دانشمندان دهه‌هاست که در حال مطالعه نئاندرتال‌ها هستند تا بفهمند آن‌ها چه جایگاهی در تاریخ انسان‌ها دارند. این اجداد اولیه انسان‌های امروزی صدها هزار سال در اروپا و بخش‌هایی از آسیا زندگی می‌کردند.
اگرچه ویژگی‌های فیزیکی، رفتاری و ژنتیکی آن‌ها با استفاده از فسیل‌ها و آثار باستانی به‌خوبی مشخص شده است، اما هنوز در مورد تاریخ تکاملی آن‌ها اختلاف‌نظر وجود دارد.
در گذشته تصور می‌شد که نئاندرتال‌ها به‌طور آهسته و بدون تغییرات عمده تکامل یافته‌اند. اما مطالعات جدید ژنتیکی و فسیلی این دیدگاه را به چالش کشیده است.
دانشمندان تغییرات بزرگی را در تنوع نئاندرتال‌ها یافته‌اند که نشان می‌دهد یک رویداد مهم بر تکامل آن‌ها تأثیر گذاشته است. این کشف، درک محققان از خاستگاه نئاندرتال‌ها را تغییر داده و پرسش‌های جدیدی درباره روند تکامل آن‌ها ایجاد کرده است.
ظهور نئاندرتال‌ها
نئاندرتال‌ها حدود ۲۵۰,۰۰۰ سال پیش ظاهر شدند. آن‌ها از جمعیت‌های اولیه اروپایی به نام “پیش‌نئاندرتال‌ها” تکامل یافتند که بین ۵۰۰,۰۰۰ تا ۲۵۰,۰۰۰ سال پیش در این قاره زندگی می‌کردند. این پیش‌نئاندرتال‌ها حلقه‌ای حیاتی در درک چگونگی شکل‌گیری این گونه به شمار می‌آیند.
مدت‌ها تصور می‌شد که نئاندرتال‌ها طی تکامل خود تغییرات کمی را تجربه کرده‌اند. شواهد فسیلی حاکی از یک تغییر تدریجی بود، نه یک دگرگونی ناگهانی.
اما مطالعات اخیر نشان می‌دهد که تاریخ آن‌ها شامل اختلالات بزرگی بوده است، از جمله کاهش چشمگیر تنوع ژنتیکی.
تنگنای ژنتیکی در نئاندرتال‌ها
دانشمندانی که DNA نئاندرتال‌ها را مطالعه می‌کنند، شواهدی از یک کاهش ژنتیکی قابل‌توجه پیدا کرده‌اند.
این پدیده، که “تنگنای ژنتیکی” نام دارد، زمانی رخ می‌دهد که یک جمعیت با کاهش شدید تعداد افراد مواجه می‌شود و در نتیجه، تنوع ژنتیکی کاهش می‌یابد.
در مورد نئاندرتال‌ها، این کاهش حدود ۱۱۰,۰۰۰ سال پیش اتفاق افتاد. این کشف، دیدگاه دانشمندان درباره تکامل نئاندرتال‌ها را تغییر داده است.
کاهش تنوع ژنتیکی نشان می‌دهد که نئاندرتال‌ها برای بقا با دشواری‌هایی روبه‌رو بوده‌اند، شاید به دلیل تغییرات آب‌وهوایی، چالش‌های زیست‌محیطی یا دلایل ناشناخته دیگر. جمعیت آن‌ها کاهش یافت و تنها گروه کوچکی از آن‌ها به نسل‌های بعدی نئاندرتال‌ها ادامه دادند.
بررسی تنوع نئاندرتال‌ها
پیش‌تر بسیاری از محققان معتقد بودند که یک تنگنای ژنتیکی دیگر، بسیار زودتر و در آغاز شکل‌گیری نئاندرتال‌ها رخ داده است.
آن‌ها بر این باور بودند که نئاندرتال‌های اولیه تنوع ژنتیکی کمتری نسبت به اجداد پیش‌نئاندرتالی خود داشتند. اما داده‌های پالئوژنتیکی (ژنتیک باستانی) هنوز این فرضیه را تأیید نکرده است.
یکی از چالش‌های اصلی، کمبود DNA بسیار کهن برای تأیید این رویداد است. بدون چنین شواهدی، دانشمندان از روش‌های دیگری برای بررسی احتمال وقوع یک تنگنای ژنتیکی اولیه استفاده می‌کنند.
این خلأ داده‌ها، جستجو برای راه‌های جایگزین در مطالعه تنوع نئاندرتال‌ها را افزایش داده است.
کشف الگوهای تکاملی
برای غلبه بر محدودیت‌های مطالعات DNA، پژوهشگران به آناتومی فسیل‌ها روی آورده‌اند. این مطالعه توسط الساندرو اورکیولی و مرسدس کنده-والورده، متخصصان تکامل انسانی، رهبری شده است. اورکیولی پژوهشگر فوق‌دکتری در دانشگاه زوریخ است.
این تیم ساختار گوش داخلی نئاندرتال‌ها را بررسی کرد، به‌ویژه کانال‌های نیم‌دایره‌ای که در تعادل و حرکت نقش مهمی دارند.
شکل و تفاوت‌های این ساختارها می‌تواند اطلاعاتی درباره تنوع ژنتیکی ارائه دهد. ازآنجاکه ویژگی‌های فیزیکی اغلب با تنوع ژنتیکی مرتبط هستند، این روش به مطالعه تکامل در مواقعی که DNA در دسترس نیست، کمک می‌کند.
تنوع ژنتیکی نئاندرتال‌های اولیه
محققان دو سایت کلیدی فسیلی را بررسی کردند. سیما د لوس هوئسوس در اسپانیا، که ۴۳۰,۰۰۰ سال قدمت دارد، بزرگ‌ترین مجموعه فسیلی پیش‌نئاندرتال‌ها را در خود جای داده است.
کرپینا در کرواسی، با قدمتی بین ۱۳۰,۰۰۰ تا ۱۲۰,۰۰۰ سال، شامل کامل‌ترین فسیل‌های نئاندرتال اولیه است.
محققان تأیید کردند که تنوع نئاندرتال‌ها به‌شدت کاهش یافته است. نئاندرتال‌های کلاسیک تنوع کمتری در ساختار کانال‌های نیم‌دایره‌ای گوش خود نسبت به پیش‌نئاندرتال‌ها و نئاندرتال‌های اولیه داشتند.
نتایج این مطالعه از تحقیقات ژنتیکی قبلی که نشان‌دهنده یک تنگنای جمعیتی بودند، حمایت می‌کند.
کنده-والورده اظهار داشت:
“با گنجاندن فسیل‌هایی از مناطق و دوره‌های زمانی مختلف، ما توانستیم تصویری جامع از تکامل نئاندرتال‌ها ارائه دهیم.”
وی افزود:
“کاهش تنوع مشاهده‌شده بین نمونه‌های کرپینا و نئاندرتال‌های کلاسیک بسیار چشمگیر و واضح است و شواهد قوی از یک رویداد تنگنای ژنتیکی ارائه می‌دهد.”
این یافته نشان می‌دهد که نئاندرتال‌های کلاسیک احتمالاً از جمعیتی کوچک‌تر و منزوی‌تر منشأ گرفته‌اند. کاهش تنوع ژنتیکی نشان می‌دهد که بسیاری از ویژگی‌های ژنتیکی و فیزیکی آن‌ها به مرور زمان یکنواخت‌تر شده است.
بازنگری در خاستگاه نئاندرتال‌ها
این مطالعه وقوع یک تنگنای ژنتیکی دیرهنگام را تأیید کرد اما این سؤال را مطرح ساخت که آیا نئاندرتال‌ها از همان ابتدا تنوع کمی داشته‌اند یا نه.
اگر یک تنگنای اولیه رخ داده بود، انتظار می‌رفت که پیش‌نئاندرتال‌ها تنوع کمتری نسبت به نئاندرتال‌های اولیه داشته باشند. اما دانشمندان خلاف این را یافتند.
اورکیولی توضیح داد:
“ما شگفت‌زده شدیم که پیش‌نئاندرتال‌های سیما د لوس هوئسوس سطحی از تنوع مورفولوژیکی مشابه با نئاندرتال‌های اولیه کرپینا داشتند. این یافته فرضیه رایج در مورد وقوع یک تنگنای ژنتیکی در آغاز شاخه نئاندرتال‌ها را به چالش می‌کشد.”
این تحقیق نشان می‌دهد که تکامل نئاندرتال‌ها پیچیده‌تر از آنچه قبلاً تصور می‌شد، بوده است. به‌جای کاهش شدید تنوع در ابتدای شکل‌گیری این گونه، به نظر می‌رسد که تاریخ اولیه نئاندرتال‌ها شامل جمعیتی پایدار و متنوع بوده است.
این یافته‌ها سؤالات جدیدی را مطرح می‌کنند. اگر نئاندرتال‌های اولیه متنوع بودند، چه چیزی باعث کاهش جمعیت آن‌ها شد؟ آیا تغییرات اقلیمی، مهاجرت یا رقابت نقشی در این امر داشت؟ تحقیقات بیشتر ممکن است پاسخ این سؤالات را آشکار کند.
این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده است.
