچنین آثاری از اجزای سازنده کلاژن را شناسایی کردند؛ پروتئینی که در بافت‌های پیوندی و بخش‌های مختلف بدن، از جمله استخوان، وجود دارد و به استحکام و ساختار آنها کمک می‌کند.
ترکیب این شواهد باعث شد گروه پژوهشی احتمال دهد ساختار‌های مشاهده‌شده، بقایای گلبول‌های قرمز خون دایناسور باشند. پروفسور «کلایتی گریس» از دانشگاه کرتین استرالیا که سرپرستی این پژوهش را بر عهده داشته، می‌گوید تاکنون گلبول‌های قرمز فسیل‌شده با ترکیبات شیمیایی مشخص مرتبط با هِم، در محل اصلی خود در هیچ فسیلی پیدا نشده‌اند.
چگونه اجزای خون پس از میلیون‌ها سال باقی مانده‌اند؟
یکی از پرسش‌های مهم درباره این یافته، چگونگی حفظ چنین ساختارهایی در گذر زمان است. معمولاً بقایای بدن جانداران پس از مرگ به‌تدریج تجزیه می‌شوند. بافت‌های نرم و مولکول‌های زیستی نیز در برابر فرایند‌های شیمیایی و شرایط محیطی آسیب‌پذیرند و به همین دلیل، حفظ آنها در فسیل‌های بسیار قدیمی اتفاقی نادر و بحث‌برانگیز است.
به گفته گریس، ترکیبی معدنی از منگنز به نام «هاوسمانیت» (Hausmannite) ممکن است در حفظ این ساختار‌ها نقش داشته باشد. این ماده در داخل و اطراف ساختار‌های موردنظر شکل گرفته و احتمال دارد پیش از کامل شدن فرایند فسیل‌شدن، به پایدار ماندن آنها کمک کرده باشد. پژوهشگران احتمال می‌دهند همین فرایند در حفظ بخشی از اسید‌های آمینه مرتبط با کلاژن نیز مؤثر بوده باشد.
فسیل‌شدن معمولاً زمانی رخ می‌دهد که بقایای یک جاندار در شرایطی قرار بگیرند که امکان حفظ بخشی از ساختار آنها فراهم شود. در این فرایند، مواد معدنی می‌توانند جایگزین بخش‌هایی از بقایای بدن شوند یا درون آنها رسوب کنند. البته باقی ماندن شکل ظاهری یک ساختار به‌تنهایی به معنای حفظ کامل ماده زیستی اولیه آن نیست. به همین دلیل، پژوهشگران برای شناسایی بقایای احتمالی بافت‌ها، علاوه بر تصاویر میکروسکوپی، به بررسی ترکیبات شیمیایی نیز نیاز دارند.
پروفسور کلیتی گریس در کنار بقایای فسیل شده آراتاسوروس، دایناسوری که ۱۱۵ میلیون سال پیش در برزیل زندگی می‌کرد. عکس: دانشگاه کرتین
چرا این کشف هنوز قطعی نیست؟
با وجود شواهد به‌دست‌آمده، همه متخصصان با تفسیر گروه پژوهشی موافق نیستند. پروفسور «مری شوایتزر» از دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی آمریکا، که پیش‌تر بقایای رگ‌های خونی و بافت‌های نرم را در فسیل دایناسور‌ها بررسی و شناسایی کرده است، درباره اینکه ساختار‌های مشاهده‌شده واقعاً گلبول‌های قرمز باشند، تردید دارد.
یکی از دلایل این تردید به شکل گلبول‌های قرمز مربوط می‌شود. به گفته شوایتزر، گلبول‌های قرمز دایناسور‌ها باید در ناحیه مرکزی خود برآمدگی داشته باشند و در نتیجه، از هر دو طرف ظاهری گنبدی پیدا کنند. اما ساختارهایی که گروه گریس شناسایی کرده‌اند، حالت فرورفته یا مقعر دارند. این تفاوت ممکن است نشان دهد که آنها با گلبول‌های قرمز واقعی یکسان نیستند و منشأ دیگری دارند.
شوایتزر در عین حال، شناسایی هِم و اسید‌های آمینه مرتبط با کلاژن در استخوان را یافته‌ای مهم‌تر و قانع‌کننده‌تر می‌داند. او معتقد است فسیل‌هایی که به شکل استثنایی خوب حفظ شده‌اند، هنوز اطلاعات زیادی برای ارائه دارند و فناوری‌های جدید می‌توانند امکان بررسی دقیق‌تر آنها را فراهم کنند.
این اختلاف‌نظر نشان می‌دهد که در بررسی فسیل‌های بسیار قدیمی، شباهت ظاهری یک ساختار به بافت زنده برای اثبات ماهیت آن کافی نیست. دانشمندان باید شواهد مختلف، از جمله شکل ساختار و ترکیبات شیمیایی آن را کنار هم قرار دهند تا بتوانند با اطمینان بیشتری درباره منشأ آن نظر بدهند.
آیا می‌توان از فسیل‌ها اطلاعات مولکولی بیشتری به دست آورد؟
اهمیت این پژوهش فقط به احتمال یافتن گلبول‌های قرمز در استخوان یک دایناسور محدود نمی‌شود. اگر روش‌های به‌کاررفته در این مطالعه بتوانند اطلاعات زیستی قابل اعتمادی از فسیل‌های قدیمی استخراج کنند، ممکن است دانشمندان بتوانند نمونه‌های موجود در موزه‌های سراسر جهان را با پرسش‌های تازه‌ای بررسی کنند.
برای مثال، شناخت ترکیبات مرتبط با خون می‌تواند به مطالعه بهتر ویژگی‌های زیستی جانوران منقرض‌شده کمک کند. اطلاعات مربوط به هموگلوبین و سازوکار انتقال اکسیژن، در کنار سایر شواهد، ممکن است در آینده برای بررسی جنبه‌هایی از سوخت‌وساز و فعالیت بدنی دایناسور‌ها به کار گرفته شود.
البته این یافته به معنای باقی ماندن DNA یا پروتئین‌های کامل دایناسور‌ها پس از میلیون‌ها سال نیست. گریس نیز تأکید کرده است که هدف پژوهش، پیدا کردن DNA دایناسور‌ها یا زنده کردن آنها نیست؛ بلکه گروه او می‌خواهد مشخص کند چه مقدار اطلاعات مولکولی واقعی می‌تواند در گذر زمان‌های بسیار طولانی در فسیل‌ها باقی بماند.
این پژوهش در مجله «مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم» (Proceedings of the National Academy of Sciences) منتشر شده است. یافته‌های آن هنوز نیازمند بررسی و تأیید بیشترند، اما یک نکته را برجسته می‌کنند: فسیل‌ها ممکن است اطلاعاتی فراتر از شکل استخوان‌ها و ساختار ظاهری بدن جانوران باستانی در خود حفظ کرده باشند؛ اطلاعاتی که با روش‌های دقیق‌تر علمی می‌توان به سراغ آنها رفت.
انتهای پیام/
