جدول زمني جديد لوقت تهجين البشر البدائيين والبشر القدماء

يوجد لغز مخبأ في الشفرات الوراثية للعديد من الأشخاص، وهو لغز أثار اهتمام العلماء منذ فترة طويلة، وهو شريحة صغيرة من الحمض النووي لإنسان النياندرتال، والتي استمرت لعشرات الآلاف من السنين بعد اختفاء هذا النوع.

يمكن لمعظم الأشخاص غير الأفارقة أن ينسبوا حوالي 1% إلى 2% من حمضهم النووي إلى أسلاف إنسان نياندرتال.

لكن تفاصيل ذلك التاريخ التطوري ظلت غير واضحة. كم مرة تزاوج البشر القدماء مع إنسان النياندرتال؟ متى حدث ذلك بالضبط؟ لماذا انقرض إنسان النياندرتال، ولماذا نجا الإنسان الحديث؟ ماذا يفعل هذا الحمض النووي للإنسان البدائي بالنسبة لنا الآن؟

قامت مجموعتان بحثيتان بشكل منفصل بتحليل مجموعات من الجينومات القديمة وتوصلتا إلى نفس الاستنتاجات حول بعض هذه الأسئلة الأساسية. الدراسات المنشورة في مجلات الطبيعة و العلوم يوم الخميس تشير إلى أن البشر القدماء والنياندرتال تزاوجوا خلال فترة زمنية محدودة عندما غادر البشر أفريقيا وهاجروا إلى قارات جديدة.

ووفقا للنتائج، فإن موجة التهجين حدثت منذ ما يقرب من 43500 إلى 50500 سنة. ثم، على مدى الأجيال المائة التالية، تم التخلص من معظم الحمض النووي للنياندرتال، ولكن ليس كله. واليوم، يرتبط الحمض النووي المتبقي بسمات مثل تصبغ الجلد والاستجابة المناعية والتمثيل الغذائي.

ووفقا للنتائج الجديدة، فإن حدث التهجين حدث في وقت أقرب مما اقترحته بعض التقديرات السابقة، والذي بدوره يغير ويضيق النطاق الزمني المحتمل عندما ينتشر البشر في أماكن مثل الصين وأستراليا الحالية.

كما يوضح أهمية البقايا المتحجرة للبشر المكتشفة خارج أفريقيا، كما هو الحال في أوروبا، والتي يعود تاريخها إلى أكثر من 50 ألف سنة. وتقول الدراسات الجديدة إن هؤلاء السكان ماتوا وأصبحوا طريقًا مسدودًا للتطور.

“إن تاريخ البشرية ليس مجرد قصة نجاح. وقال مؤلف الدراسة في مجلة Nature، يوهانس كراوس، الأستاذ في معهد ماكس بلانك للأنثروبولوجيا التطورية في ألمانيا: “لقد انقرضنا بالفعل عدة مرات”. “هناك العديد من الأنساب التي حددناها الآن والتي لم تساهم في الأشخاص اللاحقين.”

وتوضح النتائج أيضًا مدى مهارة علماء الأنثروبولوجيا في إعادة بناء الحمض النووي القديم وتحليله للتوصل إلى استنتاجات حول مسار التاريخ البشري.

قالت مؤلفة الورقة العلمية، بريا مورجاني، الأستاذة المساعدة في علم الأحياء الجزيئي والخلوي في جامعة كاليفورنيا: “من الرائع جدًا أن نتمكن من النظر إلى هذه الأحداث من الماضي وإعادة بناء الشكل الذي تبدو عليه مساراتنا حقًا”. بيركلي. “إن خمسين ألف عام مضت منذ زمن طويل، ولكن أن نكون قادرين على الحصول على البيانات الجينية من هذه العينات يساعدنا حقًا في رسم صورة بمزيد من التفصيل.”

اتبعت مجموعتا البحث أساليب مختلفة في عملهما.

قامت مجموعة مورجاني ببناء قائمة بالمعلومات الجينومية من 59 شخصًا قديمًا – عاشوا منذ ما بين 2000 عام إلى 45000 عام مضت – و275 شخصًا في الوقت الحاضر. ثم قام الباحثون بتحليل التغيرات مع مرور الوقت في توزيع وطول الحمض النووي للنياندرتال في تلك الجينومات.

وتوصلوا إلى أن تدفق جينات إنسان النياندرتال إلى البشر حدث منذ ما يقرب من 47000 عام ولم يستمر أكثر من 7000 عام. وتتوافق هذه النتائج مع الأدلة الأثرية التي تشير إلى تداخل البشر البدائيون والبشر في الجغرافيا عندما سافر البشر خارج أفريقيا. يشتبه العديد من العلماء في أن النوعين قد تقاطعا في الشرق الأوسط، لكن هذا غير مؤكد.

بعد التهجين، احتفظ الانتقاء الطبيعي ببعض السمات من إنسان النياندرتال بينما تخلص من سمات أخرى كثيرة.

وقال ليوناردو إياسي، المؤلف المشارك في الورقة العلمية، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في قسم علم الوراثة التطورية في جامعة كاليفورنيا: “إن غالبية الاختيار، الإيجابي والسلبي، على أسلاف النياندرتال حدث بسرعة كبيرة بعد تدفق الجينات، في غضون 100 جيل تقريبًا”. معهد ماكس بلانك للأنثروبولوجيا التطورية.

واعتمدت الدراسة الجديدة الأخرى، التي نشرت في مجلة Nature، على تحليل ستة جينومات من البقايا المكتشفة في رانيس، موقع كهف في ألمانيا الحالية يقع أسفل قلعة من القرون الوسطى. ويعود تاريخ البقايا إلى حوالي 45 ألف عام، ويشير الحمض النووي إلى أن اثنين من الأفراد الستة كانوا أمًا وابنة.

وقال كراوس: “إنهم الآن أقدم الجينومات النووية التي لدينا للإنسان الحديث”.

وقام الباحثون أيضًا بتحليل الحمض النووي لشخص عثر عليه في موقع كهف في تشيكيا الحالية، على بعد حوالي 140 ميلًا من رانيس. ويعود تاريخ الموقعين إلى نفس الفترة تقريبًا. أشارت النتائج إلى أن اثنين من الأفراد الذين تم العثور عليهم في رانيس ​​كانوا على صلة وثيقة بالشخص الموجود في كهف تشيكيا – على مسافة خمس أو ست درجات في العلاقة الأسرية.

وخلصوا إلى أن الأفراد الذين تم العثور عليهم في الموقعين كانوا على الأرجح جزءًا من مجموعة صغيرة معزولة ربما يبلغ عددها 200 فرد فقط. ومن منظور وراثي، لم يتمكنوا من ذلك، فقد مات السكان.

وقال كراوس: “إنهم يقدمون سلالة وراثية ليس لها أحفاد، ولكنها في الواقع انقرضت فيما بعد”.

ومع ذلك، فإن الحمض النووي لهؤلاء الأفراد يشترك في نفس آثار تأثير الإنسان البدائي مثل البقايا التي قام الفريق الآخر من الباحثين بتحليلها. وهذا يعزز فكرة وجود حدث واحد من “الاختلاط” – أو التهجين.

“من الجيد دائمًا أن يكون لديك دراستان مستقلتان تعملان مع بيانات مستقلة باستخدام طرق مستقلة تتوصل إلى نفس الإجابة بشكل أساسي. قال جوشوا آكي، الأستاذ في معهد لويس سيجلر لعلم الجينوم التكاملي بجامعة برينستون، والذي لم يكن عضوًا في أي من المجموعتين البحثيتين: «إن هذا يولد الكثير من الثقة».

وقال كريس سترينجر، الأستاذ ورئيس الأبحاث في مجال التطور البشري في متحف التاريخ الطبيعي في لندن، إن تحديد حدث التهجين يساعد في تحديد الأجزاء الرئيسية الأخرى من الجدول الزمني للتطور البشري. وتقيد النتائج “توقيت وصول السكان إلى مناطق مثل الصين وأستراليا (أستراليا ونيوزيلندا وبابوا غينيا الجديدة) التي أدت إلى ظهور البشر الحاليين في تلك المناطق إلى أقل من 50 ألف سنة مضت، لأن جينوماتهم تشترك في نفس الخصائص”. قال نفس حدث التهجين.

وتوضح الدراسات أيضًا الإطار الزمني الذي تزاوج فيه البشر مع الدينيسوفان، وهو نوع آخر منقرض، حسبما أضاف سترينجر، والذي حدث بعد إدخال الحمض النووي للنياندرتال.

وقال آكي إن الأسئلة لا تزال قائمة. ليس من الواضح عدد المرات التي تزاوج فيها البشر والنياندرتال. وهناك المزيد مما يمكن تعلمه عن السمات التي حصل عليها البشر من الحمض النووي لإنسان النياندرتال والدينيسوفان. بالإضافة إلى ذلك، هناك الاختفاء الغامض لإنسان النياندرتال منذ 39000 سنة.

وقال آكي إنه يعتقد أن التزاوج بين البشر والنياندرتال ربما أدى إلى اختفاء الأخير.

قال آكي: “أميل إلى الاعتقاد بأن التزاوج كان متكررًا جدًا”. “وأنه كان هناك ما يكفي من التزاوج الذي ساهم في اختفاء إنسان النياندرتال من خلال دمجهم في التجمعات البشرية. لكن هذا لا يزال مجرد تكهنات.”