Gerasimov174/iStock via Getty Images

9 أشياء قديمة خضعت لفحص الحمض النووي

يحتوي الحمض النووي على التعليمات البيولوجية التي تحرك وجود كل كائن حي، وتشكل العالم كما نعرفه. وبمساعدة التقنيات المتقدمة يمكن لهذه الجزيئات المعقدة أيضًا الكشف عن أسرار الناس والمخلوقات التي سبقتنا بوقت طويل. درس العلماء الحمض النووي المحفوظ في مجموعة من الآثار القديمة التي تعود إلى قرون، من البقايا البشرية، إلى أعشاش القوارض المتحجرة، إلى صفحات المخطوطات في العصور الوسطى. فيما يلي تسعة أشياء خضعت لاختبار الحمض النووي وأسفرت عن اكتشافات رائعة حول تاريخ الحياة على الأرض.

  1. العلكة
  2. منذ آلاف السنين قضمت الشعوب القديمة في الدول الاسكندنافية طبقة من البتولا birch pitch، وهي مادة لزجة يتم إنتاجها عن طريق تسخين لحاء أشجار البتولا. استُخدم هذا الصمغ كمادة لاصقة لصياغة وإصلاح الأدوات، وربما كعلاج لأمراض الأسنان، حيث أن البتولا له خصائص مطهرة. تمكن العلماء مؤخرًا من معرفة تسلسل جينوم بشري كامل من قطعة من خشب البتولا تم مضغه وبصقه في جنوب الدنمارك منذ حوالي 5700 سنة.

    كان الشخص أنثى، ذات بشرة داكنة وشعر داكن وعينان زرقاوان. مثل إنسان الأوتزي Ötzi، وربما واجهت صعوبة في هضم منتجات الألبان. كما حوصرت داخل اللثة مادة وراثية من إحدى وجباتها الأخيرة، البط والبندق، جنبًا إلى جنب مع الحمض النووي من البكتيريا والفيروسات التي احتضنتها في فمها. أوضحت الدراسة مدى أهمية قيمة خشب البتولا للباحثين، خاصة عندما يتعلق الأمر بالعصور القديمة التي تعيش منها عظام بشرية قليلة؛ من خلال استخراج الحمض النووي من كتلة واحدة فقط من اللثة المهملة، تمكن العلماء من جمع ثروة من المعلومات حول مظهر وحمية وصحة أنثى الصياد.

  3. البراز الأحفوري COPROLITES
  4. في عام 1996 أدى مشروع التنمية الحضرية في نامور Namur في بلجيكا، إلى اكتشاف كنز أثري: سلسلة من المراحيض تحتوي على براميل مملوءة براز بشري يبلغ من العمر 700 عام. ومن خلال تسلسل جينومات الفيروسات داخل البراز الأحفوري، ومن الناحية العلمية استطاع الباحثون الحصول على رؤى جديدة حول صحة الأمعاء من مُنتقدي القرون الوسطى. في الواقع، كان لبرازهم تنوع أكبر في الجينات التي قد تحمي بكتيريا الأمعاء من المضادات الحيوية والمركبات السامة، مما يشير إلى أن أحشاءنا أصبحت أقل صلابة مع ظهور الصرف الصحي الغذائي والمائي.

    ولأن البراز مليء بالميكروبات، فإنها تميل إلى التحلل بسرعة. ولكن عندما يظهر البراز الأحفوري في السجل الأحفوري، يمكنهم أن يروا قصصًا رائعة عن الأشخاص والحيوانات والمخلوقات الأخرى التي كانت تسكن الكوكب. في الصيف الماضي تم توثيق أقدم الحمض النووي للطفيلي في براز حيوان البوما الذي ترسب في جبال الأنديز Andes قبل 17000 عام. قامت القطة الكبيرة هذه بأعمالها قبل عدة آلاف من السنين قبل وصول البشر إلى المنطقة، دحضًا للنظرية القائلة بأن Toxascaris leonina، وهو نوع من الديدان الطفيلية المستديرة، قد تسللت أولاً إلى أمعاء الحيوانات آكلة اللحوم في الأمريكتين من خلال الاتصال بالبشر وكلابهم وقططهم المستأنسة.

  5. المخطوطات المضيئة
  6. de-kay/iStock via Getty Images

    عادةً ما يقدر المؤرخون المخطوطات التي تعود إلى قرون من أجل كلماتهم والرسوم التوضيحية الجميلة، لكن الأبحاث الحديثة أظهرت أن هذه النصوص الثمينة يمكن أن تكون أيضًا كنوزًا من كنوز الحمض النووي. وكتب كتاب العصور القديمة غالبًا على الرق المصنوع من جلد الحيوانات، ويقوم المحافظون بتنظيف رق مخطوطة بشكل دوري بممحاة مطاطية. قام فريق بقيادة ماثيو كولينز Matthew Collins من جامعة كامبريدج University of Cambridge وجامعة كوبنهاغن University of Copenhagen بجمع الحطام الذي تم إزالته من إنجيل يورك York Gospels، وهو نص ديني يعتقد أنه كتب منذ حوالي 1000 عام في إنجلترا، وتمت دراستهم باستخدام التكنولوجيا العالية للتحليل الجيني.

    وجد العلماء أن الرق قد صنع إلى حد كبير من جلد العجول، وهو اكتشاف غريب، حيث كان المربون يرغبون في أن تنضج العجول وتلد مزيدًا من النسل. يقترح الباحثون أنه من الممكن أن تكون العجول قد ماتت بسبب تفشي طاعون الماشية cattle plague المعروف أنه ضرب الجزر البريطانية في أواخر 900 م. ولم تكن الحيوانات وحدها هي التي تركت بصماتها على إنجيل يورك؛ الصفحات التي تحتوي على قسَم كانت مليئة بشكل خاص بالحمض النووي الميكروبي البشري، على الأرجح لأنه تم التعامل معها في كثير من الأحيان وتقبيلها من قبل رجال الدين.

  7. العظام البشرية
  8. توفر بقايا الهيكل العظمي رابطنا المباشر مع سكان الكوكب السابقين. يمكن للخبراء جمع ثروة من المعلومات حول عمر الفرد وجنسه وحالته الصحية بمجرد النظر إلى العظام، ولكن التقدم في تحليل الحمض النووي المحفوظ داخل الهياكل العظمية يفتح مسارات جديدة مهمة للاكتشاف. فكانت على سبيل المثال دراسة وراثية ساعدت في حل نزاع طويل ومرير على كينويك مان Kennewick Man، وهو واحد من أقدم الهياكل العظمية وأكثرها اكتمالًا في أمريكا الشمالية. بعد اكتشاف بقايا عمرها 9000 عام طالب تحالفٌ من القبائل والقوات الأمريكية الأصلية بإعادة العظام إليهم لدفنها وفق طقوس؛ ومع ذلك قال بعض العلماء بأن كينويك مان لا يمكن ربطه نهائيًا بالقبائل الحية. في عام 2015 أثبت تحليل للحمض النووي تم الحصول عليه من عظم اليد الهيكل العظمي أن كينويك مان كان بالفعل أمريكيًا وراثيًا. بعد ذلك بعامين تم استرداد عظامه من قبل أعضاء خمس قبائل وتم دفنه.

    لعب الحمض النووي أيضًا دورًا حاسمًا في مساعدة الخبراء في تحديد عظام ريتشارد الثالث Richard III، التي تم اكتشافها تحت موقف للسيارات في مدينة ليستر Leicester في إنجلترا في عام 2012. وكان البطل في هذه الحالة الأثرية هو حمض الميتوكوندريا (mtDNA)، الذي ينتقل من الأم إلى الطفل. من خلال تتبع خط كامل للإناث من خلال شجرة عائلة ريتشارد الثالث، وتمكن الباحثون من مطابقة الحمض النووي الميتوكوندري لاثنين من سلالة حية مع mtDNA في الهيكل العظمي، مما يشير إلى أن البقايا تنتمي بالفعل إلى الملك سيئ السمعة.

  9. أعشاش القوارض
  10. NPS/Brad Sutton, Flickr // Public Domain

    كانت القوارض منذ آلاف السنين الماضية، مثل نظرائهم الحديثين، بناة العش. قاموا بجمع القطع من محيطهم واضعين معها خليطًا مع بولهم، والذي يعمل بدوره كموثق يحافظ على مسكن القوارض لعشرات الآلاف من السنين. تقدم هذه الأعشاش، المعبأة بالنباتات وأجزاء الحشرات والعظام والبراز وغيرها من المواد، لقطة للبيئة المحلية في الوقت الذي تم فيه بناء العش. يحتوي العش أيضًا على الحمض النووي الذي تمكن العلماء من تحليله.

    جاء أحد الاكتشافات من كهف في جنوب غرب الأرجنتين، حيث وجد الخبراء مخزونًا فريدًا من الروث، داخل عش مخلف خلفه فيسكاشا vizcacha، وهو نوع من القوارض ينتمي إلى عائلة شينشيليد Chinchillidae. أظهر الحمض النووي للميتوكوندريا أن الروث جاء من حيوان الكسلان الأرضي المنقرض الذي كان يتجول في المنطقة. في دراسة أكثر حداثة وأوسع، قام العلماء بتسلسل قطع الحمض النووي بشكل عشوائي من 25 عينة من الأعشاش، تتراوح أعمارهم من 300 إلى 48000 سنة. وجد الباحثون أدلة جينية على كل شيء من البكتيريا إلى الحشرات إلى الورود، مما يتيح لنا اكتساب رؤى جديدة في النظم البيئية القديمة.

  11. و 7. الأسنان و ترسباتها
  12. نظرًا لأن المينا التي تغطي أسناننا معدنية بنسبة 97% فإنها أكثر صلابة من العظام وأكثر احتمالية للبقاء في السجل الأثري. لقد كانت تسلسلات الحمض النووي المأخوذة من أسنان أسلافنا القدماء بالغة الأهمية لفهم الخبراء لشجرة العائلة البشرية. في عام 2010، على سبيل المثال ساعدت المواد الوراثية من ضرس العقل المكتشفة في سيبيريا، العلماء في التعرف على الدينيسوفان Denisovans، وهي مجموعة غير معروفة تشترك في سلف مشترك مع كل من الإنسان غير الواعي النياندرتال Neanderthals والإنسان الواعي هومو سابينس Homo sapiens.

    وإذا كانت السن مغلفة بلويحة فهذا أفضل، على الرغم من أن طبيب الأسنان قد يختلف مع هذا. عندما لا يتم تنظيفه بالفرشاة تتجمد اللويحات في مادة تعرف باسم الجير calculus، والتي تبدأ في التحجر بينما لا نزال على قيد الحياة. يلتقط الزنك الطعام والبكتيريا والحمض النووي، وهو ما يزيد بحوالي 25 مرة على الحمض النووي عن العظام أو الأسنان نفسها. في عام 2017 أعلن العلماء أنهم قاموا بتسلسل جينوم ميكروب عالق في ترسبات أسنان نياندرتال. يبدو أن هذا الميكروب واسمه Methanobrevibacter oralis، قد تم تبديله بين إنسان نياندرتال والبشر الحديثين تشريحيًا، مما يشير إلى أن الاثنين كانا عرضة للتلطخ.

    8. المومياء

    Karen Neoh, Flickr // CC BY 2.0

    حرص المصريون القدماء على الحفاظ على جثث موتاهم، ومع ذلك كافح العلماء ذات مرة لاستخراج الحمض النووي من البقايا المحنطة. كان يُعتقد أن المناخ الحارق في مصر، وربما عملية التحنيط، دمرت المواد الوراثية، لكن تطبيق تقنيات التسلسل الجديدة أظهرت أن الحمض النووي لا يزال حيًا في عظام وأسنان المومياء القديمة. على سبيل المثال، تشير المادة الوراثية التي تم الحصول عليها من ضرس مومياوتين اثنتين تم دفنهما جنبًا إلى جنب أنهما كانا نصف أخوة. كانا يتشاركان نفس الأم ولكن من المحتمل أن يكون لديهما آباء مختلفة.

    إن التحدر من جزء أكثر برودة من العالم هو واحد من أشهر المومياء في العالم: أوتزي Ötzi رجل الثلج، الذي قتل ومات في جبال الألب الإيطالية منذ حوالي 5300 عام. تم تحنيط جسم بشكل طبيعي بسبب المناخ القارس، وساعدت المادة الوراثية من عظم الحوض العلماء على إنشاء تسلسل شبه كامل من الحمض النووي الخاص به، وكشف أن رجل الثلج قد يكون له عيونًا بنية، وعدم تحمل اللاكتوز، والاستعداد الوراثي لمرض القلب. قام الباحثون أيضًا بتعقب بعض أقارب أوتزيالبعيدين للغاية، وتم العثور على 19 شخص في النمسا تبادل الطفرة الجينية الفريدة مع المومياء القديمة.

    9. نباتات صالحة للأكل

    قامت بعض الفواكه والخضروات والحبوب برحلات طويلة من أصولها البرية إلى الأطباق الحديثة، ويمكن أن يساعد تحليل الحمض النووي العلماء في تتبع المسارات المعقدة لتوطين المحاصيل. بدأ تطور الذُرة على سبيل المثال، منذ حوالي 9000 سنة في المكسيك، عندما بدأ المزارعون في اختيار سمات مواتية لمصنع صغير قوي يسمى teosinte. ولكن بالنظر إلى الحمض النووي لـ 11 نبات قديم، جنبًا إلى جنب مع جينومات 100 نوع من الذرة الحديثة، اكتشف الباحثون أن الذرة الأولية تم نقلها إلى أمريكا الجنوبية قبل اكتمال عملية التدجين، حيث تحدث المراحل النهائية بشكل مستقل في عدة المواقع.

    اكتشفت أوراق البطيخ المكتشفة في مقبرة مصرية عمرها 3500 عام قصة رائعة ترويها. على عكس أبناء عمومتهم المستأنسين، البطيخ البري ليس مستساغًا بشكل خاص. لحمهم أبيض ومرير. لكن تسلسلًا جزئيًا للجينوم للأوراق القديمة أظهر أن جينًا يملي هذه النكهة المريرة قد تم تعطيله، كما تم تعطيل الجين الذي يرى تحويل الصباغ الأحمر الليكوبين lycopene إلى مادة أخرى. وبعبارة أخرى، تم تدجين البطيخ قبل 3500 عام على الأقل، وكان قدماء المصريين يتناولون وجبات خفيفة من الفواكه الحمراء الحلوة مثل تلك التي نعرفها اليوم.

المصادر: 1