الفروق الجينية بين الانسان الذي انقرض والانسان الحالي
تشير المستحاثات الى ان الانسان الحالي لم يكن الوحيد الذي ظهر على الارض، وانما الاخير فقط، إذ عاش قبله انواع اخرى من البشر. ومن المثير ان الانسان الراهن عاصر انسانا آخر لفترة حوالي 15 الف عام هو الانسان المسمى: النيندرتال.
حدث هذا قبل حوالي 35 الف سنة فقط. إنقراض النيندرتال قد يكون دليلا على انه لم يكن في احسن تصميم، غير ان ظهوره يبقى دليلا ساطعا على ان الطبيعة قد قامت بالعديد من التجارب قبل ان تصل الى النموذج الافضل.
هذا الامر يطرح عدة تساؤلات: متى انفصل النيندرتال عن الشجرة الرئيسية التي نشأ من البشر، ولماذا فشل إنسان النيندرتال في حين نجح الانسان الحالي في تجربة "الصراع على البقاء" لتحقيق مبدأ " البقاء للافضل"؟
تمكن العلماء من وضع خريطة الجينوم لجزء كبير من مورثات النيندرتال، بواسطة تكنيك جديد. الفرق بين مورثات النيندرتال ومورثات الانسان الحالي ستستخدم لمعرفة السر خلف نجاح الانسان الحالي وفشل الانسان السابق، ولتحديد الجينات التي تميزنا عنه ودراستها.
http://newsimg.bbc.co.uk/media/image...mouse2_203.gif
منذ عام 1856، الذي تم فيه إكتشاف مستحاثة إنسان النيندرتال لاول مرة، تشغل بال العلماء العديد من الاسئلة والاسرار. الى ماقبل سنة واحدة كان الاعتقاد ، وسط العلماء، سائدا بإستحالة وضع خريطة كاملة لجينوم هذا الانسان المنقرض، ولكن العلماء الامريكيين والسويديين والالمان يقومون بوضع هذه الخريطة الان. خلف هذا النجاح يقف خلفه تكنيك جديد يسمح بفك شفرة كود المورثات بسرعة تزيد بمئة مرة كما كان الوضع عليه في السابق، ليصبح المستحيل ممكناً.
الخارطة كاملة ستكون جاهزة بعد حوالي سنتين من الان.
النيندرتال سيكون الكائن المنقرض الاول الذي ستوضع له خريطة جينوم، مما سيمكن من اعطاء الكثير من المعلومات لفك الاحجية حوله، والاكثر اهمية، انه سيحدثنا عن انفسنا. من خلال مقارنة الحوض الجيني للنيندرتال مع حوضنا الجيني ليمكن ان نتعرف على المورثات التي جعلتنا نتفوق على الاخرين.
مانعرفه اليوم ان النيندرتال عاش في اوروبا عندما كان مناخها وطبيعتها يختلفان اختلافا كبيرا عن اوروبا الحالية. لقد كانت اوروبا تمر بفترة العصر الجليدي وتملك من الحيوانات مايمكن مقارنته بأفريقيا اليوم، ولكن في جو بارد. كانت سهول اوروبا مملوءة بقطعان من البيزون والاحصنة المتوحشة إضافة الى الماموث ووحيد القرن ذو الصوف، جميعهم كانوا يعيشون جنبا الى جنب مع الاسود والضباع والنمور.
النيندرتال الاوروبي هو فرع من الشجرة التي ظهر منها الانسان الحالي، وقد جاء من افريقيا في وقت مبكر. كان انسان النيندرتال ذو بنية قوية وقصيرة وهو صياد ماهر، يتقن إشعال النار وصناعة الرماح، كما يقوم بدفن موتاه.
قبل حوالي 150 الف سنة، وعندما كان انسان النيندرتال منتشر في عموم اوروبا وفي اقسام من آسيا الداخلية، نشأ جنس الانسان الهومو سابينس لاول مرة من الجد الاقدم لانسان النيندرتال، الباقي في افريقيا.
عندما وصل الانسان الجديد الى اوروبا شكل تحدياً لوجود النيندرتال وبدأ العد التنازلي لقدرته على البقاء ومنافسة الانسان الجديد. لااحد يعرف بالضبط كيف حدث هذا، ولكن المستحاثات واللقى التي عثر عليها في انحاء متفرقة من اوروبا تشير الى ان الانسان الجديد وصل الى اوروبا من الشرق والجنوب الشرقي قبل حوالي 45 الف سنة، وعاصرا الانسان الاقدم لفترة تقترب من 15 الف سنة، وهي الفترة التي يصبح فيها انسان النيندرتال الاخير محشورا في منطقة شبه جزيرة الايبر، حيث تقع حاليا اسبانيا والبرتغال .
لايوجد مايدل على حدوث إبادة جماعية ، ولربما انقرضوا بسبب الصراع على الطعام او لربما ذابوا اثنياُ مع الانسان الجديد، ولكن الاحتمال الاخير لو كان صحيحا لامكن إثباته، إذ يفترض ان يكونوا قد تركوا آثارهم الجينية في الانسان الحالي، فهل فعلوا؟
تكنيك خريطة الجينوم يتحسن
قد يظهر للبعض إستحالة إمكانية إستخراج الخارطة الجينية من مستحاثة لها من العمر حوالي 40 الف سنة، وهو نفس الاعتقاد الذي كان، قبل سنة واحدة فقط، يملئ العلماء الذين يجرون إعداد الخريطة اليوم وهم العالم السويدي Svante Pääbo, من معهد ماكس بلانك الالماني في لبيزيغ، وزميله الامريكي Edward Rubin, من مختبر بيركلي في كاليفورنيا.
http://email.eva.mpg.de/~paabo/images/svante_paabo.jpg
تكنيك تحديد المورثات جرى تطويره بشكل كبير في السنوات الاخيرة واليوم اصبح اسرع وارخص. الهدف من التطوير كان للوصول الى امكانية ان يتمكن كل طبيب من معالجة المرضى على خلفية خريطتهم الجينية الخاصة. حاليا تجري شركات البيوتكنيك تطوير مالايقل عن 20 طريقة جديدة لوضع خريطة الجينيوم. الشركة المسماة 454 Life Sciences, مثلا استخرجت طريقة متطورة تجعل العملية اسرع بمئة مرة من السابق من خلال القيام بعدة تحاليل في وقت واحد وبشكل متوازي.
هذا الامر اعطى العالم السويدي Svante Pääbo, فكرة وضع خريطة الجينوم لانسان النيندرتال، ليبدء بجمع عينات العظام من متاحف العالم الطبيعية، حيث يوجد 300 لقية عظمية، ليتمكن في النهاية مع زميله الامريكي من تقديم خارطتين الاولى تحوي على مليون والثانية على 65 الف زوج جيني لنيندرتال.
نتائج كلا الخريطتين تتفقان مع بعضهم البعض ويكشفان للمرة الاولى ان العظام تعود لرجل. إضافة الى ذلك تظهر النتائج ان خط تطور الانسان والنيندرتال قد افترقا قبل حوالي 500 الف سنة. وايضا اظهرت النتائج ان كلا النوعين لم يختلطا جينيا، ولكن العلماء حذرين في استخلاص النتائج النهائية، إنطلاقا من ان المليون زوج جيني ليسوا إلا نقطة في بحر، بالمقارنة مع ان الجينوم العام يبلغ ثلاث مليارات زوج جيني. إضافة الى ذلك تعطي معلومات عن فرد واحد فقط، ومن الممكن ان يكون هناك اختلاف بين المجموعات في المناطق المتعددة. الجواب الاخير على فيما إذا كان النيندرتال يستطيع التزواج مع الانسان يمكن الحصول عليه عندما ينتتهي انشاء خريطة الجينوم كاملة، ويفضل ان تكون من عدة عينات من مناطق مختلفة.
وعلى كل حال فهذا احد السؤالين الكبيرين فقط، فالسؤال الثاني هو: لماذا اختفى النيندرتال.
وإذا لم يكن قد اختفى بسبب ذوبانه جينيا في الهومو سابينس (الانسان الحالي)، او بسبب إبادة جماعية فلا يبقى إلا احتمال واحد ممكن: لقد فشل في المنافسة على الموارد وبالتالي في الصراع على البقاء، امام الانسان الجديد، حسب توضيح العالم Richard Klein, من جامعة ستينفورد الامريكية.
حيث ان كلا الانسانين كانوا يعيشون على الصيد وجمع النباتات، ولكن الانسان الجديد عندما جاء الى اوروبا كان يملك تكنيكاً اكثر تطورا وعلى الاغلب يملك ايضا بنية اجتماعية مختلفة وسلوك مختلف، ساعده على إستغلال الطبيعة بشكل اكثر فعالية.
http://www.angelic.org/originalsite/neandertable.jpg
توضح الخريطة اماكن إنتشار النيندرتال والفروقات بينه وبين الانسان الحالي
الانسان الجديد يملك قدرات افضل
العالم كلين يعتقد ان النيندرتال انقرض بسبب الجوع، وان هذا الامر جرى بشكل سريع، حوالي مئتين من السنوات لكل مجموعة. هذا التوضيح يتطابق مع الصورة التي تظهر ان الانسان الجديد كان يمر بمرحلة إزدهار إبداعي في فترة ماقبل 70 الف سنة، رافقتها إنتشار سريع في مختلف المناطق اجبرت الانواع الاخرى من البشر على الانحسار. فكرة " الانفجار او الازدهار الابداعي" تجد جذورها في العديد الملاحظات، ليس اقلها معرفتنا بان الانسان الجديد لم يبدأ بالهجرة والتوسع بالانتشار إلا قبل 60-70 الف سنة، بالرغم من ان المستحاثات التي عثر عليها وتعود له، تظهر انه كان موجودا كنوع منذ 200 الف سنة. مالذي جعله يتأخر بالانتشار؟
وقت هجرته تتطابق مع فترة بدء ظهور زخم اكبر من الادوات المتطورة والمنتجات الفنية، وإضافة الى ذلك يظهر تحليل مورثات الانسان الحالي ان جميع البشر خارج افريقيا ينتمون الى المجموعة نفسها التي تعيش في شرق افريقيا. هذا يقدم لنا صورة عن حدوث تغيير نوعي عند الاجداد الاوائل جعلهم اكثر قدرة على الابداع مما مهد الطريق لإنتشارهم بفترة قصيرة والتضييق على الانواع الاخرى واخراجها من حلبة المنافسة خاسرة.
هذا التغيير النوعي هو الاساس الذي جعل نوعنا متفوقا على بقية الانواع الانسانية وهو الذي ميز الانسان الحالي وهو الذي خلق القدرة لدينا للابداع في الصيد والزراعة والثقافة، والفرق الجيني بيننا وبين النيندرتال يمكنه ان يهدينا الى هذه الجينات تحديداً.
ثلاثة ملايين إختلاف يفرق بيننا
منذ الان يعرف العلماء جزء من الاختلافات الجينية التي تجعل الانسان متميزاً بالمقارنة مع اقرب كائن حي قريب لنا: الشمبانزي، والذي يجمعنا جد مشترك معه قبل حوالي 5 ملايين سنة. مع تحديد الفروقات الجينية بيننا وبين النيندرتال يمكن الوصول الى دقة اكبر في قراءة اسباب إنسانيتنا، إذ بينما يفرقنا عن الشمبانزي 35 مليون اختلاف جيني تشير التوقعات الاحصائية الى انه يوجد حوالي 3 ملايين اختلاف جيني فقط بيننا وبين النيندرتال.
http://www.sciencenewsblog.com/pics/...alskeleton.gif
نتائج التحاليل الاولية تشير الى اننا نتشارك مع النينيدرتال فيما بين 99,5 - 99,9% من الحوض الجيني. إضافة الى ذلك سيتمكن العلماء من رؤية فيما إذا كانت الفروقات بيننا وبين الشمبانزي تفرقنا عن القرود فقط ام انها ذاتها التي فرقتنا عن النيندرتال ايضا. في مثل هذه الحالة سيكون من المثير دراسة هذه الجينات لمعرفة مالذي جعل الانسان إنساناً.
خريطة الجينوم للنينيدرتال لوحدها لايمكنها كشف مالذي يجعلنا مميزين. هذه المعلومة نحصل عليها من خلال المزيد من الابحاث التي تظهر وظيفة الجينات التي تفرق بيننا. هذا يعني انه لازال هناك الكثير من الجهود التي يجب بذلها لتحليل وظيفة كل جين، ولكن جينوم النيندرتال وسيلة لاتعوض، إذ يشبهها العلماء بحجر الرشيد الذي عثر عليه في مصر والذي كان مفتاحا للغة الهيروغليفية.
نموذج على طريقة قراءة الفوارق الجينية، نقلا عن مجلة التايم:
http://www.nature.com/nature/journal...01400-f2.2.jpg
a,The interspecies relationships of five chromosome regions to corresponding DNA sequences in a chimpanzee and a gorilla. Most regions show humans to be most closely related to chimpanzees (red) whereas a few regions show other relationships (green and blue). b, The among-human relationships of the same regions are illustrated schematically for five individual chromosomes. Most DNA variants are found in people from all three continents, namely Africa (Af), Asia (As) and Europe (Eu). But a few variants are found on only one continent, most of which are in Africa. Note that each human chromosome is a mosaic of different relationships. For example, a chromosome carried by a person of European descent may be most closely related to a chromosome from Asia in one of its regions, to a chromosome from Africa in another region, and to a chromosome from Europe in a third region. For one region (red), the extent of sequence variation within humans is low relative to what is observed between species. The relationship of this sequence among humans is illustrated as star-shaped owing to a high frequency of nucleotide variations that are unique to single chromosomes. Such regions may contain genes that contribute to traits that set humans apart from the apes.
:مصادر:
Evolutionary Genetics
Han vill förstå människan
Neanderthal yields nuclear DNA
Svante Pääbo
Who Was Neandertal
Genetic traces of human evolution
variation along a single chromosome
