بیش از یک دهه است که دانشمندان ایده احیای گونه‌های منقرض شده را دنبال می‌کنند، فرآیندی که گاهی اوقات احیای گونه‌های منقرض شده (de-extinction) نامیده می‌شود. اکنون، به نظر می‌رسد شرکتی به نام Colossal Biosciences این کار را انجام داده است، یا چیزی نزدیک به آن، با گرگ دایر (dire wolf)، یک گونه غول‌پیکر و منقرض شده که توسط سریال تلویزیونی «بازی تاج و تخت» مشهور شد.
در سال ۲۰۲۱، یک تیم جداگانه از دانشمندان موفق شدند DNA را از فسیل‌های گرگ‌های دایر بازیابی کنند، که حدود ۱۳۰۰۰ سال پیش منقرض شدند. با کشف DNA اضافی، محققان Colossal اکنون ۲۰ ژن گرگ‌های خاکستری را ویرایش کرده‌اند تا ویژگی‌های کلیدی گرگ‌های دایر را در حیوانات القا کنند. سپس جنین‌هایی را از سلول‌های ویرایش‌شده گرگ خاکستری ایجاد کردند، آنها را در رحم سگ‌های جانشین کاشتند و منتظر ماندند تا آنها زایمان کنند.
نتیجه، سه گرگ سالم است - دو نر که ۶ ماهه و یک ماده که ۲ ماهه است، به نام‌های رومولوس، رموس و خالیسی - که برخی از ویژگی‌های گرگ‌های دایر را دارند.
آنها برای یک چیز بزرگ هستند و پوشش متراکم و کم‌رنگی دارند که در گرگ‌های خاکستری یافت نمی‌شود. Colossal، که در ژانویه ارزش آن ۱۰ میلیارد دلار تخمین زده شد، گرگ‌ها را در یک مرکز خصوصی ۲۰۰۰ هکتاری در یک مکان نامشخص در شمال ایالات متحده نگهداری می‌کند.
بث شاپیرو، مدیر ارشد علمی Colossal، توله‌های گرگ را به عنوان اولین مورد موفقیت‌آمیز احیای گونه‌های منقرض شده توصیف کرد. او در مصاحبه‌ای گفت: «ما در حال ایجاد این نسخه‌های کاربردی از چیزی هستیم که قبلاً زنده بوده است.»
حیوانات در اسارت باقی خواهند ماند. اما فناوری‌ای که این شرکت توسعه داده است، به طور بالقوه می‌تواند به حفظ گونه‌هایی که هنوز منقرض نشده‌اند، مانند گرگ قرمز در معرض خطر انقراض، که عمدتاً به کارولینای شمالی محدود می‌شود، کمک کند.
در سال ۲۰۲۲، دورگه‌های گرگ قرمز-کایوت در تگزاس و لوئیزیانا کشف شدند. روز دوشنبه، Colossal همچنین اعلام کرد که چهار کلون از دورگه‌ها تولید کرده است. از نظر تئوری، معرفی این کلون‌ها به کارولینای شمالی می‌تواند تنوع ژنتیکی جمعیت گرگ قرمز را در آنجا بهبود بخشد و به این گونه کمک کند تا از انقراض جلوگیری کند.
در طول سال‌ها، دانشمندان راه‌های مختلفی را برای احیای یک گونه از دست رفته پیشنهاد کرده‌اند. برای مثال، فرض کنید که آنها یک سلول سالم را از لاشه یخ زده یک ماموت پشمالو (woolly mammoth) بازیابی کردند. شاید سلول را بتوان ذوب کرد و از آن برای ایجاد یک کلون ماموت استفاده کرد.
کارآفرینان و دانشمندانی که در سال ۲۰۲۱ Colossal را تأسیس کردند، مسیر متفاوتی را در پیش گرفتند. آنها DNA باستانی را تجزیه و تحلیل می‌کنند تا جهش‌های کلیدی را که گونه‌های منقرض شده را از بستگان زنده متمایز می‌کند، شناسایی کنند. سپس محققان DNA یک خویشاوند زنده را مهندسی می‌کنند و از آن ژن‌ها برای تولید حیوانات زنده استفاده می‌کنند. حیوانات احیا شده از نظر ژنتیکی با گونه‌های منقرض شده یکسان نخواهند بود، اما از جنبه‌های مهم یکسان خواهند بود.
Colossal آزمایش‌های پرمخاطبی را روی ماموت‌های پشمالو و دودو (dodo)، یک پرنده بی‌پرواز که سه قرن پیش منقرض شد، آغاز کرد. سپس چالش‌ها ظاهر شدند.
برای مثال، در حالی که ایجاد یک ویرایش واحد در DNA یک حیوان نسبتاً آسان است، دانشمندان امیدوار بودند ده‌ها ویرایش انجام دهند. سپس مسئله تولید حیوانات از DNA ویرایش شده وجود داشت. محققان Colossal تصور می‌کردند که جنین‌های ماموت را در رحم مادران فیل آسیایی پرورش می‌دهند، اما هیچ‌کس تا به حال لقاح آزمایشگاهی (in vitro fertilization) را با فیل‌ها انجام نداده بود. برای احیای یک دودو، آنها باید به نحوی یک جنین پرنده اصلاح شده را وارد یک تخم با پوسته سخت می‌کردند.
در سال ۲۰۲۳، تیم Colossal شروع به تمرکز بر روی گرگ‌های دایر به عنوان یک گونه هدف بالقوه آسان‌تر کرد. گرگ‌های دایر با سگ‌ها مرتبط هستند، بنابراین دانشمندان می‌توانند از سال‌ها تحقیق در مورد شبیه‌سازی سگ‌ها و کاشت جنین سگ‌ها استفاده کنند.
دکتر شاپیرو گفت: «ما کارهای زیادی روی سگ‌ها انجام داده‌ایم، زیرا مردم عاشق گرگ خاکستری اهلی مورد علاقه همه هستند.»
دکتر شاپیرو، که در سال ۲۰۲۴ به Colossal پیوست، بخشی از تیمی بود که برای اولین بار DNA گرگ دایر را از فسیل‌ها در سال ۲۰۲۱ بازیابی کرد. اما آن کار فقط ردی از مواد ژنتیکی را بازیابی کرد. در Colossal، او و همکارانش تصمیم گرفتند به دنبال DNA گرگ دایر بیشتری بگردند، به این امید که زیست‌شناسی گونه منقرض شده را بهتر درک کنند - و شاید حیوان را احیا کنند.
دکتر شاپیرو گفت: «این ساده‌ترین راه برای رسیدن به یک نتیجه قابل پیش‌بینی بود.»
این تیم نگاهی تازه به فسیل‌های گرگ دایر انداخت و از روش‌های جدیدی برای جداسازی DNA استفاده کرد. این بار آنها به هدف زدند و ثروت مواد ژنتیکی را در دو فسیل کشف کردند - یک دندان ۱۳۰۰۰ ساله از اوهایو و یک جمجمه ۷۲۰۰۰ ساله از آیداهو. ژنوم‌های گرگ دایر به دکتر شاپیرو و همکارانش این امکان را داد تا تاریخچه گرگ‌های دایر را با جزئیات بیشتری بازسازی کنند.
مشخص شد که گرگ‌های دایر متعلق به همان تباری هستند که امروزه گرگ‌ها، شغال‌ها و سگ‌های وحشی آفریقایی از آن منشعب شده‌اند. گرگ دایر حدود ۴.۵ میلیون سال پیش از شاخه اصلی جدا شد. متعاقباً، حدود ۲.۶ میلیون سال پیش، گرگ‌های دایر با گونه‌های دیگر، از جمله اجداد گرگ‌های خاکستری و کایوت‌های امروزی، آمیزش کردند.
به گفته جولی میچن، دیرینه‌شناس دانشگاه Des Moines که روی پروژه DNA باستانی کار می‌کرد، گرگ‌های دایر بر جنوب کانادا و ایالات متحده تسلط داشتند. و آنها با ۲۵ درصد بزرگ‌تر بودن و داشتن دندان‌ها و آرواره‌های عظیم، از گرگ‌های خاکستری پیشی گرفتند. آنها اسب‌ها، گاومیش‌ها و احتمالاً ماموت‌ها را شکار می‌کردند. هنگامی که بسیاری از آن گونه‌های طعمه منقرض شدند - احتمالاً تا حدی به دلیل شکارچیان انسان - گرگ دایر ممکن است محکوم به فنا شده باشد، و گرگ خاکستری از شمال کانادا و آلاسکا به پایین سرازیر شد تا جای خالی اکولوژیکی را پر کند.
دکتر میچن و همکارانش دریافتند که گرگ‌های دایر و گرگ‌های خاکستری بیش از ۹۹ درصد از نظر ژنتیکی یکسان هستند. هشتاد ژن به طور چشمگیری متمایز بودند. مشخص است که برخی از آنها بر اندازه سگ‌ها و گرگ‌های زنده تأثیر می‌گذارند - که نشان می‌دهد آنها مسئول بدن‌های بزرگ گرگ‌های دایر بوده‌اند.
شگفت‌انگیزتر این بود که کشف شد گرگ‌های دایر ژن‌هایی برای پوشش رنگ روشن حمل می‌کنند و احتمالاً موها ضخیم و متراکم بوده‌اند. دکتر شاپیرو و همکارانش در حال تهیه مقاله‌ای هستند که این نتایج را شرح می‌دهد.
دستورالعمل برای یک گرگ دایر
دانشمندان Colossal با در دست داشتن لیستی از ژن‌های گرگ دایر، پروژه احیای گونه‌های منقرض شده خود را آغاز کردند.
ابتدا، آنها سلول‌ها را از خون گرگ‌های خاکستری جدا کردند و آنها را در یک ظرف رشد دادند. در آنجا، آنها DNA گرگ را دستکاری کردند.
ده سال پیش، دانشمندان یک ژن واحد را در بیگل‌ها تغییر دادند تا به آنها عضلات بزرگ بدهند. از آن زمان، محققان یاد گرفته‌اند که چگونه چندین ژن را به طور همزمان در DNA پستانداران ویرایش کنند. برای پروژه گرگ دایر، تیم Colossal تصمیم گرفت ۲۰ ژن را ویرایش کند و این فناوری را به محدودیت‌های فعلی خود برساند.
دانشمندان جهش‌های گرگ دایر را به ۱۵ ژن معرفی کردند. اما آنها پنج ژن باقیمانده را معرفی نکردند، زیرا مطالعات قبلی نشان داده بود که این پنج جهش باعث ناشنوایی و نابینایی در گرگ‌های خاکستری می‌شوند.
بنابراین تیم Colossal جهش‌هایی را در آن پنج ژن یافت که در سگ‌ها و گرگ‌های خاکستری بدون ایجاد بیماری وجود دارند. آنها آن پنج جهش پشتیبان را به سلول‌های گرگ خاکستری معرفی کردند.
دکتر شاپیرو گفت: «این یک خط باریک است که باید در آن قدم بردارید. شما می‌خواهید بتوانید این فنوتیپ‌ها (phenotypes) را احیا کنید، اما نمی‌خواهید کاری انجام دهید که برای حیوان بد باشد.»
سپس محققان DNA ویرایش شده را از سلول‌های خونی گرگ خاکستری به یک تخمک خالی سگ منتقل کردند. آنها ده‌ها تخمک از این تخمک‌ها ایجاد کردند که آنها را در سگ‌های بزرگی که به عنوان مادر جانشین خدمت می‌کردند، کاشتند.
اکثر جنین‌ها نتوانستند رشد کنند، اما چهار توله به دنیا آمدند. یکی پس از ۱۰ روز بر اثر پارگی روده جان باخت، اما کالبد شکافی نشان داد که مرگ در نتیجه یک جهش مضر نبوده است.
مت جیمز، مدیر ارشد حیوانات در Colossal، بر بارداری‌ها و زایمان‌ها نظارت داشت. او می‌توانست تشخیص دهد که آزمایش‌ها موفقیت‌آمیز بوده‌اند، لحظه‌ای که پوشش سفید یک توله را دید.
دکتر جیمز گفت: «آن اولین جرقه سفید واقعاً یک سیلی به صورت بود. این برای همیشه در خاطرم خواهد ماند.»
دو توله، رومولوس و رموس، به نام بنیانگذاران افسانه‌ای روم نامگذاری شده‌اند که توسط یک گرگ بزرگ شده‌اند. توله سوم، خالیسی، به نام یکی از شخصیت‌های اصلی «بازی تاج و تخت» نامگذاری شده است.
دکتر جیمز گفت که گرگ‌ها حدود ۲۰ درصد بزرگ‌تر از گرگ‌های خاکستری هم سن خود بودند. نه تنها خز آنها سفید و ضخیم است، بلکه دم‌های غیرعادی پرپشت و یک رشد یال مانند مو در اطراف گردن خود دارند.
محققان منتظرند تا ببینند گرگ‌ها چقدر بزرگ می‌شوند و مراقب هرگونه تغییر غیرمنتظره در زیست‌شناسی آنها هستند. دکتر شاپیرو گفت: «من مجذوب این هستم که چه اتفاقی می‌افتد.»
او افزود که این حیوانات به دلیل پرورش در اسارت، بعید است چیز زیادی در مورد رفتار گرگ‌های دایر نشان دهند.
او گفت: «من دوست دارم رفتار طبیعی یک گرگ دایر را بدانم. اما آنها اساساً در حال زندگی در سبک زندگی ریتز کارلتون یک گرگ هستند. آنها نمی‌توانند بدون اینکه ما متوجه شویم، خار وارد بدنشان شود.»
آدام بویکو، متخصص ژنتیک در دانشگاه کرنل که در این پروژه شرکت نداشت، گفت: «این هیجان‌انگیز است که می‌توانیم نسخه‌های کاربردی از گونه‌های منقرض شده بسازیم.» اما او رومولوس، رموس و خالیسی را گرگ‌های دایر احیا شده واقعی نمی‌دانست. دکتر بویکو خاطرنشان کرد که آنها در گله‌های گرگ دایر پرورش نمی‌یابند، جایی که می‌توانند رفتار گرگ دایر را یاد بگیرند. و آنها رژیم غذایی باستانی را نمی‌خورند، بنابراین مجموعه منحصربه‌فردی از میکروب‌های روده اجداد خود را به دست نمی‌آورند.
این حیوانات ۲۰ ژن گرگ دایر را حمل می‌کنند که ممکن است چیزی در مورد زیست‌شناسی گونه منقرض شده نشان دهد. اما دکتر بویکو حدس زد که بسیاری از ژن‌های دیگر نیز به متمایز کردن آنها از گرگ‌های دیگر کمک کرده‌اند. او گفت: «ما نمی‌دانیم این عدد چقدر است. می‌تواند ۲۰ باشد یا می‌تواند ۲۰۰۰ باشد.»
Colossal با تعدادی از جوامع بومی آمریکا در ایالات متحده همکاری داشته است. ملت MHA در داکوتای شمالی علاقه خود را به پروژه گرگ دایر ابراز کرده است. مارک فاکس، رئیس قبیله ملت MHA، در بیانیه‌ای که توسط این شرکت منتشر شد، گفت: «حضور آن مسئولیت ما را به عنوان متولیان زمین به ما یادآوری می‌کند.»
اما اگر حیواناتی با DNA گرگ دایر واقعاً در طبیعت رها شوند، باید در دنیایی زنده بمانند که به شدت با عصر یخبندان متفاوت است. حیوانات عظیمی که گرگ‌های دایر در شکار آنها تخصص داشتند، یا منقرض شده‌اند یا در جمعیت‌های کوچک زنده مانده‌اند. هر گرگ دایر احیا شده و سرگردان باید به طعمه‌های کوچک‌تر روی بیاورد - و به طور بالقوه مجبور به رقابت با گرگ‌های خاکستری شود.
از طرف خود، گرگ‌های خاکستری و گرگ‌های قرمز با تهدیدهایی، از جمله شکار، مواجه هستند که هیچ مقدار جادوی ژنتیکی نمی‌تواند به آنها رسیدگی کند.
ماه گذشته، ۶۰ سازمان محیط‌زیستی به لایحه‌ای که در کنگره معرفی شد و گرگ‌های خاکستری را از فهرست گونه‌های در معرض خطر حذف می‌کند، اعتراض کردند، تغییری که می‌تواند منجر به مرگ بیشتر بر اثر شکار شود، این گروه‌ها هشدار دادند.
آنها نوشتند: «اگر این لایحه به قانون تبدیل شود، به طور موثری حکم اعدام هزاران گرگ در سراسر کشور را امضا می‌کند.»
دکتر میچن، که در ایجاد توله‌های گرگ شرکت نداشت، گفت که احساسات متفاوتی در مورد تلاش برای احیای گونه‌های منقرض شده دارد.
او گفت: «تمام احساسات کودکی در من می‌گویند که می‌خواهم ببینم آنها چگونه به نظر می‌رسند. اما من سوالاتی دارم. ما با گرگ‌هایی که امروز داریم مشکل داریم.»