بازسازی تاریخ با خاک
در دو دهه گذشته، پیشرفتهای فناوری در استخراج و توالییابی DNA باستانی باعث انقلابی در بازسازی گذشته شده؛ مثلا کشف اینکه چگونه نئاندرتالها و انسانهای مدرن با هم بودهاند یا چگونه نسل حیوانات منقرض شده یا مسیر مهاجرت گروههای انسانی مختلف به شکلی تداوم یافته است.
اما اکنون روش جدید و تحولی بزرگ در این عرصه پدید آمده است: دانشمندان میتوانند DNA باستانی را مستقیما از رسوبات کف غار استخراج و توالییابی کنند، آنهم بدون نیازبه استخوان یا دندان.به این ترتیب،کف غارها به «کپسولهای زمانی زیستی» تبدیل میشود که میتوانند دههاهزار سال تاریخ زیستی، انسانی واکوسیستمی راحفظ کرده باشد.
چرا غارها بستر مناسبی هستند؟
غارها، بهویژه در مناطقی مانند رشتهکوه شوابیان ژورا شرایط پایداری دارند: تاریک، خنک و نسبتا بدون تغییر محیطی؛ همین آرامش باعث میشود مولکولهای ظریف DNA باستانی حفظ شوند. در این غارها، لایههای مختلف رسوب میتوانند بازههای زمانی متفاوتی را نشان دهند؛ از حضور نئاندرتالها تا انسانهای مدرن، حیوانات منقرضشده، حتی میکروبها، همه و همه درون خاک غار بهصورت ذرات ریز باقی ماندهاند. این بهآن معناست که دیگر محدود به استخوانها یا بقایای فیزیکی نیستیم؛ حتی در نبود هرگونه بازمانده جسمانی، خاک یک غار میتواند گویای زندگی هزاران سال گذشته باشد.
چطور این کار انجام میشود: از خاک تا ژنوم
کار در آزمایشگاه با دقت بسیار بالا آغاز میشود. DNA در خاک معمولا کمیاب، شکسته و فرسوده به نظر میرسد و با DNA مدرن (مردم، حیوانات یا گیاهان امروزی) آلوده شده است. بنابراین برای تشخیص جنس اصلی و باستانی DNA ، باید علائم خاصی تحلیل شود: از الگوهای آسیب شیمیایی گرفته تا نشانههای تخریب مولکولی. همچنین لازم است کار در محیطهای فوقتمیز انجام شود، با تجهیزات رباتیک و تحلیلهای پیشرفته بیوانفورماتیک. چنین فرآیندی شبیه یافتن «سوزن در انبار کاه» است اما هر موفقیت کوچک میتواند حقایق جدیدی درباره گذشته آشکار کند.
چه چیزی تاکنون کشف شده؟
در برخی غارها، دیانای بهقدری قدیمی است که بیش از دو میلیون سال تخمینزده میشود؛ مانند نمونههایی که در گرینلند یافت شدهاست. این پروژه در حال بررسی رسوبات غارهایی در سراسر جهان است. از اروپا (بهویژه غارهایی مثل فلز گرفته تا غارهایی در صربستان) و برنامههایی برای بررسی غارها در آفریقا و غرب آمریکا وجود دارد. این روش میتواند ژنوم گونههایی منقرضشده را بازسازی کند؛ حتی زمانی که هیچ استخوانی برای تحلیل باقی نمانده باشد. پژوهشگران امیدوارند بتوانند اولین شواهد مستقیم از حضور انسان معاصر و نئاندرتال در غارها و نیز ترتیب زمانی، تنوع جمعیتها و احتمالا تعامل میان آنها را بازسازی کنند. همچنین امکان مطالعه اکوسیستم عصر یخبندان وجود دارد؛ از حیوانات شکارشده و همنشینان آنها (میکروبها، گیاهان) گرفته تا تأثیر حضور انسانها بر محیط.
چالشها و محدودیتها
با آنکه ایده استخراج دیانای از رسوبات هیجانانگیز است اما کار چندان ساده نیست. دیانای باستانی در خاک بسیار فرسوده و شکننده است؛ اغلب قطعات بسیار کوتاه و تجزیهشدهاند. بهعلاوه، آلودگی توسط دیانای مدرن (انسانهای امروزی، حیوانات و گیاهان) مسألهای جدی است. برای گرفتن نتایج معتبر، باید آزمایشها در شرایط فوقالعاده تمیز انجام شود و تحلیل دادهها بسیار دقیق باشد. هر نتیجه مثبت باید شواهدی از تخریب شیمیایی نشان دهد تا مطمئن شویم دیانای واقعی از عصر یخبندان است نه مدرن. علاوهبر این، هنوز نمیتوان مطمئن بود که دیانای باستانی همیشه بهخوبی حفظ شده است؛ شرایط اقلیمی، نوع رسوبات و زمان ممکن است مانع بقا شود.
چرا این پژوهش مهم است؟
این روش دید تازهای به تاریخ انسان و محیطزیست میدهد؛ حتی جایی که هیچ استخوان یا ابزار سنگی پیدا نشده باشد. میتوان پاسخ داد به پرسشهایی که تا پیش از این بیپاسخ بودند: آیا انسان مدرن و نئاندرتال در غارهای مشابه زندگی کردهاند؟ آیا همزمان بودهاند؟ چه حیواناتی با آنها زندگی میکردند؟ اکوسیستم عصر یخبندان چگونه بود؟ میتواند اطلاعاتی درباره انقراض گونهها، مهاجرتها و تعاملات گونهای ارائه دهد؛ دانش مهمی که برای درک تنوع زیستی و تأثیرات اکولوژیکی گذشته بر امروز کاربرد دارد. از طرفی، برای باستانشناسی و دیرینهشناسی، این روش انقلابی است؛ زیرا اکثر سایتها بدون استخوان یا ابزار باقی ماندهاند و این تکنیک میتواند آنها را هم به تاریخ وصل کند.
خاک غارها، کتابخانه صامت گذشته
کف غارها در واقع نوعی کتابخانه خاموش تاریخ هستند؛ رسوباتی که طی هزاران سال جویدهاند، تنفس و شکار کردهاند، فضولات ریختهاند و همه اینها با خود دیانای گذاشتهاند.روش استخراج و توالییابی دیانای از خاک غارها به دانشمندان اجازه میدهد این داستانها را بخوانند: چه کسی زندگی میکرد، چه حیواناتی بودند، اکوسیستم چگونه بود و انسانها چگونه با آن تعامل داشتند؟ اگرچه چالشهای فنی و علمی وجود دارد اما پیشرفتها در دستگاههای توالییابی، رباتیک و تحلیل دادهها (همراه با همکاری میان انسانشناسان، ژنتیکدانها، زمینشناسان و بیوانفورماتیکدانها) نویدبخش دورهای جدید در شناخت گذشته بشر و طبیعت است. به قول نویسندگان پروژه: هر لایه از رسوبات غار میتواند «پیچشی دیگر در داستان» اضافه کند.
چرا غارها بستر مناسبی هستند؟
غارها، بهویژه در مناطقی مانند رشتهکوه شوابیان ژورا شرایط پایداری دارند: تاریک، خنک و نسبتا بدون تغییر محیطی؛ همین آرامش باعث میشود مولکولهای ظریف DNA باستانی حفظ شوند. در این غارها، لایههای مختلف رسوب میتوانند بازههای زمانی متفاوتی را نشان دهند؛ از حضور نئاندرتالها تا انسانهای مدرن، حیوانات منقرضشده، حتی میکروبها، همه و همه درون خاک غار بهصورت ذرات ریز باقی ماندهاند. این بهآن معناست که دیگر محدود به استخوانها یا بقایای فیزیکی نیستیم؛ حتی در نبود هرگونه بازمانده جسمانی، خاک یک غار میتواند گویای زندگی هزاران سال گذشته باشد.
چطور این کار انجام میشود: از خاک تا ژنوم
کار در آزمایشگاه با دقت بسیار بالا آغاز میشود. DNA در خاک معمولا کمیاب، شکسته و فرسوده به نظر میرسد و با DNA مدرن (مردم، حیوانات یا گیاهان امروزی) آلوده شده است. بنابراین برای تشخیص جنس اصلی و باستانی DNA ، باید علائم خاصی تحلیل شود: از الگوهای آسیب شیمیایی گرفته تا نشانههای تخریب مولکولی. همچنین لازم است کار در محیطهای فوقتمیز انجام شود، با تجهیزات رباتیک و تحلیلهای پیشرفته بیوانفورماتیک. چنین فرآیندی شبیه یافتن «سوزن در انبار کاه» است اما هر موفقیت کوچک میتواند حقایق جدیدی درباره گذشته آشکار کند.
چه چیزی تاکنون کشف شده؟
در برخی غارها، دیانای بهقدری قدیمی است که بیش از دو میلیون سال تخمینزده میشود؛ مانند نمونههایی که در گرینلند یافت شدهاست. این پروژه در حال بررسی رسوبات غارهایی در سراسر جهان است. از اروپا (بهویژه غارهایی مثل فلز گرفته تا غارهایی در صربستان) و برنامههایی برای بررسی غارها در آفریقا و غرب آمریکا وجود دارد. این روش میتواند ژنوم گونههایی منقرضشده را بازسازی کند؛ حتی زمانی که هیچ استخوانی برای تحلیل باقی نمانده باشد. پژوهشگران امیدوارند بتوانند اولین شواهد مستقیم از حضور انسان معاصر و نئاندرتال در غارها و نیز ترتیب زمانی، تنوع جمعیتها و احتمالا تعامل میان آنها را بازسازی کنند. همچنین امکان مطالعه اکوسیستم عصر یخبندان وجود دارد؛ از حیوانات شکارشده و همنشینان آنها (میکروبها، گیاهان) گرفته تا تأثیر حضور انسانها بر محیط.
چالشها و محدودیتها
با آنکه ایده استخراج دیانای از رسوبات هیجانانگیز است اما کار چندان ساده نیست. دیانای باستانی در خاک بسیار فرسوده و شکننده است؛ اغلب قطعات بسیار کوتاه و تجزیهشدهاند. بهعلاوه، آلودگی توسط دیانای مدرن (انسانهای امروزی، حیوانات و گیاهان) مسألهای جدی است. برای گرفتن نتایج معتبر، باید آزمایشها در شرایط فوقالعاده تمیز انجام شود و تحلیل دادهها بسیار دقیق باشد. هر نتیجه مثبت باید شواهدی از تخریب شیمیایی نشان دهد تا مطمئن شویم دیانای واقعی از عصر یخبندان است نه مدرن. علاوهبر این، هنوز نمیتوان مطمئن بود که دیانای باستانی همیشه بهخوبی حفظ شده است؛ شرایط اقلیمی، نوع رسوبات و زمان ممکن است مانع بقا شود.
چرا این پژوهش مهم است؟
این روش دید تازهای به تاریخ انسان و محیطزیست میدهد؛ حتی جایی که هیچ استخوان یا ابزار سنگی پیدا نشده باشد. میتوان پاسخ داد به پرسشهایی که تا پیش از این بیپاسخ بودند: آیا انسان مدرن و نئاندرتال در غارهای مشابه زندگی کردهاند؟ آیا همزمان بودهاند؟ چه حیواناتی با آنها زندگی میکردند؟ اکوسیستم عصر یخبندان چگونه بود؟ میتواند اطلاعاتی درباره انقراض گونهها، مهاجرتها و تعاملات گونهای ارائه دهد؛ دانش مهمی که برای درک تنوع زیستی و تأثیرات اکولوژیکی گذشته بر امروز کاربرد دارد. از طرفی، برای باستانشناسی و دیرینهشناسی، این روش انقلابی است؛ زیرا اکثر سایتها بدون استخوان یا ابزار باقی ماندهاند و این تکنیک میتواند آنها را هم به تاریخ وصل کند.
خاک غارها، کتابخانه صامت گذشته
کف غارها در واقع نوعی کتابخانه خاموش تاریخ هستند؛ رسوباتی که طی هزاران سال جویدهاند، تنفس و شکار کردهاند، فضولات ریختهاند و همه اینها با خود دیانای گذاشتهاند.روش استخراج و توالییابی دیانای از خاک غارها به دانشمندان اجازه میدهد این داستانها را بخوانند: چه کسی زندگی میکرد، چه حیواناتی بودند، اکوسیستم چگونه بود و انسانها چگونه با آن تعامل داشتند؟ اگرچه چالشهای فنی و علمی وجود دارد اما پیشرفتها در دستگاههای توالییابی، رباتیک و تحلیل دادهها (همراه با همکاری میان انسانشناسان، ژنتیکدانها، زمینشناسان و بیوانفورماتیکدانها) نویدبخش دورهای جدید در شناخت گذشته بشر و طبیعت است. به قول نویسندگان پروژه: هر لایه از رسوبات غار میتواند «پیچشی دیگر در داستان» اضافه کند.
تازه ها
پیشنهاد سردبیر
در یادداشتی اختصاصی برای جام جم آنلاین مطرح شد
جنبش مردمی سوریه
در یادداشتی اختصاصی برای جام جم آنلاین مطرح شد
زمان دیپلماسی برای حمایت از مقاومت
عضو دفتر حفظ و نشر آثار رهبر انقلاب در گفتگو با جام جم آنلاین مطرح کرد
نقش ویژه اهالی اندیشه، رسانه و هنر در مقابله با تهدیدات نرم
گفت و گو
سفیر کشورمان در عشقآباد در گفتوگو با «جامجم» ابعاد مختلف سفر رئیسجمهور به ترکمنستان و قزاقستان را تشریح کرد
سهگانه فرصت در آسیای مرکزی
همزمان با موافقت معاون رئیسجمهور با اهدای عضو ۲ فرزندش،در گفتوگو با دکتر امید قبادی، نایبرئیس انجمن اهدای عضو ایرانیان، چالشهای این حوزه را بررسی کردیم
رویش زندگی از دل مرگ
بررسی شرایط تیم ملی فوتبال ایران در جام جهانی از زبان اسماعیل حلالی