برای دهه‌ها، دانشمندان بر این باور بودند که انسان‌های امروزی از یک دودمان واحد تکامل یافته‌اند. اما پژوهش‌های جدید نه تنها این دیدگاه را به چالش کشیده‌اند، بلکه هم‌زمان معمای جدیدی در مورد تکامل انسان ایجاد کرده‌اند.
کشف دو جمعیت مجزا در تکامل انسان
با استفاده از توالی‌یابی کامل ژنوم، پژوهشگران دریافتند که انسان‌های امروزی از دو جمعیت مجزا که حدود ۱.۵ میلیون سال پیش از هم جدا شدند و بعداً دوباره ترکیب شدند، منشأ گرفته‌اند.
این ترکیب ژنتیکی که حدود ۳۰۰,۰۰۰ سال پیش رخ داد، منجر به آن شد که یک گروه ۸۰٪ از DNA انسان‌های مدرن را فراهم کند، در حالی که گروه دیگر ۲۰٪ باقی‌مانده را تأمین کرد.
این یافته‌ها نشان می‌دهد که تکامل انسان بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی بوده که تاکنون تصور می‌شد.
ترکیب ژنتیکی و تکامل پیچیده
دکتر تروور کازینز از دپارتمان ژنتیک دانشگاه کمبریج گفت:
«پرسش از منشأ ما، قرن‌هاست که ذهن بشر را به خود مشغول کرده است.»
وی تأکید کرد که گرچه نظریه غالب بر این بوده که انسان‌ها از یک دودمان واحد تکامل یافته‌اند، اما شواهد ژنتیکی اکنون تاریخ پیچیده‌تری را نشان می‌دهد.
پروفسور ریچارد دوربین، یکی از نویسندگان این پژوهش، اشاره کرد که این گروه‌های باستانی بیش از یک میلیون سال به طور مجزا از هم زیستند، پیش از آنکه دوباره ترکیب شده و پایه ژنتیکی انسان مدرن را شکل دهند.
این موضوع نشان می‌دهد که منشأ گونه ما نه از یک مسیر مستقیم، بلکه از طریق تعاملات ژرف تکاملی شکل گرفته است.
انسان‌ها و نئاندرتال‌ها – یک ارتباط پیچیده
انسان‌های مدرن و نئاندرتال‌ها نه تنها هم‌زمان زندگی می‌کردند، بلکه با هم تعامل داشتند، رقابت می‌کردند و حتی بچه‌دار می‌شدند.
نئاندرتال‌ها صدها هزار سال در اروپا و آسیا زندگی کردند، در حالی که انسان‌های مدرن حدود ۶۰,۰۰۰ تا ۷۰,۰۰۰ سال پیش از آفریقا مهاجرت کردند.
به مدت ۵,۰۰۰ تا ۱۰,۰۰۰ سال، این دو گونه در کنار یکدیگر زندگی کردند، غارها و منابع را به اشتراک گذاشتند و شاید حتی دانش خود را مبادله کردند.
شواهد باستان‌شناسی نشان می‌دهد که نئاندرتال‌ها ابزار می‌ساختند، از آتش استفاده می‌کردند و حتی ممکن است رفتارهای نمادین مانند دفن مردگان خود را انجام می‌دادند.
برخی از ویژگی‌های فرهنگی آنها شباهت قابل توجهی با انسان‌های اولیه دارد، که می‌تواند نشان‌دهنده تبادل دانش و حتی تجارت بین دو گروه باشد.
اما پژوهش جدید نشان می‌دهد که پیش از این دوره، یک رویداد ترکیب ژنتیکی بسیار مهم‌تر در حدود ۳۰۰,۰۰۰ سال پیش رخ داده است.
برخلاف DNA نئاندرتال‌ها که تنها حدود ۲٪ از ژنوم انسان‌های غیرآفریقایی امروزی را تشکیل می‌دهد، این ترکیب ژنتیکی قدیمی‌تر تا ۲۰٪ از DNA همه انسان‌های امروزی را شامل می‌شود.
بازسازی گذشته با DNA
تیم تحقیقاتی برای بازسازی این تاریخ تکاملی، به جای استفاده از فسیل‌های باستانی، از DNA انسان‌های امروزی استفاده کرد.
آنها داده‌های پروژه ۱۰۰۰ ژنوم را که شامل نمونه‌های ژنتیکی از سراسر جهان است، تجزیه و تحلیل کردند.
این روش به آنها اجازه داد تا حضور جمعیت‌های اجدادی را که هیچ مدرک فسیلی مستقیم از خود بر جای نگذاشته‌اند، شناسایی کنند.
با توسعه یک ابزار محاسباتی پیشرفته به نام cobraa، پژوهشگران مدل‌سازی کردند که چگونه جمعیت‌های انسانی از هم جدا شده و سپس دوباره ترکیب شده‌اند.
ابتدا این الگوریتم روی داده‌های شبیه‌سازی‌شده آزمایش شد و سپس روی توالی‌های ژنتیکی واقعی انسان‌ها اعمال گردید.
یک جمعیت انسانی تقریباً ناپدید شد
پروفسور الوین اسکالی از دپارتمان ژنتیک گفت:
«بلافاصله پس از انشعاب دو جمعیت اجدادی، ما شاهد یک گلوگاه شدید ژنتیکی در یکی از آنها هستیم – که نشان می‌دهد این جمعیت به اندازه بسیار کوچکی کاهش یافت و سپس طی یک میلیون سال به تدریج رشد کرد.»
این گروه کوچک‌تر بعدها بیشترین ماده ژنتیکی را که در انسان‌های امروزی یافت می‌شود، فراهم کرد و همچنین جمعیت اجدادی نئاندرتال‌ها و دنیسوواها را تشکیل داد.
در همین حال، جمعیت دوم که مقدار کمتری از DNA انسان‌های مدرن را تأمین کرد، حامل ژن‌هایی مرتبط با عملکرد مغز و پردازش عصبی بود.
کازینز گفت: «برخی از ژن‌های به ارث رسیده از این جمعیت، احتمالاً نقش حیاتی در تکامل انسان ایفا کرده‌اند.»
انتخاب طبیعی و سازگاری ژنتیکی
محققان دریافتند که ژن‌های به ارث رسیده از این جمعیت دوم، معمولاً در بخش‌هایی از ژنوم قرار داشتند که با عملکردهای اصلی ژنی ارتباط نداشتند.
این موضوع نشان می‌دهد که انتخاب طبیعی برخی از صفات ژنتیکی ناسازگار را به مرور حذف کرده است.
این فرآیند که به انتخاب پالایشی معروف است، به تدریج جهش‌های مضر را حذف کرده و تنها تغییرات ژنتیکی مفید را حفظ می‌کند.
گسترش پژوهش به فراتر از انسان‌ها
پژوهشگران مدل محاسباتی خود را روی داده‌های ژنتیکی گونه‌هایی مانند خفاش‌ها، دلفین‌ها، شامپانزه‌ها و گوریل‌ها نیز اعمال کردند.
آنها شواهدی از ساختارهای مشابه در جمعیت‌های اجدادی این گونه‌ها پیدا کردند که نشان می‌دهد تاریخ تکاملی بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی است که تصور می‌شد.
کازینز توضیح داد:
«واضح است که ایده تکامل گونه‌ها در دودمان‌های کاملاً مجزا، بیش از حد ساده‌انگارانه است.»
وی پیشنهاد کرد که پیوندهای ژنتیکی و آمیزش میان‌گونه‌ای احتمالاً در توسعه بسیاری از گونه‌های جانوری نقش داشته‌اند.
شناسایی اجداد انسانی ما
هویت این جمعیت‌های اجدادی انسان همچنان نامشخص است.
شواهد فسیلی نشان می‌دهد که گونه‌هایی مانند هومو ارکتوس و هومو هایدلبرگنسیس در آفریقا و سایر مناطق در آن زمان زندگی می‌کردند.
این گونه‌ها می‌توانند کاندیداهای احتمالی جمعیت‌های شناسایی‌شده در این مطالعه ژنتیکی باشند، اما پژوهش‌های بیشتری لازم است.
درک تکامل انسان
اسکالی گفت:
«اینکه بتوانیم تنها با بررسی DNA امروزی، رویدادهایی را که صدها هزار یا حتی میلیون‌ها سال پیش رخ داده‌اند، بازسازی کنیم، فوق‌العاده است.»
وی تأکید کرد که تاریخ تکاملی ما بسیار غنی‌تر و پیچیده‌تر از آن چیزی است که قبلاً تصور می‌کردیم.
این پژوهش، درک ما از منشأ انسان را تغییر داده و ثابت می‌کند که گذشته ما نه با یک دودمان واحد، بلکه با شبکه‌ای از تعاملات ژنتیکی پیچیده شکل گرفته است.
این یافته‌ها همچنین مسیرهای جدیدی برای مطالعه تاریخ تکاملی گونه‌های مختلف فراهم می‌کنند و باعث می‌شوند دیدگاه عمیق‌تری نسبت به نیروهایی که حیات مدرن را شکل داده‌اند، داشته باشیم.
این مطالعه در مجله Nature Genetics منتشر شده است.
