هوش مصنوعی به بازگرداندن دودو کمک می کند

رندر یک هنرمند از دودو منقرض شده. - علوم زیستی عظیم

دلایل زیادی وجود دارد که نگرانی‌های زیادی در مورد آسیب‌هایی که هوش مصنوعی می‌تواند ایجاد کند وجود دارد، که توضیح می‌دهد چرا این فناوری مخالفان زیادی دارد. اما حتی تندترین منتقدان ممکن است به اخبار منتشر شده از Colossal Biosciences مستقر در دالاس لبخند بزنند. در آنجا، محققان به تازگی اعلام کرده‌اند که هوش مصنوعی ممکن است به تسریع بازگشت دودو منقرض شده کمک کند، با این پرنده بدون پرواز که بیش از 350 سال پیش از جهان ناپدید شد و احتمالا در اوایل دهه 2030 دوباره در میان ما راه می‌رود.

با وجود تعداد کمی از نمونه‌های باستانی DNA dodo که در طول قرن‌ها تخریب شده‌اند، قدرت تحلیلی و اعدادی هوش مصنوعی همان چیزی است که برای پر کردن جاهای خالی ژنتیکی لازم است.

بن لام، مدیرعامل و یکی از بنیانگذاران شرکت Colossal در بیانیه ای گفت: «نابودی به همان اندازه که یک مشکل زیست شناسی یک مشکل داده است. [AI] می آموزد که چگونه DNA تنظیمی به پرندگان زنده شکل می دهد، سپس سوئیچ های ژنتیکی را شناسایی می کند که ممکن است در آناتومی متمایز دودو نقش داشته باشند.

Colossal در سال 2025، زمانی که اعلام کرد DNA باستانی گرگ وحشتناک منقرض شده را توالی یابی کرده است، از آن برای بازنویسی ژنوم گرگ خاکستری موجود استفاده کرد و گرگ وحشتناک عصر یخبندان را بیش از 10000 سال پس از ناپدید شدنش به زندگی بازگرداند. حیواناتی که در لیست کارهای شرکت برای انقراض نیز قرار دارند عبارتند از: ماموت پشمالو، ببر تاسمانی، موآ شترمرغ مانند و کواگا شبه آنتلوپ.

دودو، با راه رفتن دست و پا زدن، بال‌های کلفت، چشم‌های گوگولی‌اش، و منقار مضحک‌اش، هیچ‌چیز از قدرت، لطف یا کاریزمای آن حیوانات دیگر را ندارد - اما این بخشی از جذابیت آن است.

ویل کاپی، نویسنده نیویورک هرالد تریبون، در کتاب خود در سال 1941 چگونه منقرض شویم، نوشت: «دودو هرگز فرصتی نداشت. "به نظر می رسد او تنها با هدف منقرض شدن اختراع شده است و این تنها چیزی بود که او برای آن خوب بود. من دودو را سرزنش نمی کنم، اما او فقط یک آشفتگی بود. پرتغالی ها پرندگان را دودو یا احمق نامیدند، زیرا آنها با پرتغالی ها روابط دوستانه برقرار می کردند و اجازه می دادند با چماق به سرشان بزنند."

اما آنچه باعث تمسخر می شود، عشق را نیز الهام می بخشد - و برای بازگرداندن دودو به مقدار زیادی از آن نیاز است. از بین بردن انقراض یک پستاندار جفت مانند یک گرگ وحشتناک یک فرآیند نسبتا ساده است. محققان عظیم‌الجثه ابتدا سلول‌های یک گرگ خاکستری زنده را برداشت کردند و 20 ویرایش روی 14 ژن انجام دادند که برای پوشش سفید این گرگ، اندازه بزرگتر، آرواره‌های قوی‌تر، متابولیسم هوای سرد و غیره کدگذاری کردند. آنها سپس هسته آن سلول بازنویسی شده را استخراج کردند و آن را در یک تخمک گرگ خاکستری که هسته آن جدا شده بود قرار دادند.

سپس به تخم بارور اجازه داده شد تا به جنین تبدیل شود و در رحم یک سگ شکاری بزرگ اهلی کاشته شد. کمی بیش از 60 روز بعد، آن سگ مادر یک توله گرگ به دنیا آورد.

از بین بردن انقراض پرنده ای که حاملگی خود را خارج از رحم انجام می دهد، سخت تر خواهد بود. برای دودو، محققان ابتدا سلول‌های زایای اولیه (PGCs) - سلول‌های نوپایی که تخمک و اسپرم تولید می‌کنند - از کبوتر نیکوبار، نزدیک‌ترین خویشاوند زنده دودو، برداشت خواهند کرد. سپس PGCها برای افزودن ویژگی‌های dodo بازنویسی می‌شوند، به همان روشی که گرگ خاکستری ویرایش شد. سپس این سلول ها از طریق پوسته تخم مرغ خانگی به جنین جوجه میکروسکوپی تزریق می شوند. PGCها به غدد جنسی جنینی جوجه آینده مهاجرت می کنند و در آنجا اقامت می کنند.

هنگامی که جوجه ماده ویرایش شده از تخم بیرون می آید و رشد می کند و با یک نر ویرایش شده جفت می شود، تخم هایی می گذارد که نه جوجه ای مانند او، بلکه یک دودو تولید می کند.

-Lon Tweeten برای TIME

آنا کیت، مدیر گونه های پرندگان Colossal می گوید: «در یک دنیای ایده آل، اگر صدها کبوتر نیکوبار [تخم] داشتیم، از کبوتر به عنوان جانشین استفاده می کردیم. "اما نیکوبارها پرورش دهندگان فصلی هستند. آنها فقط چند ماه در سال می گذارند و معمولا فقط دو تخم در یک کلاچ می گذارند. تخم مرغ بسیار آسان به دست می آید. برخی جوجه ها روزی یک تخم می گذارند. شما فقط می توانید بسیار بیشتر از یک جوجه تخم های جایگزین را از نیکوبار دریافت کنید."

اما ویرایش PGCها در وهله اول کار کوچکی نخواهد بود، فقط به این دلیل که مکان‌های زیادی در ژنوم دودو وجود دارد که ویژگی‌های این گونه را رمزگذاری می‌کنند، به‌ویژه منقار بستنی‌شکل آن. این دقیقا ژن‌هایی نیست که محققان در کار خود می‌خوانند، بلکه عناصر تنظیم‌کننده یا بخش‌هایی از ژنوم هستند که تعیین می‌کنند کدام ژن‌ها روشن و خاموش می‌شوند. و برای منقار به تنهایی، این یک بار سنگین است. بیش از 650 عنصر تنظیمی مرتبط با اندازه منقار و نزدیک به 1700 عنصر با ضخامت و عرض منقار وجود دارد.

بدتر از آن، تکه تکه شدن DNA در نمونه های باستانی سوابق ناقصی از اینکه کدام یک از آن سوئیچ های تنظیمی باید به کدام سمت چرخانده شوند، به دست می دهد. یک پلت فرم جدید هوش مصنوعی که این شرکت آن را GenoMorph می نامد می تواند این شکاف ها را پر کند.

برای توسعه GenoMorph، دانشمندان Colossal اطلسی ساختند که نشان می‌دهد چگونه کلیدهای ژنتیکی که رشد صورت را کنترل می‌کنند، هنگام رشد جنین در مرغ، بلدرچین، اردک و کبوتر روشن و خاموش می‌شوند. آنها سپس ژنوم و شکل جمجمه بیش از 70 گونه پرنده، از جمله نزدیکترین خویشاوند زنده دودو، کبوتر نیکوبار را مقایسه کردند. نتیجه، فهرستی از حدود 2350 سوئیچ ژنتیکی است که ممکن است به توضیح منقار غیرمعمول دودو کمک کند، که تیم اکنون یک به یک آن را آزمایش می کند.

این کار بر اساس یک دستاورد جداگانه است: یک ژنوم دودو به طور قابل توجهی کامل، که از یک نمونه به خوبی حفظ شده با استفاده از نرم افزار Colossal که در ابتدا برای پروژه وحشتناک گرگ خود توسعه داده شده بود، جمع آوری شده است.

بث شاپیرو، مدیر ارشد علمی Colossal می گوید: برای یک ژنوم باستانی، این ژن فوق العاده است. "چند سوراخ کوچک وجود دارد، اما بسیار کمتر از آنچه معمولا در DNA باستانی می بینیم. ما واقعا بخش زیادی از ژنوم دودو را از دست نمی دهیم."

منقار ممکن است دراماتیک‌ترین ویژگی دودو باشد، اما تعداد زیادی ویژگی دیگر وجود دارد که با دو میلیارد حرف که ژنوم دودو را تشکیل می‌دهند نوشته شده‌اند - به همین دلیل است که دانشمندان عظیم الجثه برای بازگرداندن یک دودو به جهان صبر می‌کنند تا پنج یا چند سال طول بکشد.

همانطور که برخی از کارهایی که Colossal برای خواندن و تجزیه و تحلیل ژنوم وحشتناک گرگ انجام داد در کار بعدی توسعه GenoMorph برای خواندن ژنوم dodo کمک کرد، کار dodo می تواند به طور مشابه خود را به خواندن و ویرایش ژنوم گونه های دیگر برای منقرض شدن پرداخت کند.

شاپیرو در بیانیه‌ای گفت: دیدن این که رویکردی که برای گرگ وحشتناک ایجاد شده است، اکنون در یک برنامه گونه‌ای دیگر ارزش ایجاد می‌کند، لذت بخش است. "هر پیشرفت علمی بخشی از یک پلت فرم فناوری مقیاس پذیر می شود که می تواند برنامه های بعدی را تسریع بخشد." در حال حاضر، دودو یک بخار افزار بیولوژیکی باقی مانده است - اما این بخار افزاری است که می تواند قبل از مدت ها در قرن بیست و یکم شکل بگیرد.