العلماء يكشفون لغز “الأفيال الشبح” العملاقة في أنجولا

الحمض النووي كشفت دراسة مأخوذة من روث الأفيال أن أفيال أنجولا التي تعيش على ارتفاعات عالية تنتمي إلى سلالة وراثية متميزة مرتبطة بالأفيال في ناميبيا.

لأكثر من 10 سنوات، تابع عالم الأحياء ستيف بويز تقارير عن “أفيال الأشباح”، وهي عمالقة ليلية يقال إنها تعيش في أرض رطبة نائية على ارتفاعات عالية في شرق أنغولا. وفي عام 2024، قامت كاميرا استشعار الحركة بتصويرهم أخيرًا. ثم طلب بويز من علماء جامعة ستانفورد المساعدة في الإجابة على سؤال أعمق: من هي هذه الأفيال، ومن أين أتت؟

قدم الحمض النووي المستخرج من روث الفيل إجابة غير متوقعة. تختلف الأفيال الشبح وراثيا عن أي مجموعة تم تسلسلها من قبل، وأقرب تطابق معروف لها هو مع الأفيال في ناميبيا، على بعد مئات الأميال إلى الجنوب.

قاد ديمتري بيتروف، أستاذ ميشيل وكيفن دوغلاس في كلية العلوم الإنسانية والعلوم، التحليل الجينومي. وقال بيتروف: “الحمض النووي هو جزيء الحياة، وقد اكتشف الناس كيفية قراءته بشكل أسرع وأسرع”. “إنها قوية جدًا.”

تم عرض البحث عن الأفيال والعلم الذي يقف وراءه جامعة ستانفورد في فيلم وثائقي جديد من ناشيونال جيوغرافيك من تأليف فيرنر هيرزوغ. يتتبع الفيلم بويز، مستكشف ناشيونال جيوغرافيك، أثناء سفره إلى ليسيما لي مونو، وهي أرض رطبة على ارتفاعات عالية معزولة جدًا لدرجة أن الفريق اضطر إلى حمل دراجات نارية عبر الأنهار للوصول إلى هناك.

الأفيال أكبر من غيرها في المنطقة، وتنشط في الليل، ولم تكن معروفة سابقًا إلا من خلال المشاهدة المحلية. ويعتقد بويز أنهم يمكن أن يكونوا أحفادًا أحياء لأكبر حيوان ثديي بري تم تسجيله على الإطلاق، وهو فيل يُدعى “هنري”، قُتل في أنغولا في الخمسينيات من القرن الماضي، وتوجد بقاياه في متحف سميثسونيان الوطني للتاريخ الطبيعي.

أحضر بويز عينات من الروث إلى بيتروف وكاتي سولاري، أحد كبار العلماء في مختبر بتروف والمدير المساعد لبرنامج جينوميات الحفظ في جامعة ستانفورد. يجمع مختبر بتروف بين علماء الأحياء والفيزياء وعلماء الرياضيات الذين يستخدمون الأدوات الجينومية لدراسة التكيف التطوري. كانت جوردانا ماير، الباحثة السابقة في جامعة ستانفورد، وكبيرة العلماء في المشروع، هي حلقة الوصل الرئيسية التي جلبت العمل إلى مختبر بتروف. كما ساهم في ذلك إيلي أرمسترونج، وهو باحث سابق آخر في جامعة ستانفورد.

البحث عن بيانات الحمض النووي

في المختبر، وضع الباحثون العينات في “آلة طحن الخرز”، وهي آلة تكسر الخلايا المفتوحة حتى يمكن إطلاق الحمض النووي. ثم تم إرسال الحمض النووي المستخرج إلى آلة تسلسل قادرة على قراءة الجينوم الكامل.

وقال سولاري: “كان هذا مثالاً رائعًا حقًا لاستخدام العينات غير الجراحية، لأنك لا تستطيع حتى رؤية الحيوان”. “أفضل ما يمكننا فعله هو الحصول على برازهم ومن ثم استخدام كل تقنياتنا الجينومية للحصول على معلومات على مستوى الأنسجة.”

وقد قام بتروف وسولاري بتحسين هذه الطريقة في ثدييات مختلفة، خاصة في أفريقيا. وقد أظهر عملهم أنه عندما تكون عينة البراز طازجة بما فيه الكفاية، يمكن للعلماء جمع الطبقة المخاطية الخارجية، والتي يمكن أن تعمل إلى حد كبير مثل عينة الأنسجة.

وأوضح سولاري: “نأمل أن تحتوي هذه العينة على عدد أكبر من الحمض النووي للأفيال مقارنة بالأشياء الأخرى الموجودة في عينة البراز، والتي ستشمل أيضًا الحمض النووي من نظامهم الغذائي، والميكروبيوم، والطفيليات”.

بعد أن حصل الفريق على جينوم الأفيال الشبح، شاركوا البيانات مع كارلا هوج، زميلة ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا. جامعة شيكاغو في مختبر جون نوفمبري، حتى تتمكن من مقارنتها بتسلسلات من أفيال أخرى. سرعان ما أصبح الجهد محدودًا. وقال سولاري: “من المثير للدهشة أنه عندما بدأنا هذا المشروع، لم يكن هناك الكثير من المعلومات الوراثية المتاحة للأفيال”. “كان هناك عدد قليل من الأفراد الأسرى الذين تم تسلسلهم ولم يكونوا مفيدين في حالة الاستخدام هذه.”

نظرًا لأن السلالة الأصلية للأفيال الأسيرة غالبًا ما تكون غير واضحة، فقد احتاج بيتروف وسولاري إلى بيانات جينومية من مجموعات الأفيال البرية بالقرب من الأفيال الشبح لتحديد ما إذا كانت المجموعات مرتبطة ببعضها البعض.

أمضى ماير وسولاري أشهرًا في جمع عينات الدم والأنسجة من أفيال أخرى في المنطقة التي تم تصوير الفيلم الوثائقي فيها حتى يمكن استكمال المقارنة.

وقال سولاري: “لقد أظهرت تحليلات كارلا أن الأفيال الشبحية تختلف تمامًا عن أي شيء قمنا بتسلسله”. “لقد تمكنا من معرفة أنها أكثر تشابهًا من الناحية الجينية مع الأفيال في ناميبيا، وليس في دلتا أوكافانغو في بوتسوانا، وهو أمر مثير للدهشة”.

ولم يتمكن الباحثون من إثبات وجود صلة وراثية بين الأفيال الشبح وهنري. في الوقت الحالي، الدليل الجيني القوي الوحيد لهنري هو الحمض النووي للميتوكوندريا، الذي يتم توريثه فقط من خلال الأم، ولا يربطه بالأفيال الأشباح. وقال سولاري إن البيانات الإضافية قد تحل المشكلة في نهاية المطاف.

لقد قدمت عينات روث الفيل الشبح بالفعل أكثر من مجرد أدلة السلالة. لقد مكنوا هوج من التعرف على الأفيال الفردية، وتحديد جنسها، وتقييم ما إذا كان أي منهم مرتبطًا ارتباطًا وثيقًا.

وقال بيتروف: “إن حقيقة قدرتنا على رؤية أفراد مختلفين أمر مهم حقًا”. “إنها طريقة راسخة للغاية، ونحن نستخدمها الآن لفهم حجم عدد السكان. إنه لأمر رائع أن نتمكن من الحصول على كل هذه المعلومات دون إزعاج الحيوانات على الإطلاق.”

وتابع: “إن الكثير من هذه المجموعات السكانية التي نعمل عليها معرضة للخطر، لذا فإن مسألة الحفاظ عليها تصبح مركزية”. “نحن نحاول معرفة كيف يمكننا الذهاب إلى الطبيعة والتعرف على كيفية عمل هذه النظم البيئية حتى نتمكن في النهاية من حمايتها.” وقد طبق سولاري نفس طريقة الحمض النووي البرازية لحساب فهود الثلج في باكستان، وهو أمر بعيد المنال صِنف والتي لا يمكن دراستها بشكل جيد من خلال الملاحظة وحدها.

استخدم علماء ستانفورد أيضًا الحمض النووي البيئي (eDNA) في الأبحاث ذات الصلة في محمية جاسبر ريدج البيولوجية (‘Ootchamin’ Ooyakma)، وهو مختبر حي يسهل الوصول إليه. إن الحمض النووي الإلكتروني (eDNA) عبارة عن مادة وراثية تتركها الكائنات الحية وراءها في الماء أو التربة أو الهواء، وتوفر طريقة غير جراحية لمراقبة النظم البيئية.

العلم والحقيقة الشعرية

وقال بيتروف إنه يقدر البعد القصصي للمشروع، فضلاً عن فرصة العمل مع قسم دراسات السينما والإعلام في عرض الفيلم بالحرم الجامعي في أكتوبر الماضي. وتضمن العرض حلقة نقاش مع هيرزوغ، وبيتروف، وسولاري، وبافلي ليفي، أستاذ الفنون الجميلة في أوسجود هوكر.

وفقًا لبيتروف، أعطت المناقشة فرصة للعلماء والفنانين للنظر في كيفية التقاء البيانات وسرد القصص. وقال: “لقد أضاف الشعر إلى العملية برمتها”. “أعتقد أن هناك أماكن قليلة جدًا حيث يمكنك إجراء هذه المحادثة بخلاف هنا في جامعة ستانفورد.”

ويوثق الفيلم مرحلة واحدة من العمل، لكن الأسئلة العلمية تستمر. لا يزال الباحثون يريدون أن يفهموا لماذا يبدو أن أفيال الأشباح تعود إلى ناميبيا وليس إلى سكان أقرب إلى المرتفعات الأنغولية. قال بيتروف: “أنت تحل لغزًا واحدًا، ويظهر لغز آخر، ومن ثم نقوم بحل هذا اللغز”. “إنها ممتعة.”

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.