لقد اكتشفت طريقة للتعرف على ملايين الأنواع الموجودة على الأرض بعد لحظة مصباح في السوبر ماركت | الحياة البرية
أيا طفلتي، كنت أتجول في الريف لجمع العث والفراشات على حافة البحيرات الكبرى في كندا. لقد كان الأمر شاعريًا كما يبدو: في النهار، كنت أجوب الحقول والغابات بحثًا عن الفراشات. في الليل، كنت أترك غطاءًا أبيض وأشعة فوق بنفسجية في الفناء الخلفي لمنزلي، وأستيقظ في الخامسة صباحًا لتفقد محصول العث.
بحلول الوقت الذي أصبحت فيه شخصًا بالغًا، تمكنت من التعرف على حوالي 700 نوع من الفراشات والعث عن طريق البصر، وفك رموز الخطوط والنقاط والألوان الموجودة على أجنحتها وأجسامها.
وفي عام 1972، انتقلت إلى أستراليا وواصلت جمعها. لكنني بدأت أعاني: أردت أن أفهم قدر الإمكان عن مجموعة الكائنات الحية التي أحبها، لكن التعرف عليها سرعان ما أصبح مهمة مستحيلة. كانت الأنواع الموجودة على الجانب الآخر من العالم مختلفة تمامًا عن تلك الموجودة في موطني، ولم يكن هناك مساحة في ذهني للتعرف عليها جميعًا.
وسرعان ما اشتدت أزمتي. طوال السبعينيات، قمت بقيادة رحلات استكشافية إلى بابوا غينيا الجديدة لجمع الفراشات في الجبال لمدة أسابيع متتالية. في إحدى الليالي، أشعلنا أضواءنا وانتهى بنا الأمر بجمع أكثر من 2000 نوع مختلف من مكان واحد، أي أكثر من ضعف تلك التي حفظتها على مدار طفولتي. كانت عملية تحديد كل واحد منهم مرهقة. تخليت عن.
لقد استبدلت المناطق الاستوائية بالقطب الشمالي الكندي وتوقفت عن العمل على العث، مع التركيز بدلاً من ذلك على القشريات الدقيقة، وهي مجموعة أقل تنوعًا بكثير. لكن غريزتي في التعرف عليهم لم تختف أبدًا.
بعد عقدين من الزمن، كنت في سوبر ماركت وبدأت فكرة تتطور في ذهني أثناء سيري عبر الممرات: ماذا لو كان من الممكن استخدام جزء من الحمض النووي للتمييز بين الأنواع؟ تم استخدام 13 سطرًا فقط على الباركود الخاص بالسوبر ماركت للتعرف على كل شيء من حولي. ماذا لو تمكنا من التعرف على النباتات والحيوانات والفطريات بنفس الطريقة؟
في السنوات التي تلت مهمتي في غينيا الجديدة، غيرت التقنيات الجديدة فهم اللبنات الأساسية للحياة على الأرض، مما دفعني إلى إعادة تركيز بحثي. لقد بدأ مشروع الجينوم البشري مهمة فك شفرة الحمض النووي الخاص بنا. وقد بدأ الباحثون بالفعل في تطبيق التقنيات على الحيوانات، وبدأ علماء آخرون في اقتراح أقسام من الشفرة الوراثية التي يمكن استخدامها للتمييز بين الأنواع. لقد بدأت في تطوير نظريتي الخاصة.
ولاختبار الفكرة عدت إلى معدات شبابي. كان ذلك صيف عام 2001. ثم في منتصف الخمسينات من عمري، قمت بإعداد ضوء قوي للأشعة فوق البنفسجية وغطاء أبيض في الفناء الخلفي لمنزلي في جيلف، أونتاريو وبدأت في جمع فراشات الفراش في شبابي. هذه المرة، كان على كل عينة أن تتبرع بساقها للعلم لاختبار فكرتي. لقد اعتقدت أن قطعة واحدة من الجين سريع التطور موجودة في جميع الحيوانات تقريبًا – السيتوكروم ج يمكن استخدام أوكسيديز 1، المعروف أيضًا باسم COI للاختصار، لمعرفة الفرق بين الأنواع.
بحلول نهاية الصيف، كنت قد جمعت حوالي 200 نوع من العث: عث القيقب الوردي، وأبو الهول الخنزيري، وفراش النمر. كانوا جميعا أصدقاء قدامى. باستخدام أرجلهم، استخدمنا طريقة PCR (تفاعل البوليميراز المتسلسل) التي طورها كاري موليس للتركيز على قسمهم من COI حتى يمكن تسلسلها، مع أخذ كل رمز جيني وإسقاطه في جدول بيانات Excel واحدًا تلو الآخر. أصبح من الواضح واحدًا تلو الآخر: يمكن فرز كل فراشة باستخدام شريحة صغيرة من الجينوم الخاص بها. نجح تشفير الحمض النووي الشريطي بنسبة 100% في أول اختبار له.
وفي أوائل عام 2003، تم نشر الدراسة. لقد ادعينا فيها أننا اكتشفنا حلاً موثوقًا وغير مكلف ويمكن الوصول إليه لتحديد ملايين الأنواع الحيوانية التي تنتظر اكتشافها. في البداية، كان النقاد قاسيين، معتقدين أن هذا العلاج لا يمكن أن يعمل بشكل موثوق مع الحيوانات الأخرى، لكن علماء آخرين اعتمدوه منذ ذلك الحين وأظهروا أنه يعمل مع الغالبية العظمى من الحياة الحيوانية.
اليوم، أعتقد أن تشفير الحمض النووي هو أول فرصة للبشرية لاكتشاف جميع أشكال الحياة على الأرض. التقدير الأكثر شيوعاً هو أننا نتقاسم هذا الكوكب مع 8.7 مليون نوع، لكنني أعتقد أن هناك أكثر بكثير – في مكان ما بين 20 مليوناً و40 مليوناً. منذ ظهورها لأول مرة في الفناء الخلفي لمنزلي، ساعدت هذه التقنية دعاة الحفاظ على البيئة في مكافحة جرائم الحياة البرية ومراقبة تأثير التعدين على التنوع البيولوجي. وفي يوم من الأيام، أنا واثق من أنه سيشكل جزءًا من نظام لمراقبة المحيط الحيوي بنفس الطريقة التي نراقب بها الطقس.
