۱۰ آزمایش فوق العاده عجیبی که تاکنون بر روی حیوانات انجام شده است

جنین حیوانات خود مقداری عجیب و غریب هستند. در مرحله ی خاصی از رشد، بدن این جنین ها دارای برآمدگی هایی می شود که کم کم رشد کرده و به دم و بال تبدیل می شوند. اما در یک آزمایشگاه علمی شما می توانید این جنین ها را از آنچه که هستند عجیب و غریب تر نیز بکنید. می توانید آن ها را با هم ترکیب کرده و موجود جدیدی به وجود بیاورید یا آن ها را در جای غیرمعمولی پرورش دهید. حتی می توانید اجزایی از دیگر گونه های جانوری را به آن ها اضافه کنید.

در ادامه ی مطلب شما را با ۱۰ مورد از این آزمایشات دیوانه وار و عجیب آشنا خواهیم کرد. با ادامه ی مطلب همراه باشید.

۱۰- پیوند مغزی بلدرچین با جوجه ی مرغ

تنها با کمی دستکاری مغز می توانید جوجه ای داشته باشید که مانند بلدرچین رفتار می کند. در تئوری این کار بسیار ساده است. ابتدا باید تکه ای از مغز یک جوجه را جدا کرده و جای خالی آن را با مقدار دقیقاً یکسانی از مغز جنین بلدرچین جایگزین کنید. بعد از آن باید تخم را دوباره در غشای خود قرار داده و بگذارید رشد جنین صورت گیرد.

وقتی که تخم باز می شود شما موجود جدیدی خواهید داشت که غریزه های جوجه و بلدرچین را با هم در خود دارد؛ نیمی جوجه ی مرغ و نیمی بلدرچین. این که موجود جدید تا چه اندازه به یک بلدرچین شباهت داشته باشد به این موضوع بستگی دارد که چه قسمتی از مغز جنین را جایگزین کرده باشید. در طول تحقیقات ۱۳ ساله تاکنون دانشمندان چندین نمونه ی مختلف از این موجود جدید به وجود آورده اند. این گونه ها از جوجه مرغی که صدای بلدرچین دارد تا جوجه ای که سر خود را به سرعت مانند بلدرچین تکان می دهد و جوجه ای که صدای بلدرچین را به صدای عادی جوجه مرغ ترجیح می دهد متفاوت بوده اند.

متاسفانه عمر این آزمایش ها بسیار کوتاه است و بعد از مدتی که از باز شدن تخم گذشت، بدن جوجه بافت های جنین بلدرچین را به عنوان بافت مهاجم و غیرعادی شناسایی کرده و به اصلاح پیوند را پس می زند.

علاوه بر این انجام این آزمایش در جهت عکس بسیار مشکل است زیرا سر بلدرچین بسیار کوچکتر از سر جوجه ی مرغ بوده و اگر سعی کنید تکه ای از مغز یک جوجه را در مغز یک جنین بلدرچین قرار دهید فضای کافی برای این پیوند نخواهید داشت و حیوان زبان بسته قبل از خروج از تخم تلف خواهد شد.

۹- جنین پاندا- خرگوش در رحم گربه

اگر بخواهید نطفه ی یک خرگوش صحرایی را کاشت دهید دستکم به ۳ خرگوش نیاز خواهید داشت. اولین خرگوش دی ان ای لازم را برای شما تهیه خواهد کرد، دومین خرگوش مسئول تهیه کردن تخمک بوده و سومی نیز نقش یک مادر جانشین را ایفا خواهد کرد که جنین کاشته شده را در رحم خود نگهداری می کند. در واقعیت از آن جایی که کاشت نطفه در دفعات اولیه موفقیت آمیز نخواهد بود ممکن است به تعداد بسیار بیشتری خرگوش نیاز داشته باشید.

اگر بخواهید نطفه ی یک گونه ی در خطر انقراض را کاشت دهید، مانند پانداها،  موضوع بسیار پیچیده تر نیز خواهد شد. خرگوش ها ارزان بوده و به وفور یافت می شوند. اگر بسیاری از آن ها زنده نمانند یا برای بدست اور دن تخمک های بیشتر مجبور شوید آن ها را بکشید احتمال این که مردم از این حیوان آزاری به خشم آمده و اعتراض کنند بسیار کم خواهد بود.

اما این ریسک را نمی توان در مورد گونه های در حال انقراض انجام داد. برای جلوگیری از چنین مشکلی باید مقداری از کار را بر عهده ی یک گونه ی جانوری دیگر که در خطر انقراض نیست قرار دهید. در این سناریوی جدید، گونه ی در خطر انقراض تنها دی ان ای لازم را برای شما فراهم خواهد کرد و گونه ای که در خطر انقراض ندارد مسئولیت سخت تر یعنی تهیه کردن تخمک و رحم را بر عهده خواهد داشت.

در تحقیقی که در سال ۲۰۰۲ انجام گرفت از این روش استفاده شد. دانشمندان تخمک های خرگوش ها را جدا کرده و دی ان ای آن ها را برداشتند و سپس آن ها را با تخمک هایی که از پانداها گرفته بودند پیوند زدند. این سلول های خرگوش-پاندا به حالت طبیعی جنین پاندا خود شروع به تقسیم شدن کردند.

اما بعد از مدتی اوضاع دچار تغییر شد. وقتی که دانشمندان سعی کردند جنین شکل گرفته را به رحم خرگوش منتقل کنند موفق به این کار نشدند. از این رو آن ها تصمیم گرفتند که از یک گونه ی سوم کمک بگیرند. آن ها کار را با ۲۱ گربه ی ماده آغاز کردند و در نهایت موفق شدند که دستکم یکی از این گربه ها را با جنین پاندا بارور کنند. متاسفانه گربه ی مورد نظر سه هفته بعد به دلیل ذات الریه جان خود را از دست داد و تمام تلاش های دانشمندان در این زمینه بی نتیجه ماند.

در نهایت هیچ کاشتی برای جنین پاندا صورت نگرفت و این دانشمندان تنها موفق شدند یک جنین تازه را برای مدت کوتاهی در رحم گربه زنده نگه دارند.

۸- قورباغه و وزغ پیوندی

در طبیعت دوقلوهای به هم پیوسته از لحاظ ژنتیکی شبیه هم هستند اما در آزمایشگاه تنها با کمی تغییر می توانید دوقلوهای پیوندی ناهمسانی به وجود بیاورید.

برای مثال در سال ۱۹۷۹ دانشمندان دو جنین وزغ که به دو گونه ی متفاوت تعلق داشتند را به هم پیوند زدند. آن ها جنین دو نوع وزغ متفاوت را به هم پیوند زدند طوری که در واقع دو جنین به هم پیوسته به وجود بیاید؛ جنین سمت راستی را رانا اسکیولنتا (Rana esculenta) و جنین سمت چپی را رانا دالماتینا (Rana dalmatina) نامیدند.

تفاوت کلیدی بین این دو این بود که هر دو برای رشد جنین به مدت زمان های متفاوتی نیاز داشتند. معمولا  رشد جنین اسکیولنتا دو برابر جنین دالماتینا زمان خواهد برد اما زمانی که جنین این دو به هم متصل باشد زمان رشد آن ها تغییر می کند بدین ترتیب که رشد اسکیولنتا سریع تر و رشد دالماتینا کندتر می شود. رشد آن ها تقریبا به طور همزمان صورت می گیرد اما نه خیلی دقیق و یکسان.

زمانی که دالماتینا نیمی از تکامل خود را طی کرده و به یک قورباغه ی معمولی شباهت پیدا می کند رشد اسکویلنتا عقب می افتد و به یک بچه وزغ کوچک شبیه است. این موضوع باعث به وجود آمدن مشکل بزرگی می شود. وزغ ها تمام روز را در آب به سر می برند اما قورباغه ها برای تنفس به هوای آزاد نیاز دارند. هیچ فضایی وجود ندارد که این دو جفت به هم پیوسته بتوانند همزمان در آن  زنده بمانند.

در نهایت بسیاری از پیوندی های به هم پیوسته خودبخود از بین رفتند. دالماتیناها نیز غرق می شدند و یا اسکویلنتاها به دلیل نبود آب از بین می رفتند. شرایط نشان می داد که این تلاش بی نتیجه خواهد بود از این رو دانشمندان نمونه های پیونی جدید را معدوم کردند.

۷- پیوند لاک پشت- اردک

شاید تاکنون به پیوند اردک و لاک پشت فکر نکرده باشید اما دانشمندان به آن فکر کرده اند. برخی بر این عقیده اند که موجود پیوندی حاصل شده دوست داشتنی خواهد بود. یک اردک چهارپا را در ذهن خود تصور کنید با لاکی که روی پشت آن قرار دارد و در حال شنا کردن در آب است.

در واقعیت چنین ترکیب و پیوندی غیرمحتمل به نظر می رسد زیرا اردک و لاک پشت بسیار متفاوت هستند. آخرین جد مشترک آن ها ۲۲۵ میلیون سال پیش زندگی می کرده است حتی قبل از به وجود امدن اولین دایناسورها. بنابراین به هیچ عنوان نخواهید توانست جنین این دو را با هم پیوند بزنید و موجود جدیدی خلق کنید.

اما دانشمندان ایده ای نسبتا «معقول» ارائه دادند و از آن جا که واژه ی «معقول» کاملا نسبی است آن ها امیدوار بودند که جانور جدید با ویژگی هایی ترکیبی از اردک و لاک پشت خلق کنند. در تحقیقی که در سال ۲۰۱۳ انجام گرفت این رویه در پیش گرفته شد. دانشمندان برای این کار دو آزمایش انجام دادند. ابتدا سلول های یک جنین اردک را در مراحل اولیه استخراج کرده و به جنین لاک پشت پیوند زدند. در آزمایش دوم نیز سلول های جنین یک لاک پشت در مراحل اولیه را جدا کرده و به جنین یک اردک معمولی پیوند زدند.

در ابتدا هم چیز خوب پیش می رفت. همزمان که جنین رشد می کرد بسیاری از سلول های گونه ی دوم در جنین گونه ی اول رشد می کردند. دانشمندان می توانستند وجود سلول های اردک را در چشم های در حال رشد جنین لاک پشت ببینند و سلول های لاک پشت نیز در قلب در حال رشد اردک قابل مشاهده بودند. این موضوع برای دانشمندان بسیار جالب بود. با این وجود بعد از باز شدن تخم همه چیز دچار تغییر شد. هیچ کدام از نوزادهایی که از تخم بیرون آمدند ویژگی های متفاوتی نداشتند. نوزادهای لاک پشت کاملا شبیه نوزادهای طبیعی بودند و جوجه اردک ها نیز هیچ تفاوتی با اردک های معمولی نداشتند.

با این وجود با انجام برخی آزمایشات بیشتر دانشمندان موفق شدند ردی از سلول های اردک را در چندین نمونه از بچه لاک پشت ها پیدا کنند. برای مثال در کبد یکی از لاک پشت ها دستکم ۳ سلول اردک به ازای هر ۱۰.۰۰۰ سلول لاک پشت وجود داشت. دانشمندان به نتایج نسبتا مشابهی را در ارگان های دیگر بدن لاک پشت ها دست یافتند. بنابراین آزمایشات صورت گرفته با شکست کامل نیز همراه نشده بود. آن ها موفق شده بودند چند حیوان جدید لاک پشت-اردک خلق کنند هر چند آن ها  ۹۹.۹ درصد لاک پشت و ۰.۱ درصد اردک بودند.

۶- قرار دادن جنین گوسفند در شکم خرگوش

پیوند زدن جنین گوسفند کار بسیار دشواری است بنابراین اگر بخواهید جنین دو گونه ی گوسفندی متفاوت از دو قاره ی مختلف را به هم پیوند بزنید ترجیح می دهید که مادر آن ها را از گونه ی دیگری انتخاب کنید زیرا جنین گوسفند مدت بسیار کوتاهی در خارج از رحم مادر زنده باقی می ماند. امروزه این کار آسانتر شده است و جنین گوسفند را منجمد کرده و منتقل می کنند اما در دهه ی ۱۹۶۰ هنوز این روش اختراع نشده بود.

در مطالعه ای که آن سال ها انجام شد برای پیوند جنین دو گوسفند از رحم خرکوش به عنوان میزبان موقتی استفاده شد. برای این کار ابتدا جنین گوسفند از بدن مادر خارج شده و به لوله های فالوپ یک خرگوش ماده منتقل گردید. سپس خیلی ساده این خرگوش ها را از انگلستان به آفریقای جنوبی منتقل کردند.

در نهایت بعد از حدود ۱۰۰ ساعت جنین از بدن خرگوش خارج شده و به رحم یک گوسفند دیگر منتقل گردید که نقش مادر جانشین را ایفا می کرد. چند ماه بعد تعدادی بره متولد شدند. اما موضوع برای خرگوش ها به این خوبی و خوشی پایان نیافت زیرا قبل از خارج کردن جنین گوسفند از رحم خرگوش دانشمندان مجبور بودند آن ها را کشته و لاشه ی آن ها را بر طبق قوانین کشور آفریقای جنوبی معدوم کنند.

۵- پیوند موش- جوجه

تفاوت های بسیاری بین موش و جوجه وجود دارد برای مثال همانطور که همه می دانیم و بسیار واضح است موش دندان داشته ولی جوجه از نوک خود برای غذا خوردن استفاده می کند. برای شکل گیری این دندان ها، موش به دو بافت نیاز دارد. یکی از بافت ها دستور رشد دندان را داده و دیگری نیز از دستور مافوق خود اطاعت کرده و دندان ها را در دهان موش پدید می آورد.

جوجه ها نیز این دو بافت را در بدن خود دارند اما ژن های تولید کننده ی دندان در آن ها در دوران تکامل دراز مدتشان از بین رفته اند. بنابراین بافت اول که فرمان ساخت دندان را صادر می کند در بدن جوجه وجود دارد اما بافت دوم نمی تواند از فرمان وی تبعیت کند.

برای اثبات این موضع آزمایشات متعددی انجام گرفته است. در سال ۱۹۸۰ دانشمندان بافت صادر کننده ی فرمان (بافت ۱) از جوجه و بافت اجرا کننده ی فرمان (بافت ۲) از موش را با هم ترکیب کرده و در چشم های موش قرار دادند. در مطالعه ای دیگر که در سال ۲۰۰۳ انجام گرفت دانشمندان بافت ۲ از بدن موش را در بدن جنین جوجه قرار دادند. در هر دو مورد موجود پیوندی به وجود آمده دندان داشت زیرا بافت ۱ از بدن جوجه فرمان ساخت دندان را صادر کرده و بافت ۲ موش نیز این دستور را با تشکیل دندان ها 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 شود. اگر جنین بز کوهی در یک محیط جدید قرار گیرد، برای مثال رحم بز معمولی، اوضاع به هم خواهد خورد. دلیل این موضوع تاکنون مشخص نشده است اما شاید رحم بز معمولی غریبه بودن جنین بز کوهی را تشخیص می دهد و یا شاید جنین بز کوهی با کاشت داده شدن مشکل داشته باشد. به هر حال در عمل بعد از قرار دادن جنین بز کوهی در رحم بز معمولی پس از مدتی جنین سقط می شود.

در سال ۱۹۹۹ دانشمندان با استفاده از یک بز معمولی آبستن برای این مشکل یک راه حل تازه پیدا کردند. آن ها اجازه دادند که عمل لقاح اسپرم و تخمک در رحم بز مادر به شکل طبیعی انجام گیرد و بعد از آن جنین بز کوهی را وارد رحم بز معمولی ماده کردند. این بار سقط جنین در کار نبود و جنین بز کوهی در کنار جنین دو قلوی خود که یک بز معمولی بود رشد پیدا کرد.

دلیل این موفقیت نیز به طور کامل روشن نشده است اما در نهایت دانشمندان به نتیجه ای که می خواستند دست یافتند. اما مشکل دیگری در دوران بارداری پدید آمد. رشد جنین بزهای معمولی بسیار سریع تر از بزهای کوهی است و زمانی که بزغاله ی طبیعی به دنیا آمد بزغاله ی کوهی هنوز مراحل رشد خود را به پایان نرسانده بود. بدین ترتیب بزغاله کوهی برای نفس کشیدن دچار مشکل شده و برای زنده ماندن به دستگاه های خاص نیاز داشت.

۳- رشد پانکراس موش صحرایی در بدن یک موش- موش صحرایی

هر ساله هزاران بیمار در انتظار برای دریافت عضو جان خود را از دست می دهند. یک راه حل ممکن برای برطرف کردن این مشکل استفاده از بدن دیگر گونه های جانوری برای رشد دادن اعضای بدن انسان خواهد بود. برای مطالعه در مورد این ایده دانشمندان سعی کردند که پانکراس یک موش صحرایی را در بدن یک موش معمولی قرار دهند.

در شروع کار آن ها چند نمونه ی جهش یافته از موش ها تولید کردند که ژن لازم برای رشد پانکراس در بدن آن ها وجود نداشت. در حالت معمولی این موش ها کمی بعد از تولد می میرند. به همین دلیل دانشمندان جنین این موش های جهش یافته را در مراحل اولیه ی رشد را با سلول های سالم و بدون  تغییر موش های صحرایی پیوند زدند. با رشد جنین این سلول ها باعث شدند که پانکراسی کاملا طبیعی با کارکردی نرمال در بدن موش های جهش یافته رشد کند.

به عبارت دیگر این آزمایش با موفقیت انجام شده بود. اما مشکل دیگری نیز وجود داشت زیرا سلول های موش صحرایی باعث شده بودند که ارگان های دیگری نیز در بدن موش های معمولی به وجود آیند طوری که موجودات جدید را نمی شد به هیچ عنوان موش معمولی نامید. در واقع این موجود جدید موش-موش صحرایی نام داشت که ترکیبی از یک موش معمولی با کرک های سیاه و یک موش صحرایی با کرک های سفید بود. اعضای داخلی بدن آن ها نیز ویژگی های ترکیبی داشتند که برخی از آن ها متعلق به یک موش معمولی و برخی دیگر به ارگان های داخلی یک موش صحرایی شباهت داشتند.

برای مثال اگر بخواهیم این کار را در مورد انسان و خوک انجام دهیم نتیجه ی عجیبی به دست خواهد آمد. موجود بدست آمده با این کار تنها یک ارگان ترکیبی نخواهد داشت بلکه ممکن است پوست و چشم و حتی مغزشان شبیه انسان باشد اما خصوصیات دیگری از خوک معمولی را در خود داشته باشند. البته هنوز علم برای این مشکل راه حلی پیدا نکرده است اما دانشمندان در حال تحقیق بر روی آن هستند.

۲- ماهی شبیه گیاه

داشتن یک ماهی در خانه جالب است اما غذا دادن به آن خسته کننده خواهد بود. اگر ماهی ها نیز مانند گیاهان و گل های خانگی بودند می توانستیم تُنگ یا آکواریوم آن ها را در گوشه ای آفتاب گیر قرار داده و از دور شاهد شنا کردن آن ها باشیم. در این صورت نور و دی اکسید کربن وارد آب شده و غذای ماهی ها را تامین می کرد. این موضوع کمی عجیب به نظر می رسد اما رویایی دوست داشتنی است. یک راه برای دستیابی به چنین رویای این خواهد بود که سلول های کلروپلاست را به بدن ماهی پیوند بزنیم. کلروپلاست های منابع انرژی کوچکی هستند که در بدن گیاهان، جلبک ها و خزه ها یافت می شوند. این سلول ها فرآیند پیچیده و جالبی به نام فتوسنتز را انجام می دهند که از نور برای تولید قند استفاده می شود.

در سال ۲۰۱۱ مطالعه ای در این مورد انجام گرفت که در آن دانشمندان تخم های بارور شده ی گورخر ماهی را با میکروب های خاصی به نام سینکوکوکوس الونگاتوس (Synechococcus elongatus) پیوند زدند. این باکتری ها نیز مانند کلروپلاست ها عمل فتوسنتز را انجام می دهند و بعد از انجام پیوند تا ۱۲ روز همه چیز به خوبی پیش می رفت. جنین گورخرماهی و بسیاری از سلولهای سینکوکوکوس الونگاتوس پیوندی نیز زنده ماندند. همزمان که تقسیم سلولی در جنین گورخرماهی انجام می گرفت بسیاری از باکتری های مذکور نیز در اعضای بدن او دیده می شدند از جمله در مغز و چشم ماهی.

در اوایل دوران رشد، جنین گورخرماهی بسیار شفاف بود و به باکتری ها اجازه می داد که نور مورد نیاز خود را دریافت کنند اما بعد از روز دوازدهم جنین گورخرماهی شروع به تولید رنگدانه های پوستی کرد که مانع دسترسی باکتری های سینکوکوکوس الونگاتوس به نور می شد. این موضوع باعث مرگ باکتری ها و شکست خوردن تحقیقات گردید.

۱- جنین هایی در چشم موش

از لحاظ ظاهری چشم و رحم هیچ شباهتی با هم ندارند. چشم نورهای را شناسایی و تجزیه و تحلیل می کند در حالی که رحم جایی است برای قرار گرفتن جنین. اما در کمال تعجب بعضی تحقیقات نشان داده اند که چشم شرایط نگهداری جنین را دستکم برای مدت کوتاهی دارد. این حقیقت جالب برای اولین بار در تحقیقی که در سال ۱۹۴۷ انجام گرفت مشخص شد. هدف این تحقیق این بود که مشخص کند آیا رحم مکان بسیار خاصی برای رشد جنین است و آیا می توان یک محیط گرم و مرطوب را جانشین آن کرد بدون آن که جنین دچار مشکلی شود؟

برای پاسخ دادن به این سوال دانشمندان جنین یک موش را در داخل چشم موش مادر قرار دادند و در کمال تعجب برخی از جنین ها شروع به رشد کردند. حتی برخی از آن ها عنبیه را دیواره ی رحم فرض کرده و به آن چسبیدند. از آنجا که چشم ارگان بسیار شفاف تری نسبت به رحم بوده و فعل و انفعالت درونی آن به وضوح قابل شناسایی هستند (به ویژه در موش های زال که رنگدانه ی چشمی در آن ها وجود نداشت) دانشمندان به راحتی می توانستند مراحل رشد جنین ها را در درون چشم موش مشاهده کنند.

با این وجود با رشد بیشتر جنین همه ی این ساختار دچار مشکل شد و در بسیاری از مورد چشم موش های مادر از حدقه در می آمد و منفجر می شد. در برخی دیگر نیز جنین شروع به کوچک شدن کرد و در نهایت یک زخم در چشم موش مادر به جای ماند.

موضوع عجیب دیگر این که جنسیت موش در این مورد هیچ فرقی نمی کرد و جنین موش در چشم موش های نر و ماده به یک صورت رشد داشت. اگر چه عملی بودن این کار در مورد انسان غیر قابل باور به نظر می رسد اما این تحقیق نتایج  امیدوار کننده ای در پی داشته است و ممکن است مردان نیز بتوانند حامله شوند ولی جالب ترین قسمت این حاملگی برای همسران آن ها از حدقه درآمدن چشم شوهرانشان خواهد بود!