بیماری‌های باستانی که دایناسورها از آن‌ها رنج می‌بردند

در روزی بارانی و طوفانی در حدود ۷۷ میلیون سال پیش در منطقه‌ای که اکنون جنوب شرقی آلبرتای کانادا است، دایناسور شاخدار خاصی دوران بسیار بدی را می‌گذراند. این سنتروسور آپرتوس بالغ، در ساق پای خود سرطان بدخیم پیشرفته‌ای داشت. سرطان شاید به سایر قسمت‌های بدن او سرایت کرده بود و به احتمال بسیار زیاد، کشنده بود. اما این دایناسور احتمالاً بر اثر سرطان استخوان نمرد، زیرا قبل از اینکه این اتفاق بیفتد، او و هزاران سنتروسور دیگر گله‌اش گرفتار سیل فاجعه‌باری شدند که به باور دانشمندان، ناشی از طوفان استوایی بود. میلیون‌ها سال بعد، این بستر استخوانی که پس از این رویداد مرگ گروهی حفظ شد، به ارائه شواهد محکمی در‌این‌باره کمک کرد که این دایناسورها در گله‌های بزرگی زندگی می‌کردند.

بی‌بی‌سی می‌نویسد، تشخیص استئوسارکومای(نوعی سرطان استخوان نادر و بدخیم که بیشتر در کودکان دیده می‌شود و سالانه در حدود ۲۵ هزار نفر در سراسر جهان تشخیص داده می‌شود) این دایناسور خاص در سال ۲۰۲۰ رخ داد. اولین‌بار بود که نوعی سرطان بدخیم در دایناسورها تشخیص داده می‌شد و برای تایید آن به همکاری گروهی از دانشمندان با تخصص‌های متفاوت نیاز بود.

برای دهه‌ها، دیرینه‌شناسان و دیرینه‌آسیب‌شناسان(دانشمندانی که بیماری‌ها و جراحت‌های باستانی را با استفاده از فسیل‌ها مطالعه می‌کنند) یافتن سرطان دایناسورها را پیشنهاد کرده‌ بودند، اگرچه معمولا تصور می‌شد تومورها خوشخیم هستند.

اما مطالعه ۲۰۲۰ استئوسارکوما بخشی از حوزه‌ی پژوهشی درحال رشدی است که هدف آن تشخیص بیماری‌های دایناسورها با استفاده از همان تخصص و تجهیزاتی است که امروزه از آن‌ها برای تشخیص بیماری‌های انسانی و حیوانی استفاده می‌کنیم. تنها تفاوتی که وجود دارد، این است که دانشمندان به جای انسان یا حیوان، باید روی فسیل‌ها کار کنند.

بروس روتشیلد، پژوهشگر دیرینه‌شناسی مهره‌داران در موزه تاریخ طبیعی کارنگی در پنسیلوانیا می‌گوید: «این حوزه از علم به‌شکل حدس و گمان آغاز شد. اما اکنون یک تلاش علمی است و می‌توانیم فرضیه‌ها را به صورت علمی آزمایش کنیم و معیارهایی ایجاد کنیم. به‌نظر می‌رسد بیماری‌هایی که در گذشته دایناسورها را مبتلا می‌کردند، همان آثار ظاهری را داشتند که بیماری‌هایی که امروزه انسان‌ها و موجودات دیگر را مبتلا می‌کنند، دارای آن هستند.»

نتایج این بررسی‌ها درحال آشکار کردن جزئیات جدیدی دراین‌باره است که دایناسورها چگونه زندگی می‌کردند و چگونه می‌مردند. برخی استدلال می‌کنند این یافته‌ها همچنین می‌توانند بینش‌های جدیدی درمورد بیماری‌هایی که امروزه همچنان ما را مبتلا می‌کنند، در اختیار متخصصان پزشکی قرار دهند.

تلاش برای تشخیص قطعی دایناسور مبتلا به سرطان استخوان زمانی آغاز شد که دیوید ایوانز، دیرین‌شناس دانشگاه تورنتو و متصدی موزه سلطنتی انتاریو در کانادا با مارک کروثر، هماتولوژیست انسانی و رئیس دانشکده پزشکی دانشگاه مک‌مستر ملاقات کرد. آن‌ها متوجه شدند که می‌توانند از ترکیب دانش خود برای تشخیص استئوسارکوما استفاده کنند.

با‌این‌حال، پیدا کردن مورد احتمالی کار آسانی نبود. ایوانز می‌گوید، علائم احتمالی مرتبط با بیماری‌ها روی نمونه‌های فسیل موردتوجه قرار می‌گیرد، اما فسیل‌ها براساس این علائم مرتب نشده‌اند و استخوان‌های دارای علائم بیماری در کل مجموعه پراکنده هستند. آن‌ها پس از بررسی صدها استخوان در موزه سلطنتی تایرل در درامهلر کانادا به همراه چند دانشمند دیگر ازجمله سنزنا پاپویچ، آسیب‌شناس استخوان در دانشگاه مک‌مستر، علائم احتمالی سرطان استخوان را در استخوان ساق پای سنتروسور آپرتوس تشخیص دادند. ایوانز می‌گوید: «به یاد می‌آورم که سنزنا این استخوان را برداشت و گفت فکر می‌کنم سرطان استخوان باشد.»

استخوان در یک انتهای خود دارای توده‌ای بود که قبلا به‌عنوان کال استخوانی برچسب خورده بود، اما حتی در نگاه اول چندین نشانه از سرطان استخوان را داشت: توده‌ی مذکور به‌طور آشکار بدشکل بود و اطراف آن منافذی به چشم می‌‌خورد.

تیم پژوهشی که درحال‌حاضر متشکل از هشت متخصص پزشکی، ازجمله متخصصان سرطان مدرن و چهار دیرین‌شناس است، از هر ابزاری برای تایید تشخیص در بیمار ۷۷ میلیون ساله خود استفاده کردند. آن‌ها این استخوان را با استخوان ساق پای طبیعی سنتروسور و همچنین با استخوان نازک‌نی انسان با مورد تاییدشده استئوسارکوم مقایسه کردند. آن‌ها همچنین از اشعه ایکس، سی‌تی‌اسکن و ابزارهای بازسازی سه‌بعدی و بافت‌شناسی (برش‌های نازک استخوان) استفاده کردند تا بتوانند آن را در سطح سلولی مطالعه کنند.

ایوانز می‌گوید: «استفاده از این ابزارها به ما امکان داد تا سرطان را تشخیص دهیم که همتراز با چیزی است که پزشکان در بیمار انسانی انجام می‌دهند. ما برش‌گیری متوالی استخوان را انجام دادیم و توانستیم تومور سرطانی را از زانو تا مچ پا ردیابی کنیم.»

کری وودراف، متصدی دیرینه‌شناسی مهره‌داران در موزه علوم فیلیپ و پاتریشیا فراست در میامی فلوریدا می‌گوید استفاده از تکنیک‌های مدرن برای تشخیص پزشکی، به‌جای مقایسه بصری نمونه‌ها، در حوزه دیرین آسیب‌شناسی درحال رواج گرفتن است. او می‌گوید شباهت ظاهری لزوما به این معنا نیست که آن‌ها واقعا یکسان هستند.

پنه لوپه کروزادو کابالرو، دیرین‌شناسی در دانشگاه دلالاگونا اسپانیا، اخیرا مورد احتمالی دیگری از استئوسارکوم را روی انگشت دایناسور گیاه‌خوار نوک‌اردکی ۷۰ میلیون ساله‌ای (Bonapartesaurus rionegrensis) که در پاتاگونیای آرژانتین کشف شد، تشخیص داد. تیم او از داده‌های تصویربرداری و تجزیه‌و‌تحلیل میکروسکوپی و همچنین علائم ظاهری برای تشخیص تومور استفاده کرد. او می‌گوید: «این مطالعات به ما کمک می‌کند متوجه شویم بیماری‌ها چه زمانی در طول تاریخ حیات ظاهر شدند.»

استئوسارکوم حتی پیشتر از دوره کرتاسه پسین ردیابی شده است. یارا هاریدی و روتشیلد با استفاده از میکروسی‌تی‌اسکن، آن را در لاک‌پشت باستانی ۲۴۰ میلیون ساله از دوره تریاس تشخیص دادند، اگرچه به اندازه گروه ایوانز از تکنیک‌های مختلفی استفاده نکردند.

دانشمندان همچنین درحال بررسی بیماری‌های آرکوسورها هستند. آرکوسورها گروهی از حیوانات خزنده‌اند که پرندگان و کروکودیل‌های امروزی را شامل می‌شوند. به‌گفته‌ی جنیفر آن، دیرینه‌شناس موزه کودکان ایندیاناپولیس، این رویکرد به دیرینه‌شناسان کمک می‌کند تا دریابند دایناسورها در درخت زندگی چه موقعیتی دارند.

آن در مطالعات خود اغلب با دانشمندان دامپزشکی همکاری می‌کند تا ببیند چه بیماری‌هایی در پرندگان و کروکودیل‌های زنده وجود دارد تا آن‌ها را با بیماری‌های دایناسورها مقایسه کند. این رویکرد آن و همکارانش را در سال ۲۰۱۶ به اولین تشخیص آرتریت عفونی در دایناسورها سوق داد. آرتریت عفونی زمانی ممکن است رخ دهد که میکروب‌ها به مفصل وارد می‌شوند و غالبا پس از جراحت رخ می‌دهد.

آن می‌گوید هادروسور نیوجرسی آرنج تخریب‌شده‌ای داشت که شبیه سر گل‌کلم به‌نظر می‌رسید. آن‌ها اسکن‌های میکروتوموگرافی اشعه ایکس با وضوح بالا نمونه را با بیماری‌های شناخته‌شده در پرندگان و خزندگان زنده مقایسه کردند. آن‌ها قبل از تشخیص نهایی آرتریت عفونی، چندین بیماری ازجمله نقرس و سل را رد کردند.

در مثالی دیگر، پژوهشی به سرپرستی ایوان وولف، دامپزشک و دیرینه‌شناس دانشگاه ویسکانسین انجام شد، به این نتیجه رسید که مجموعه‌ای از ضایعات با لبه صاف که نسبتا به‌طور مکرر روی آراواره تی‌رکس دیده می‌شوند، احتمالا زخم‌های ناشی از گاز گرفته‌شدن توسط تیرانوسوروس‌های دیگر نبوده است (که در گذشته پیشنهاد شده بود)، بلکه نوعی عفونت انگلی پرندگان به نام تریکومونیازیس بوده است که موجب آثار مشابهی در پرندگان امروزی می‌شود.

اگرچه گاهی‌اوقات حتی دامپزشکان نیز از این پژوهش‌ها سردرگم می‌شوند. در مقاله‌ای که سال گذشته منتشر شد، آن و همکارانش ضایعات غیرعادی را توصیف کردند که در هادروسور دیگری پیدا کرده بودند. اما دانشمندان دامپزشکی که با آن‌ها مشورت شد، گفتند هرگز چنین چیزی را ندیده‌اند. او می‌گوید: «آن را به کالج سلطنتی دامپزشکی در لندن فرستادم و تصویری از آن در اتاق ناهارخوری آن‌ها آویزان است تا بلکه کسی درنهایت متوجه شود چه چیزی است.»

البته تفاوت تشخیص بیماری‌ها از روی فسیل، با تشخیص در حیوانات زنده این است که از استخوان فسیل‌شده و سایر بافت‌های سخت اطلاعات بسیار کمی می‌توان به دست آورد. آن می‌گوید: «اطلاعات بسیار کمی داریم که می‌توانیم از آن استفاده کنیم. استخوان معمولا یکی از بخش‌هایی از زیست‌شناسی است که کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. این درحالی است که در دیرینه‌شناسی تنها چیزی که داریم، استخوان است.»

وودراف با این موضوع موافق است که تشخیص بیماری در سوابق فسیلی بسیار سخت است. او می‌گوید: «نمی‌توانیم به هیچ‌یک از مراحل آزمایش پزشکی که امروز انجام می‌دهیم، تکیه کنیم. روشی که از آن برای تشخیص بیماری‌ها دنبال می‌کنیم، باید کاملا متفاوت باشد.»

وودراف، متخصص درزمینه‌ی ساروپودها (دایناسورهای گیاهخوار گردن‌بلندی مانند براکیوسور) نیز در کار اخیر خود با پزشکان و دامپزشکان همکاری کرد تا برای اولین‌بار عفونت تنفسی را در یک دایناسور تشخیص دهد. او متوجه توده عجیبی در دیپلودوسید ساروپود ۱۵۰ میلیون ساله‌ای به نام دالی شد. توده نامنظم شبیه گلچه کلم بروکلی روی مهره‌های فسیل‌شده او دیده می‌شد. او می‌گوید: «می‌دانستم غیرعادی است، اما نمی‌توانستم تشخیص بدهم که چیست.» وودراف عکسی را در شبکه اجتماعی منتشر کرد و این سوال را مطرح کرد که آیا کسی مشابه آن را دیده است یا می‌داند چه چیزی می‌تواند باشد. به سرعت، پاسخ‌های زیادی ازجمله ازسوی همکاران آینده خود دریافت کرد. او می‌گوید: «پاسخ کلی این بود که هرگز چنین چیزی را قبلا ندیده‌ایم، اما دقیقا همان چیزی است که در صورت بروز عفونت تنفسی در ساروپود می‌توانیم انتظار آن را داشته باشیم.»

تیم وودراف شروع به بررسی همه بیماری‌هایی کرد که می‌توانستند موجب رشد این توده شوند. آن‌ها متوجه شدند برآمدگی‌هایی در نواحی استخوان وجود دارد که دقیقا به کیسه‌های هوایی دالی متصل بوده است (ساختارهای پر از هوا که هنوز در پرندگان امروزی وجود دارد و غالبا عفونی می‌شوند و موجب اختلال تنفسی ایرساکولیت می‌شوند). وودراف می‌گوید: «به اندازه‌ای مشابه بودند که توانستیم تشخیص دهیم دالی به ایرساکولیت مبتلا بوده است. فسیلی که شبیه کلم بروکلی به‌نظر می‌رسید، نوعی عفونت استخوانی ثانویه بود.»

تعیین علت این عفونت ممکن نبود، زیرا به دلایل آشکار تیم نمی‌توانست آزمایش خونی روی دالی انجام دهد. اگرچه امروزه شایع‌ترین علت این بیماری در دایناسورهای زنده یعنی پرندگان، تنفس اسپورهای قارچی است. وودراف می‌گوید: «این احتمال وجود دارد که این اتفاق در دایناسور ۱۵۰ میلیون سال پیش ما رخ داده باشد. قارچ‌ها تاریخچه تکاملی طولانی دارند و می‌توانسته‌اند یکی از اجزای اصلی این محیط‌ها نیز بوده باشند.»

دانشمندان دیگر ممکن است نشانه‌هایی از عفونت های تنفسی را از مدت‌ها قبل‌تر نیز پیدا کرده باشند. مقاله‌ای که سال ۲۰۱۸ توسط روتشیلد و همکارانش منتشر شد، شواهدی از عفونت تنفسی شبیه سل را در خزنده دریایی ۲۴۵ میلیون ساله ارائه داد.

اگرچه باتوجه به این موضوع که مواد اسکلتی فقط برای حدود ۳۲ تی‌رکس بالغ از حدود ۲/۵ میلیارد تی‌رکسی که تا‌به‌حال زندگی گرده‌اند، وجود دارد، شانس درک شیوع بیماری‌های آن‌ها بسیار کم است. روتشیلد می‌گوید: «روی همه‌گیرشناسی بیماری‌های دایناسورها کنترل خوبی نداریم. فقط می‌توانیم بسیاری از این بیماری‌ها را تا دوره پرمین یعنی دوران قبل از دایناسورها ردیابی کنیم.»

همچنین بسیاری از بیماری‌ها وجود دارند که نشانه‌ای روی بقایای دایناسورها برجای نگذاشته‌اند و در بیشتر موارد نمی‌توان علت مرگ آن‌ها را مشخص کرد. وودراف می‌گوید: «شاید تعداد زیادی از دایناسورها از بیماری‌ها یا عواملی از این قبیل مرده باشند که شواهد استخوان‌شناسی برای آن‌ها نداریم.»

با‌این‌حال با پیشرفت علم ممکن است درزمینه‌ی تشخیصِ سرنخ‌هایی که به بیماری‌های خاص اشاره می‌کنند، بهتر شویم. ایوانز می‌گوید: «ممکن است مجموعه‌ای استخوان وجود داشته باشد که دارای بیماری‌هایی باشند که به راحتی روی سطح استخوان قابل مشاهده نباشد.»

هرچه چنین تشخیص‌هایی بیشتر انجام شود، دیرینه‌شناسان اطلاعات بیشتری درباره‌ی نحوه زندگی دایناسورها به دست خواهند آورد. به‌عنوان مثال، استئوسارکوم پیشرفته سنتروسور آپرتوس احتمالا بر حرکت او تاثیر داشته است و آن را به هدف اصلی تیرانوسوروس، شکارچی برتر آن دوران تبدیل می‌کرده است. ایوانز می‌گوید، اما درعوض، به‌نظر می‌رسد این دایناسور همراه با گله خود براثر فاجعه‌ای طبیعی مرده است که نشان می‌دهد شاید اعضای گله‌اش از او محافظت و مراقبت می‌کردند. این بینشی جالب و منحصر‌به‌فرد درمورد زندگی دایناسورها است که قبلا آن را نداشتیم.

اما این کشفیات همچنین می‌تواند به درک امروزی ما از بیماری‌ها کمک کند. روتشیلد، روماتولوژیست پزشکی حرفه‌ای از تجزیه‌و‌تحلیل فسیل‌های هادروسور برای کمک به تمایز بین استئوکندریت و استئوکندروسیس استفاده کرده است که دو بیماری استخوانی متفاوت، اما شبیه هم هستند.

ایوانز حتی برای شرکت در نشست موسسه استئوسارکوم دعوت شد که روی یافتن درمانی برای این بیماری‌ها تمرکز داشت. ایوانز می‌گوید: «در آن‌جا متخصصان برجسته سرطان از سراسر جهان حضور داشتند و من هم بودم که روی دایناسورها کار کرده بودم.» او در مطالعه‌ی خود تومور بسیار بزرگی را دقیقا در همان مکانی تشخیص داده بود که انتظار می‌رفت در انسان مبتلا دیده شود.

به‌گفته‌ی ایوانز، این یافته‌ها به ما کمک می‌‌کند به قدمت این بیماری‌ها فکر کنیم‌. قالبی از استخوان ساقه پای اصلی سنتروسور آپرتوس که دچار استئوسارکوم بود، در نمایشگاه انقلاب سرطان که سال گذشته در موزه علوم لندن برگزار شد، به نمایش گذاشته شده بود. کیتی دابین، سرپرست نمایشگاه می‌گوید: «می‌خواستیم نشان دهیم که سرطان بیماری مدرن یا بیماری مختص انسان‌ها نیست و به‌نظر می‌رسد دایناسورها مثالی عالی هستند که نشان می‌دهند سرطان مدت‌ها است همراه موجودات پرسلولی است.»

ایوانز امیدوار است مقاله‌ی او موجب همکاری پزشکان، پژوهشگران و متخصصان با دیرینه‌شناسان شود و به یافته‌های دیگری درمورد بیماری‌های نادری منجر شود که می‌توان در سوابق فسیلی آن‌ها را پیدا کرد. او می‌گوید: «کسی چه می‌داند که این کشفیات ممکن است به چه چیزی منجر شوند؟» تیم او درحال کار با گروه دیگری از پژوهشگران است که فکر می‌کنند ممکن است شواهدی از استئوسارکوم را در دایناسور گوشتخواری پیدا کرده باشند.

وودراف می‌گوید: «تشخیص این بیماری‌ها در دایناسورها موجب می‌شود بتوانیم با آن‌ها ارتباط برقرار کنیم. می‌توانید استخوان ۱۵۰ میلیون ساله دالی (دیپلودوکوس) را در دست‌های خود نگه دارید و با مشاهده نشانه‌های عفونت که توسط نوعی اختلال تنفسی ایجاد شده است، بدانید که ۱۵۰ میلیون سال پیش دالی وقتی بیمار بود مانند زمانی که ما دچار این بیماری‌های مشابه هستیم، چه احساس بدی داشت. به‌نظر من، این شگفت‌انگیز است.»