دانشمندان با بررسی یک دندان کرگدن فسیل‌شده که بیش از ۲۰ میلیون سال در دل خاک مدفون بوده است، موفق به کشفی چشمگیر شدند. آن‌ها در مینای این دندان، پروتئین‌هایی را یافتند که به‌طور شگفت‌انگیزی حفظ شده بودند؛ پروتئین‌هایی که سرنخ‌هایی کلیدی درباره تبار کرگدن و روند جدایی‌اش از سایر گونه‌ها ارائه می‌کنند.
نقش دانشگاه یورک در این پژوهش
این دستاورد مهم توسط پژوهشگرانی از دانشگاه یورک حاصل شد. آن‌ها با تجزیه و تحلیل پروتئین‌های موجود در مینای دندان، توانستند لحظات کلیدی در مسیر تکامل کرگدن‌ها را شناسایی کنند که پیش‌تر امکان‌پذیر نبود.
بازسازی درخت‌تبار کرگدن‌ها
جدایی اولیه در عصر ائوسن میانی تا الیگوسن
مطالعه نشان داد که این کرگدن خاص حدود ۴۱ تا ۲۵ میلیون سال پیش از سایر اعضای خانواده کرگدن‌ها (Rhinocerotidae) جدا شده است. این بازه زمانی با دوران بین ائوسن میانی و دوره الیگوسن همزمان است.
بازنگری در زمان جدایی زیرخانواده‌ها
شگفت‌انگیزتر آنکه اطلاعات به‌دست‌آمده نشان داد که دو زیرخانواده اصلی کرگدن‌ها — Elasmotheriinae و Rhinocerotinae — بسیار دیرتر از آنچه پیش‌تر تصور می‌شد از یکدیگر جدا شده‌اند. برخلاف مطالعات قبلی بر اساس اسکلت که این جدایی را در دوران ائوسن فرض می‌کردند، یافته‌های جدید نشان می‌دهد این انشعاب در دوره الیگوسن، یعنی بین ۳۴ تا ۲۲ میلیون سال پیش رخ داده است.
بازتعریف بقای گونه‌ها در دل تغییرات زیست‌محیطی
این بازبینی زمانی، به دانشمندان کمک می‌کند تا بفهمند چگونه گونه‌های مختلف کرگدن پدیدار شدند، سازگار شدند یا از بین رفتند.
نگاهی جدید به تکامل کرگدن از منظر مولکولی
محدودیت DNA باستانی و مزیت پروتئین‌های مینا
گرچه DNA باستانی در مطالعه گونه‌های منقرض‌شده نقش بسزایی دارد، اما به ندرت بیشتر از یک میلیون سال دوام می‌آورد. کشف پروتئین‌های سالم در این دندان، افق تحقیقات مولکولی را ده برابر گسترش می‌دهد.
پروتئین‌های مینا، کلید اطلاعات ژنتیکی
پروتئین‌های موجود در مینای دندان که از سخت‌ترین بافت‌های بدن محسوب می‌شود، در محیط‌های سرد بسیار بهتر حفظ می‌شوند. همین ویژگی این امکان را فراهم کرده تا اطلاعات ژنتیکی باارزشی از دندانی به‌دست آید که بیش از ۲۰ میلیون سال قدمت دارد.
حفظ اصالت داده‌های فسیل‌شده
محل کشف دندان: قطب شمال کانادا
این دندان در ناحیه قطب شمال کانادا، جایی که هنوز تحت سلطه یخ‌زدگی دائمی (پرمافراست) است، یافت شد. دمای پایین در حفظ پروتئین‌ها نقش کلیدی ایفا کرده، اما کافی نبوده است.
استفاده از آنالیز آمینواسیدهای کیرال برای راستی‌آزمایی
پژوهشگران برای اطمینان از اصالت پروتئین‌ها از روش آنالیز آمینواسیدهای کیرال استفاده کردند؛ روشی که امکان تشخیص بین پروتئین‌های اصلی زمان زندگی کرگدن و هرگونه آلودگی بعدی را فراهم می‌کند.
مقایسه با فسیل‌های قبلی
با مقایسه پروتئین‌های تخریب‌شده در این دندان با نمونه‌های دیگر فسیلی، تیم پژوهشی اصالت داده‌ها را تأیید کرد.
اهمیت زیست‌محیطی محل فسیل
دهانه برخوردی هاوتون: گنجینه‌ای بیولوژیکی
پروفسور انریکو کاپلینی از مؤسسه Globe در دانشگاه کپنهاگن، اهمیت این محل را چنین توصیف کرد:
«دهانه هاوتون ممکن است مکانی منحصربه‌فرد برای دیرینه‌شناسی باشد: گنجینه‌ای زیست‌مولکولی که پروتئین‌ها را در برابر تجزیه در بازه‌های زمانی بسیار طولانی محافظت کرده است.»
او افزود: «تاریخچه زیست‌محیطی خاص این منطقه، باعث شده شرایطی مشابه با مکان‌هایی که بافت‌های نرم را حفظ می‌کنند، برای مولکول‌ها نیز فراهم شود. این یافته باید انگیزه‌ای برای کاوش‌های بیشتر در نقاط دیگر جهان باشد.»
چشم‌اندازی تازه به گذشته باستانی
ابزارهایی برای سفر به گذشته دور
دکتر مارک دیکینسون از دپارتمان شیمی دانشگاه یورک و از نویسندگان این مطالعه، گفت:
«شگفت‌انگیز است که این ابزارهای جدید ما را قادر می‌سازند به گذشته‌های بسیار دورتر از قبل نگاه کنیم. با بهره‌گیری از پروتئین‌های باستانی، اکنون می‌توانیم پرسش‌های جدیدی درباره سیر تکامل حیات روی زمین مطرح کنیم.»
چشم‌انداز کاوش‌های آتی
تیم پژوهشی این دندان فسیلی را تنها یک یافته تصادفی نمی‌دانند، بلکه آن را نشانه‌ای از وجود مولکول‌های زیستی کهن در فسیل‌های دیگر نیز می‌دانند که منتظر کشف‌اند.
نگاهی نو به گذشته، کلیدی برای آینده
ارزش علمی فسیل برای محققان جهانی
فزیله منیر که در دوره دکتری خود در دانشگاه یورک این دندان را تحلیل کرده است، می‌گوید:
«تحلیل موفقیت‌آمیز پروتئین‌های باستانی از نمونه‌ای با این قدمت، دیدگاه تازه‌ای برای دانشمندانی فراهم می‌کند که پیش‌تر نیز فسیل‌های ارزشمندی در اختیار داشته‌اند. این فسیل مهم، ما را به گذشته باستانی‌مان نزدیک‌تر می‌کند.»
درس‌هایی برای حفاظت از کرگدن‌های امروزی
امروزه کرگدن‌ها با تهدیدهایی همچون تخریب زیستگاه، شکار غیرقانونی و تغییرات اقلیمی مواجه‌اند. ردیابی مسیر تکاملی آن‌ها نشان می‌دهد که چگونه تغییرات زیست‌محیطی گذشته، گونه‌های امروزی را شکل داده است.
هرچه بیشتر درباره دلایل بقای کرگدن‌های باستانی و عوامل نابودی‌شان بدانیم، بهتر می‌توانیم از بازماندگان امروزی محافظت کنیم.
