Dodo, viruși zombie și un miros vechi de 3.500 de ani: Cum au reînviat oamenii de știință trecutul în 2023
Activitatea este departe de dinozaurii modificați genetic care au scăpat în filmul de succes "Jurassic Park", deși pentru unii oameni de știință scopul final este de a elimina extincția și de a readuce la viață animale și plante care au fost pierdute.
Alți cercetători se uită în trecut pentru a găsi noi surse de medicamente sau pentru a trage un semnal de alarmă cu privire la posibilitatea existenței unor agenți patogeni care au rămas îndelung adormiți. Acest domeniu de studiu se referă, de asemenea, la recrearea unor elemente ale istoriei umane în încercarea de a înțelege mai bine cum ar fi putut trăi și muri strămoșii noștri.
Iată patru proiecte de cercetare fascinante din acest domeniu emergent care au fost lansate sau au înregistrat progrese semnificative în 2023.
Reînvierea virușilor "zombi
Temperaturile mai ridicate din Arctica dezgheață permafrostul din regiune - un strat înghețat de sol aflat sub pământ - și, potențial, trezesc la viață viruși care, după ce au stat în stare latentă timp de zeci de mii de ani, ar putea pune în pericol sănătatea animalelor și a oamenilor.
Jean-Michel Claverie, profesor emerit de medicină și genomică la Școala de Medicină a Universității Aix-Marseille din Marsilia, Franța, încearcă să înțeleagă mai bine riscurile pe care le prezintă ceea ce el descrie drept "virusuri zombi", resuscitând virusuri din mostre de pământ din Siberia.
Claverie a reușit să reînvie în 2014 un virus pe care el și echipa sa l-au izolat din permafrost, făcându-l infecțios pentru prima dată după 30.000 de ani, prin inserția acestuia în celule cultivate. În cele mai recente cercetări ale sale, publicate în februarie, Claverie și echipa sa au izolat mai multe tulpini de virus vechi din mai multe mostre de pământ, reprezentând cinci noi familii de virusuri. Din motive de siguranță, el a ales să studieze un virus care poate viza doar amibele unicelulare, nu și animalele sau oamenii.
Cea mai veche avea aproape 48.500 de ani, pe baza datării cu radiocarbon a solului, și provenea dintr-o mostră de pământ prelevată dintr-un lac subteran aflat la 16 metri sub suprafață. Cele mai tinere mostre, găsite în conținutul stomacului și în haina rămășițelor unui mamut lânos, aveau o vechime de 27.000 de ani.
Faptul că virușii care infectează amibele sunt încă infecțioși după atât de mult timp este un semnal al unei potențiale amenințări serioase la adresa sănătății publice, a declarat Claverie.
"Noi considerăm acești viruși care infectează amoebele ca fiind surogate pentru toate celelalte virusuri posibile care s-ar putea afla în permafrost", a declarat Claverie pentru CNN la începutul acestui an.
"Raționamentul nostru este că, dacă virusurile amibelor sunt încă în viață, nu există niciun motiv pentru care ceilalți viruși nu vor fi încă în viață și capabili să își infecteze propriile gazde".
Vânătoarea de noi antibiotice se întoarce în epoca de gheață
Pentru pionierul bioingineriei César de la Fuente, profesor asistent prezidențial la Universitatea din Pennsylvania, trecutul este o sursă de oportunități care a deschis un nou front în lupta împotriva superbacteriilor rezistente la medicamente.
Progresele înregistrate în recuperarea ADN-ului antic din fosile înseamnă că biblioteci detaliate de informații genetice despre rudele umane dispărute și despre animalele dispărute de mult timp sunt acum disponibile publicului.
Grupul de biologie a mașinilor pe care îl conduce la UPenn folosește metode de calcul bazate pe inteligență pentru a extrage aceste informații genetice și pentru a identifica molecule mici de proteine sau peptide, despre care se crede că au puterea de a lupta împotriva bacteriilor. El a descoperit compuși promițători de la neanderthalieni și de la creaturi din epoca glaciară, cum ar fi mamutul lânos și leneșul uriaș.
"Ne-a permis să descoperim noi secvențe, noi tipuri de molecule pe care nu le-am găsit până acum în organismele vii, extinzând modul în care ne gândim la diversitatea moleculară", a declarat de la Fuente. "Bacteriile de astăzi nu s-au confruntat niciodată cu aceste molecule, astfel încât acestea ne pot oferi o oportunitate mai bună de a ținti agenții patogeni care sunt problematici în prezent".
Majoritatea antibioticelor provin din bacterii și ciuperci și au fost descoperite prin depistarea microorganismelor care trăiesc în sol. Însă, în ultimele decenii, agenții patogeni au devenit rezistenți la multe dintre aceste medicamente din cauza utilizării excesive pe scară largă.
Deși abordarea lui de la Fuente este neortodoxă, urgența identificării unor posibili candidați nu a fost niciodată mai mare, deoarece populația globală se confruntă cu aproape 5 milioane de decese în fiecare an care sunt asociate cu rezistența microbiană, potrivit Organizației Mondiale a Sănătății.
Trasarea învierii dodo, a mamutului lânos și a tigrului tasmanian
Extincțiile au loc într-un ritm mai rapid ca niciodată. Pentru unii oameni de știință, o cale de a stăvili această pierdere ar putea fi încercarea de a reînvia creaturile pierdute din trecut.
În ianuarie, compania Colossal Biosciences, un start-up din domeniul biotehnologiei și al ingineriei genetice, a anunțat că dorește să readucă la viață dodo - o pasăre ciudată care nu zboară și care a trăit pe insula Mauritius din Oceanul Indian până la sfârșitul secolului al XVII-lea - și să o reintroducă în habitatul său natal de odinioară.
Compania lucrează la alte proiecte la fel de ambițioase care vor încorpora progresele în secvențierea ADN-ului antic, tehnologia de editare a genelor și biologia sintetică pentru a readuce la viață mamutul lânos și thylacine, sau tigrul tasmanian.
Geneticienii de la Colossal Biosciences au descoperit celule care acționează ca precursor pentru ovare sau testicule la porumbelul Nicobar, cea mai apropiată rudă în viață a dodo, care pot crește cu succes într-un embrion de pui. Oamenii de știință investighează acum dacă aceste celule - numite celule germinale primordiale, sau PGC - se pot transforma în spermatozoizi și ovule.
Compania plănuiește să compare genomul dodo și cel al solitarului Rodrigues, o pasăre dispărută strâns înrudită cu dodo, pentru a identifica în ce fel diferă. Apoi va edita PGC-urile unui porumbel Nicobar astfel încât să exprime trăsăturile fizice ale unui dodo.
Celulele editate vor fi apoi inserate în embrionii unei găini și ai unui cocoș sterile. Odată cu introducerea PGC-urilor editate, găina și cocoșul vor fi capabili să se reproducă și, teoretic, urmașii lor vor semăna cu dodo datorită ADN-ului hibridizat de porumbel din sistemele lor de reproducere.
"Din punct de vedere fizic, dodo-ul restaurat va fi indiscernabil de ceea ce știm despre aspectul dodo-ului", a declarat Matt James, șeful departamentului pentru animale al Colossal Biosciences, pentru CNN într-un e-mail din noiembrie.
Chiar dacă cercetătorii vor avea succes în acest demers cu miză mare, ei nu vor realiza o copie fidelă a dodo-ului care a trăit acum patru secole, ci o formă modificată, hibridă.
Colossal Biosciences a încheiat un parteneriat cu Mauritian Wildlife Foundation pentru a realiza un studiu de fezabilitate pentru a evalua unde să localizeze cel mai bine păsările dacă experimentul va avea succes. Cu toate acestea, găsirea unui cămin s-ar putea dovedi dificilă.
Mauritius este o insulă relativ mică, care s-a schimbat semnificativ de când dodo a dispărut.
"În ciuda faptului că este una dintre cele mai faimoase păsări din lume, încă nu știm practic nimic despre dodo, astfel încât este imposibil de știut cum a interacționat cu mediul său", a declarat Julian Hume, paleontolog aviar și cercetător asociat la Muzeul de Istorie Naturală din Londra, care a studiat pasărea.
"Din cauza complexității recreării unei specii pornind de la ADN, chiar dacă ar fi posibil, (aceasta) nu poate avea ca rezultat decât o creatură asemănătoare cu cea a lui dodo. Va fi nevoie apoi de ani de reproducere selectivă pentru a îmbunătăți un porumbel mic într-o pasăre mare care nu poate zbura. Amintiți-vă că natura a avut nevoie de milioane de ani pentru ca acest lucru să se întâmple cu dodo", a adăugat el.
Cum miroseau mumiile egiptene
Vizitatorii Muzeului Moesgaard din Danemarca pot adulmeca mirosul unui balsam egiptean de mumificare folosit ultima dată acum 3.500 de ani.
Mirosul evocator a fost recreat pe baza ingredientelor identificate prin studierea reziduurilor rămase în două borcane canope descoperite în Valea Regilor din Egipt în 1900. Cele două borcane conțineau o parte din rămășițele unei nobile egiptene antice, cunoscută sub numele de Senetnay.
Rețetele exacte folosite în procesul de mumificare au fost mult timp dezbătute, deoarece textele egiptene antice nu menționează ingredientele exacte.
Investigarea, condusă de Barbara Huber, cercetător doctor în chimie arheologică la Institutul Max Planck de Geoantropologie din Germania, a identificat ingredientele balsamului folosind o varietate de tehnici analitice foarte avansate.
Ea a descoperit că balsamurile conțineau ceară de albine, uleiuri vegetale, grăsimi animale, rășini și bitumul, un produs petrolier natural. Compuși precum cumarina și acidul benzoic erau, de asemenea, prezenți. Cumarina, care are un miros asemănător cu cel de vanilie, se găsește în plantele de mazăre și în scorțișoară, în timp ce acidul benzoic se găsește în rășini și gume din copaci și arbuști.
Balsamurile erau ușor diferite între cele două borcane, ceea ce înseamnă că este posibil să fi fost folosite ingrediente diferite în funcție de organul care era conservat.
În borcanul folosit pentru a păstra plămânii lui Senetnay, cercetătorii au detectat rășini parfumate din larice și ceva care este fie dammar din copaci care se găsesc în India și Asia de Sud-Est, fie rășină din arbori Pistacia care aparțin familiei caju.
"Prezența unei game atât de vaste de ingrediente, inclusiv a unor substanțe exotice precum dammar sau rășină de arbore Pistacia, indică faptul că pentru îmbălsămarea ei au fost folosite materiale extrem de rare și scumpe", a declarat Huber pentru CNN atunci când cercetarea a fost publicată în august. "Acest lucru indică statutul excepțional al lui Senetnay în societate".
Parfumul a fost apoi recreat cu ajutorul parfumierului francez Carole Calvez și al muzeologului senzorial Sofia Collette Ehrich.
"Prima dată când am întâlnit parfumul, a fost o experiență profundă și aproape suprarealistă", a declarat Huber.
"După ce am petrecut atât de mult timp cufundat în cercetare și analiză, să am în sfârșit această legătură tangibilă, aromatică cu lumea antică a fost emoționant. A fost ca și cum aș fi ținut în mână un ecou slab din trecut".
Citește și:
- Acest lucru se va schimba în decembrie
- Fuziunea nucleară - exagerare sau soluție la problemele energetice?
- Activiști germani vorbesc în Dubai despre suferința din Israel și din Fâșia Gaza
- Criza bugetară alimentează dezbaterea privind venitul de cetățean - Bas avertizează împotriva populismului
Sursa: edition.cnn.com