جنین حیوانات خود مقداری عجیب و غریب هستن. در مرحله خاصی از رشد، بدن این جنینا دارای برآمدگیایی می شه که کم کم رشد کرده و به دم و بال تبدیل می شن.
اما تو یه آزمایشگاه علمی شما می تونین این جنینا رو از اون چیزی که هستن عجیب و غریب تر هم بکنین. می تونین اونا رو با هم ترکیب کرده و موجود جدیدی به وجود بیارین یا اونا رو در جای غیرمعمولی پرورش بدین. حتی می تونین اجزایی از دیگر گونه های جانوری رو به اونا اضافه کنین.
۱۰- پیوند مغزی بلدرچین با جوجه مرغ
فقط با کمی دستکاری مغز می تونین جوجه ای داشته باشین که مانند بلدرچین رفتار می کنه.
در تئوری این کار بسیار ساده س!. اول باید تیکه ای از مغز یه جوجه رو جدا کرده و جای خالی اونو با مقدار دقیقاً برابری از مغز جنین بلدرچین جانشین کنین. بعد از اون باید تخم رو دوباره در غشای خود قرار داده و بذارین رشد جنین انجام بشه.
وقتی که تخم باز می شه شما موجود جدیدی دارین که غریزهای جوجه و بلدرچین رو با هم در خود داره؛ نیمی جوجه مرغ و نیمی بلدرچین. این که موجود جدید چقدر به یه بلدرچین شباهت داشته باشه به این موضوع بستگی داره که چه یه تیکه از مغز جنین رو جانشین کرده باشین. در طول تحقیقات ۱۳ ساله تا حالا محققان چندین نمونه جور واجور از این موجود جدید به وجود آورده ان. این گونه ها از جوجه مرغی که صدای بلدرچین داره تا جوجه ای که سر خود رو به سرعت مانند بلدرچین تکون میده و جوجه ای که صدای بلدرچین رو به صدای عادی جوجه مرغ بهتر می دونه متفاوت بودن.
بدیش اینه عمر این آزمایشا بسیار کوتاهه و بعد از یه مدت که از باز شدن تخم گذشت، بدن جوجه بافتای جنین بلدرچین رو به عنوان بافت مهاجم و غیرعادی شناسایی کرده و به اصلاح پیوند رو پس می زنه.
علاوه بر این انجام این آزمایش در جهت عکس بسیار مشکله چون سر بلدرچین بسیار کوچکتر از سر جوجه مرغ بوده و اگه تلاش کنین تیکه ای از مغز یه جوجه رو در مغز یه جنین بلدرچین بذارین فضای کافی واسه این پیوند دارین و حیوان زبون بسته قبل از خروج از تخم تلف می شه.
۹- جنین پاندا- خرگوش در رحم گربه
اگه بخواین نطفه یه خرگوش صحرایی رو کاشت بدین دستکم به ۳ خرگوش نیاز دارین. اولین خرگوش دی ان ای لازم رو واسه شما جفت و جور می کنه، دومین خرگوش مسئول جفت و جور کردن تخمک بوده و سومی هم نقش یه مادر جانشین رو اجرا می کنه که جنین کاشته شده رو در رحم خود نگهداری می کنه.
در واقعیت از اون جایی که کاشت نطفه در دفعات اولیه موفقیت آمیز نیس ممکنه به تعداد خیلی بیشتری خرگوش نیاز داشته باشین.
اگه بخواین نطفه یه گونه در خطر نابودی رو کاشت بدین، مانند پانداها، موضوع خیلی سخت تر هم می شه.
خرگوشا ارزون بوده و فت و فراوون یافت می شن.
اگه خیلی از اونا زنده نمانند یا واسه بدست اور دن تخمکای بیشتر مجبور شید اونا رو بکشین احتمال این که مردم از این حیوان آزاری به خشم اومده و اعتراض کنن خیلی کم میشه.
اما این خطر رو نمیشه در مورد گونه های در حال نابودی انجام داد. واسه جلوگیری از اینجور مشکلی باید مقداری از کار رو رو دوش یه گونه جانوری دیگه که در خطر نابودی نیس بذارین. در این سناریوی جدید، گونه در خطر نابودی تنها دی ان ای لازم رو واسه شما جفت و جور می کنه و گونه ای که در خطر نابودی نداره مسئولیت سخت تر یعنی جفت و جور کردن تخمک و رحم رو رو دوش داره.
در تحقیقی که در سال ۲۰۰۲ انجام شد از این روش استفاده شد.
محققان تخمکای خرگوشا رو جدا کرده و دی ان ای اونا رو برداشتند و بعد اونا رو با تخمکایی که از پانداها گرفته بودن پیوند زدن. این سلولای خرگوش-پاندا به حالت طبیعی جنین پاندا خود شروع به تقسیم شدن کردن.
اما بعد از یه مدت شرایط دچار تغییر شد.
وقتی که محققان تلاش کردن جنین بوجود اومده رو به رحم خرگوش منتقل کنن موفق به این کار نشدن. از این رو اونا عزمشونو جزم کردن که از یه گونه سوم کمک بگیرن. اونا کار رو با ۲۱ گربه ماده شروع کردن و در آخر موفق شدن که دستکم یکی از این گربه ها رو با جنین پاندا بارور کنن. بدیش اینه گربه مورد نظر سه هفته بعد به دلیل ذات الریه جون خود رو از دست داد و تموم تلاشای محققان در این مورد بی نتیجه موند.
در آخر هیچ کاشتی واسه جنین پاندا انجام نشد و این محققان تنها موفق شدن یه جنین تازه رو به مدت کوتاهی در رحم گربه زنده نگه دارن.
۸- قورباغه و وزغ پیوندی
در طبیعت دوقلوهای به هم پیوسته از دید ژنتیکی مثل هم هستن اما در آزمایشگاه فقط با کمی تغییر می تونین دوقلوهای پیوندی نابرابری به وجود بیارین.
مثلا در سال ۱۹۷۹ محققان دو جنین وزغ که به دو گونه متفاوت تعلق داشتن رو به هم پیوند زدن. اونا جنین دو نوع وزغ متفاوت رو به هم پیوند زدن طوری که در واقع دو جنین به هم پیوسته به وجود بیاد؛ جنین سمت راستی رو رانا اسکیولنتا (Rana esculenta) و جنین سمت چپی رو رانا دالماتینا (Rana dalmatina) نامیدند.
فرق کلیدی بین این دو این بود که هر دو واسه رشد جنین به مدت زمانای متفاوتی نیاز داشتن. معمولا رشد جنین اسکیولنتا دو برابر جنین دالماتینا زمان میبره اما وقتی که جنین این دو به هم وصل باشه زمان رشد اونا تغییر می کنه اینجوری که رشد اسکیولنتا سریع تر و رشد دالماتینا کندتر می شه.
رشد اونا تقریبا به طور همزمان صورت میگیره اما نه خیلی دقیق و برابر.
وقتی که دالماتینا نصف تکامل خود رو طی کرده و به یه قورباغه معمولی شباهت پیدا می کنه رشد اسکویلنتا عقب میفته و به یه بچه وزغ کوچیک مثل س. این موضوع باعث به وجود اومدن مشکل بزرگی می شه.
وزغا تموم روز رو در آب هستن اما قورباغها واسه تنفس به هوای آزاد نیاز دارن. هیچ فضایی وجود نداره که این دو جفت به هم پیوسته بتونن همزمان در اون زنده بمونن.
در آخر خیلی از پیوندیای به هم پیوسته خودبخود از بین رفتن. دالماتیناها هم غرق می شدن و یا اسکویلنتاها به دلیل نبود آب از بین می رفتن. شرایط نشون می داد که این تلاش بی نتیجه میشه از این رو محققان نمونه های پیونی جدید رو معدوم کردن.
۷- پیوند لاک پشت- اردک
شاید تا حالا به پیوند اردک و لاک پشت فکر نکرده باشین اما محققان به اون فکر کردن. بعضی بر این عقیده ان که موجود پیوندی حاصل شده دوست داشتنی میشه. یه اردک چهارپا رو تو ذهن خود تصور کنین با لاکی که روی پشت اون قرار داره و در حال شنا کردن در آبه.
در واقعیت اینجور ترکیب و پیوندی غیرمحتمل به نظر می رسه چون اردک و لاک پشت بسیار متفاوت هستن. آخرین جد مشترک اونا ۲۲۵ میلیون سال پیش زندگی می کرده حتی قبل از به وجود امدن اولین دایناسورها. پس اصلا نمی تونی جنین این دو رو با هم پیوند بزنین و موجود جدیدی بوجود بیارین.
اما محققان ایده ای تقریبا «مناسب» ارائه دادن و از اون جا که واژه «مناسب» به طور کامل نسبیه اونا امیدوار بودن که جونور جدید با ویژگیایی ترکیبی از اردک و لاک پشت بوجود بیارن. در تحقیقی که در سال ۲۰۱۳ انجام شد این روش در پیش گرفته شد.
محققان واسه این کار دو آزمایش انجام دادن. اول سلولای یه جنین اردک رو در مراحل اولیه استخراج کرده و به جنین لاک پشت پیوند زدن. در آزمایش دوم هم سلولای جنین یه لاک پشت در مراحل اولیه رو جدا کرده و به جنین یه اردک معمولی پیوند زدن.
در اول هم چیز خوب پیش می رفت. همزمان که جنین رشد می کرد خیلی از سلولای گونه دوم در جنین گونه اول رشد می کردن. محققان می تونستن وجود سلولای اردک رو در چشمای در حال رشد جنین لاک پشت ببینن و سلولای لاک پشت هم در قلب در حال رشد اردک قابل مشاهده بودن. این موضوع واسه محققان بسیار باحال بود. با این وجود بعد از باز شدن تخم همه چیز دچار تغییر شد.
هیچ کدوم از نوزادهایی که از تخم بیرون اومدن ویژگیای متفاوتی نداشتن. نوزادهای لاک پشت به طور کامل مثل نوزادهای طبیعی بودن و جوجه اردکا هم هیچ فرقی با اردکای معمولی نداشتن.
با این وجود با انجام بعضی آزمایشات بیشتر محققان موفق شدن ردی از سلولای اردک رو در چندین نمونه از بچه لاک پشتا پیدا کنن. مثلا در کبد یکی از لاک پشتا دستکم ۳ سلول اردک به ازای هر ۱۰٫۰۰۰ سلول لاک پشت وجود داشت. محققان به یافته های تقریبا مشابهی رو در ارگانای دیگه بدن لاک پشتا رسیدن. پس آزمایشات انجام شده با شکست کامل هم همراه نشده بود. اونا موفق شده بودن چند حیوان جدید لاک پشت-اردک بوجود بیارن هر چند اونا ۹۹٫۹ درصد لاک پشت و ۰٫۱ درصد اردک بودن.
۶- قرار دادن جنین گوسفند در شکم خرگوش
پیوند زدن جنین گوسفند کار بسیار سختیه پس اگه بخواین جنین دو گونه گوسفندی متفاوت از دو قاره جور واجور رو به هم پیوند بزنین بهتر می دونین که مادر اونا رو از گونه دیگری انتخاب کنین چون جنین گوسفند مدت بسیار کوتاهی در خارج از رحم مادر زنده باقی می مونه. امروزه این کار راحت تر شده و جنین گوسفند رو منجمد کرده و منتقل می کنن اما در دهه ۱۹۶۰ هنوز این روش اختراع نشده بود.
در مطالعه ای که اون چند سال انجام شد واسه پیوند جنین دو گوسفند از رحم خرکوش به عنوان میزبان موقتی استفاده شد.
واسه این کار اول جنین گوسفند از بدن مادر خارج شده و به لوله های فالوپ یه خرگوش ماده منتقل گردید. بعد خیلی ساده این خرگوشا رو از انگلستان به آفریقای جنوبی منتقل کردن.
در آخر بعد از حدود ۱۰۰ ساعت جنین از بدن خرگوش خارج شده و به رحم یه گوسفند دیگه منتقل گردید که نقش مادر جانشین رو اجرا می کرد.
چند ماه بعد تعدادی بره متولد شدن. اما موضوع واسه خرگوشا به این خوبی و خوشی پایان نیافت چون قبل از خارج کردن جنین گوسفند از رحم خرگوش محققان مجبور بودن اونا رو کشته و لاشه اونا رو طبق قوانین کشور آفریقای جنوبی معدوم کنن.
۵- پیوند موش- جوجه
تفاوتای بسیاری بین موش و جوجه هست مثلا همونطور که همه میدونیم و بسیار روشنه موش دندون داشته ولی جوجه از نوک خود واسه غذا خوردن استفاده می کنه.
واسه تشکیل این دندانا، موش به دو بافت نیاز داره.
یکی از بافتا دستور رشد دندون رو داده و دیگری هم از دستور مافوق خود اطاعت کرده و دندانا رو در دهن موش بوجود می آورد.
جوجه ها هم این دو بافت رو در بدن خود دارن اما ژنای تولید کننده دندون در اونا در دوران تکامل دراز مدتشان از بین رفته ان. پس بافت اول که فرمون ساخت دندون رو صادر می کنه در بدن جوجه هست اما بافت دوم نمی تونه از فرمون ایشون پیروی کنه.
واسه اثبات این موضع آزمایشات زیادی انجام گرفته. در سال ۱۹۸۰ محققان بافت صادر کننده فرمون (بافت ۱) از جوجه و بافت اجرا کننده فرمون (بافت ۲) از موش رو با هم ترکیب کرده و در چشمای موش قرار دادن. در مطالعه ای دیگه که در سال ۲۰۰۳ انجام شد محققان بافت ۲ از بدن موش رو در بدن جنین جوجه قرار دادن. در هر دو مورد موجود پیوندی به وجود اومده دندون داشت چون بافت ۱ از بدن جوجه فرمون ساخت دندون رو صادر کرده و بافت ۲ موش هم این دستور رو با تشکیل دندانا اجابت کرده بود.
۴- دوقلوهای بز- بز کوهی
در طبیعت جنین بز کوهی در بدن مادرش رشد کرده و بعد از حدود ۱۶۰ روز متولد می شه.
اگه جنین بز کوهی تو یه محیط جدید قرار گیرد، مثلا رحم بز معمولی، شرایط به هم می خوره. دلیل این موضوع تا حالا مشخص نشده اما شاید رحم بز معمولی ناشناس بودن جنین بز کوهی رو تشخیص میده و یا شاید جنین بز کوهی با کاشت داده شدن مشکل داشته باشه. به هر حال در عمل بعد از قرار دادن جنین بز کوهی در رحم بز معمولی پس از یه مدت جنین سقط می شه.
در سال ۱۹۹۹ محققان با به کار گیری یه بز معمولی آبستن واسه این مشکل یه راه حل تازه پیدا کردن. اونا اجازه دادن که عمل لقاح اسپرم و تخمک در رحم بز مادر به شکل طبیعی انجام گیرد و بعد از اون جنین بز کوهی رو وارد رحم بز معمولی ماده کردن. این بار سقط جنین در کار نبود و جنین بز کوهی در کنار جنین دو قلوی خود که یه بز معمولی بود رشد پیدا کرد.
دلیل این موفقیت هم به طور کامل روشن نشده اما در آخر محققان به نتیجه ای که می خواستن رسیدن. اما مشکل دیگری در دوران بارداری بوجود اومد. رشد جنین بزهای معمولی بسیار سریع تر از بزهای کوهیه و وقتی که بزغاله طبیعی به دنیا اومد بزغاله کوهی هنوز مراحل رشد خود رو به پایان نرسانده بود. اینجوری بزغاله کوهی واسه نفس کشیدن دچار مشکل شده و واسه زنده موندن به دستگاه های خاص نیاز داشت.
۳- رشد پانکراس موش صحرایی در بدن یه موش- موش صحرایی
هر ساله هزاران مریض در انتظار واسه دریافت عضو جون خود رو از دست میدن.
یه راه حل ممکن واسه برطرف کردن این مشکل به کار گیری بدن دیگه گونه های جانوری واسه رشد دادن اعضای بدن آدم میشه. واسه مطالعه در مورد این ایده محققان تلاش کردن که پانکراس یه موش صحرایی رو در بدن یه موش معمولی بذارن.
در شروع کار اونا چند نمونه جهش یافته از موشا تولید کردن که ژن لازم واسه رشد پانکراس در بدن اونا نبود. در حالت معمولی این موشا کمی بعد از تولد می میرن. به خاطر همین محققان جنین این موشای جهش یافته رو در مراحل اولیه رشد رو با سلولای سالم و بدون تغییر موشای صحرایی پیوند زدن. با رشد جنین این سلولا باعث شدن که پانکراسی به طور کامل طبیعی با کارکردی نرمال در بدن موشای جهش یافته رشد کنه.
یعنی این آزمایش با موفقیت انجام شده بود. اما مشکل دیگری هم وجود داشت چون سلولای موش صحرایی باعث شده بودن که ارگانای دیگری هم در بدن موشای معمولی به وجود آیند طوری که موجودات جدید رو نمی شد اصلا موش معمولی نامید. در واقع این موجود جدید موش-موش صحرایی نام داشت که ترکیبی از یه موش معمولی با کرکای مشکی و یه موش صحرایی با کرکای سفید بود. اعضای داخلی بدن اونا هم ویژگیای ترکیبی داشتن که بعضی از اونا واسه یه موش معمولی و یه سریای دیگه به ارگانای داخلی یه موش صحرایی شباهت داشتن.
مثلا اگه بخوایم این کار رو در مورد آدم و خوک انجام بدیم نتیجه عجیبی به دست میاد. موجود بدست اومده با این کار تنها یه بخش ترکیبی نداره بلکه ممکنه پوست و چشم و حتی مغزشون مثل آدم باشه اما خصوصیات دیگری از خوک معمولی رو در خود داشته باشن. البته هنوز علم واسه این مشکل راه حلی پیدا نکرده اما محققان در حال تحقیق روی اون هستن.
۲- ماهی مثل گیاه
داشتن یه ماهی در خونه جالبه اما غذا دادن به اون خسته کننده میشه. اگه ماهیا هم مانند گیاهان و گلای خونگی بودن می تونستیم تُنگ یا آکواریوم اونا رو در گوشه ای آفتاب گیر قرار داده و از دور تماشاگر شنا کردن اونا باشیم. در این صورت نور و دی اکسید کربن وارد آب شده و غذای ماهیا رو تامین می کرد.
این موضوع کمی عجیب به نظر می رسه اما رویایی دوست داشتنیه. یه راه واسه رسیدن به اینجور رویای این میشه که سلولای کلروپلاست رو به بدن ماهی پیوند بزنیم. کلروپلاستای منابع انرژی کوچیکی هستن که در بدن گیاهان، جلبکا و خزها یافت می شن.
این سلولا روند پیچیده و جالبی به نام فتوسنتز رو انجام میدن که از نور واسه تولید قند استفاده می شه.
در سال ۲۰۱۱ مطالعه ای در این مورد انجام شد که در اون محققان تخمای بارور شده گورخر ماهی رو با میکروبای خاصی به نام سینکوکوکوس الونگاتوس (Synechococcus elongatus) پیوند زدن. این باکتریا هم مانند کلروپلاستا عمل فتوسنتز رو انجام میدن و بعد از انجام پیوند تا ۱۲ روز همه چیز خوب پیش می رفت. جنین گورخرماهی و خیلی از سلولهای سینکوکوکوس الونگاتوس پیوندی هم زنده موندن. همزمان که تقسیم سلولی در جنین گورخرماهی انجام می گرفت خیلی از باکتریای نامبرده هم در اعضای بدن اون دیده می شدن از جمله در مغز و چشم ماهی.
در اوایل دوران رشد، جنین گورخرماهی بسیار شفاف بود و به باکتریا اجازه می داد که نور لازم خود رو دریافت کنن اما بعد از روز دوازدهم جنین گورخرماهی شروع به تولید رنگدانهای پوستی کرد که مانع دسترسی باکتریای سینکوکوکوس الونگاتوس به نور می شد.
این موضوع باعث مرگ باکتریا و شکست خوردن تحقیقات گردید.
۱- جنینایی در چشم موش
از دید ظاهری چشم و رحم هیچ شباهتی با هم ندارن. چشم نورهای رو شناسایی و موشکافی می کنه در حالی که رحم جاییه واسه قرار گرفتن جنین. اما در کمال تعجب بعضی تحقیقات نشون دادن که چشم شرایط نگهداری جنین رو دستکم به مدت کوتاهی داره.
این حقیقت باحال واسه اولین بار در تحقیقی که در سال ۱۹۴۷ انجام شد مشخص شد.
هدف این تحقیق این بود که مشخص کنه رحم مکان بسیار خاصی واسه رشد جنینه و میشه یه محیط گرم و مرطوب رو جانشین اون کرد بدون اون که جنین دچار مشکلی شه؟
واسه جواب دادن به این سوال محققان جنین یه موش رو در داخل چشم موش مادر قرار دادن و در کمال تعجب بعضی از جنینا شروع به رشد کردن. حتی بعضی از اونا عنبیه رو دیواره رحم فرض کرده و به اون چسبیدن. از اونجا که چشم بخش بسیار شفاف تری نسبت به رحم بوده و فعل و انفعالت داخلی اون به روشنی قابل شناسایی هستن (مخصوصا در موشای زال که رنگدونه چشمی در اونا نبود) محققان خیلی راحت می تونستن مراحل رشد جنینا رو در درون چشم موش ببینن.
با این وجود با رشد بیشتر جنین همه این ساختار دچار مشکل شد و در خیلی از مورد چشم موشای مادر از حدقه در می اومد و منفجر می شد.
تو یه سریای دیگه هم جنین شروع به کوچیک شدن کرد و در آخر یه زخم در چشم موش مادر به جای موند.
موضوع عجیب دیگه این که جنسیت موش در این مورد هیچ فرقی نمی کرد و جنین موش در چشم موشای نر و ماده به یه صورت رشد داشت. هر چند عملی بودن این کار در مورد آدم غیر قابل باور به نظر می رسه اما این تحقیق یافته های امیدوار کننده ای به دنبال داشته و ممکنه مردان هم بتونن حامله شن ولی باحال ترین قسمت این حاملگی واسه همسران اونا از حدقه درآمدن چشم شوهراشون میشه!
