تغییر موش‌ها توسط ژن‌های نئاندرتال‌ها!

پژوهشگران می‌گویند یکی از ژن‌های خاص نئاندرتال‌ها پس از وارد شدن به بدن موش‌ها بر رشد آن‌ها تأثیر گذاشته و منجر به سر‌های بزرگتر، دنده‌های پیچ خورده و ستون فقرات کوتاه در آن‌ها شده است.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، دانشمندان از فناوری ویرایش ژن انقلابی کریسپر (CRISPR) برای وارد کردن کد ژنتیکی باستانی در موش‌ها استفاده کرده‌اند و ویژگی‌های فیزیکی خویشاوندان منقرض شده ما، یعنی نئاندرتال‌ها و دنیسووا‌ها را روشن کرده‌اند.

یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که ژنی به نام GLI ۳ که توسط نئاندرتال‌ها و دنیسووا‌ها حمل می‌شده، نقش مهمی در شکل‌دهی ساختار بدن منحصربه‌فرد آن‌ها داشته است.

ژن GLI ۳ که مسئول رشد جنینی در انسان مدرن است، با ناهنجاری‌های فیزیکی مانند پلی‌داکتیلی (رشد انگشت یا انگشتان اضافی) و تغییر شکل جمجمه مرتبط است.

جالب توجه است که در حالی که نئاندرتال‌ها و دنیسووا‌ها نسخه کمی متفاوت از ژن GLI ۳ را حمل می‌کرده‌اند، هیچ یک از این گونه‌ها آمار غیرعادی یا نقایص جمجمه‌ای تهدیدکننده حیات را نشان نداده‌اند.

انسان نئاندرتال یک گونه یا زیرگونه منقرض شده از انسان‌های باستان است که تا حدود ۴۰ هزار سال پیش در اوراسیا زندگی می‌کرده است. در حالی که علت انقراض آن‌ها بسیار مورد بحث است، عوامل جمعیت شناختی مانند اندازه کوچک جمعیت، همخونی و گرسنگی و نوسانات تصادفی عوامل محتمل در نظر گرفته می‌شوند. سایر محققان جایگزینی رقابتی، جذب در ژنوم انسان مدرن، تغییرات آب و هوایی بزرگ، بیماری یا ترکیبی از این عوامل را علت انقراض این گونه برشمردند.

مشخص نیست چه زمانی نسل نئاندرتال‌ها از انسان‌های امروزی جدا شده است. مطالعات، فواصل مختلفی را از ۳۱۵ هزار تا بیش از ۸۰۰ هزار سال تخمین زده‌اند. زمان واگرایی نئاندرتال‌ها از جدشان «انسان هایدلبرگی» نیز نامشخص است. قدیمی‌ترین استخوان‌های بالقوه نئاندرتال مربوط به ۴۳۰ هزار سال پیش است، اما طبقه‌بندی آن‌ها هنوز نامشخص است. نئاندرتال‌ها از فسیل‌های متعدد، به ویژه از ۱۳۰ هزار سال پیش شناخته شده‌اند. نمونه نوع نئاندرتال ۱ در سال ۱۸۵۶ در دره نئاندر در آلمان امروزی پیدا شد.

در اوایل قرن بیستم، محققان نئاندرتال‌ها را بدوی، بی‌هوش و وحشی می‌دانستند، اما دانش و درک از آن‌ها از آن زمان به طور قابل توجهی در جامعه علمی تغییر کرده است، اگرچه تصویر کهنه الگوی غارنشینی تکامل نیافته همچنان در فرهنگ عامه مردم رایج است. این در حالی است که فناوری‌های نئاندرتال‌ها بسیار پیچیده بوده است که شامل صنعت ابزار سنگی و توانایی ایجاد آتش و ساختن اجاق غاری، ساختن چسب چوب و ... می‌شود. از دیگر کار‌هایی که این گونه انجام می‌داده، ساخت لباس‌های ساده شبیه به پتو و پانچو، بافندگی، دریانوردی در دریای مدیترانه، استفاده از گیاهان دارویی و همچنین درمان جراحات شدید، ذخیره غذا، استفاده از تکنیک‌های مختلف پخت و پز مانند کباب کردن، جوشاندن و دود کردن است.

نئاندرتال‌ها از طیف وسیعی از غذاها، عمدتاً پستانداران سُم‌دار و همچنین سایر جانوران بزرگ، گیاهان، پستانداران کوچک، پرندگان و منابع آبزی و دریایی استفاده می‌کردند. اگرچه آن‌ها احتمالاً شکارچیان راس هرم غذایی بودند، اما همچنان با خرس غارنشین، شیر غارنشین، کفتار غارنشین و دیگر شکارچیان بزرگ رقابت می‌کردند.

تعدادی از نمونه‌های تفکر نمادین و هنر پارینه سنگی به طور غیرقابل قطعی به نئاندرتال‌ها نسبت داده شده‌اند. نئاندرتال‌ها احتمالاً قادر به گفتار بوده‌اند، اگرچه پیچیدگی زبان آن‌ها مشخص نیست.

نئاندرتال‌ها در مقایسه با انسان‌های امروزی ساختاری قوی‌تر و اندام‌های کوتاه‌تری داشتند. پژوهشگران اغلب این ویژگی‌ها را به عنوان سازگاری برای حفظ گرما در آب و هوای سرد توضیح می‌دهند، اما ممکن است این ویژگی‌ها سازگاری‌هایی برای دویدن در مناظر گرم‌تر و جنگلی باشد که نئاندرتال‌ها اغلب در آن زندگی می‌کردند. با این وجود، آن‌ها سازگاری‌های خاص سرما را مانند ذخیره‌سازی تخصصی چربی بدن داشتند.

میانگین قد مردان نئاندرتال در حدود ۱۶۵ سانتی‌متر و قد زنان ۱۵۳ سانتی‌متر بوده است که شبیه به انسان‌های مدرن پیش از صنعتی شدن است. پوسته مغزی آن‌ها نیز مشابه انسان مدرن بوده است، اما جمجمه نئاندرتال‌ها کشیده‌تر بوده و دارای لوب‌های جداری کوچک‌تر و مخچه کوچکتر بوده‌اند.

انسان‌تبار دنیسووا نام جمعیتی از انسان‌تباران است. آن‌ها گونه‌ای منقرض شده از انسان‌های باستانی هستند که در دوران پارینه‌سنگی میانی در آسیای مرکزی و سیبری زندگی می‌کردند.

اولین فسیل منسوب به این گونه در ۱۹۸۰ در غار بای‌شیا در چین کشف شد و در سال ۲۰۰۰ میلادی، چند دندان از ایشان در غار دنیسووا در رشته کوه آلتایی واقع در سیبری جنوبی کشف شد.

به نظر می‌رسد نئاندرتال‌ها با انسان‌تبار دنیسووا، گروهی متفاوت از انسان‌های باستانی در سیبری درآمیخته‌اند. حدود ۱ تا ۴ درصد از ژنوم اوراسیاها، استرالیایی-ملانزیایی‌ها، بومیان آمریکا و آفریقای شمالی از اجداد نئاندرتال هستند، در حالی که ساکنان جنوب صحرای آفریقا به جز ردپای احتمالی از ژن اولیه انسان‌های خردمند به نئاندرتال، اصلاً نسبتی با نئاندرتال‌ها ندارند.

در دسامبر سال ۲۰۱۰، گروهی از دانشمندان با بررسی ژن‌های استخوان انگشت یک انسان‌تبار دنیسووا (که از این پس دنیسووایی نامیده شدند) کشف کردند که این گروه با نئاندرتال‌ها مربوط بوده و احتمالأ با نیاکان انسان‌های امروزی منطقه ملانزی وصلت کرده بودند.

پژوهشگران معتقدند این نوع از انسان که حدود ۳۰ هزار تا ۵۰ هزار سال پیش زندگی می‌کرده، با انسان خردمند هم‌زیستی داشته است. هرچند گروهی از باستان‌شناسان قدمت دندانی را که از غار دنیسووا در روسیه بدست آمده تا ۱۹۵ هزار سال پیش تخمین می‌زنند.

تفاوت‌های مورفولوژیکی بین گونه‌های انسان و انسانیان

پژوهشگران متوجه تفاوت‌های مورفولوژیکی متمایز بین این گونه‌های انسانیان و انسان‌های امروزی از جمله جمجمه‌های کشیده، برآمدگی‌های بزرگ‌تر روی ابرو‌ها و قفسه‌های سینه‌ای پهن‌تر شدند.

انسانیان، نخستینیان یا هومینید با نام علمی (Hominidae) که با نام کَپی‌های بزرگ (great apes) نیز یاد می‌شوند، یک خانواده‌ی آرایه‌شناختی هستند که شامل چهار سرده موجود شامپانزه‌ها، گوریل‌ها، انسان‌ها و اورانگوتان‌ها هستند.

برخی از سرده‌هایی که امروزه منقرض شده‌اند در زیرخانواده انسانیان (انسان، گوریل، شامپانزه) دسته‌بندی می‌شوند و بقیه در زیرخانواده پونگینه با اورانگوتان‌ها جای می‌گیرند. متاخرترین نیای مشترک انسانیان در حدود ۱۴ میلیون سال پیش، یعنی زمانی که اورانگوتان از سه سرده دیگر جدا شدند، زندگی می‌کرده است.

دانشمندان به دنبال درک این هستند که چگونه شکل باستانی ژن GLI ۳ بر رشد عموزاده‌های منقرض شده ما تأثیر گذاشته است و بنابراین موش‌ها را طوری مهندسی کردند که نسخه معیوب این ژن را حمل کنند.

نتایج شگفت‌آور بود، زیرا این جوندگان دچار ناهنجاری‌های شدید جمجمه و مغز، همراه با پلی‌داکتیلی شدند.

این آزمایش نقش حیاتی ژن GLI ۳ را در رشد سالم جنین تایید کرد.

در مقابل، موش‌هایی که برای حمل ژن نئاندرتال و دنیسووا مهندسی شده بودند، ساختار‌های اسکلتی تغییر یافته‌ای مانند جمجمه‌های بزرگ، شکل مهره‌های مخدوش و ناهنجاری‌های دنده را نشان دادند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که اگرچه این ژن باستانی به طور کامل رشد جنینی را مختل نکرده است، اما به طور قابل توجهی بر مورفولوژی بستگان انسان باستانی ما تأثیر گذاشته است.

موش‌های حامل این ژن باستانی در مقایسه با موش‌های معمولی، مهره‌های کمتر و پیچش دنده‌های قوی‌تری داشتند که یادآور تفاوت‌های مشاهده شده بین انسان‌های مدرن و نئاندرتال‌ها است. جالب اینجاست که برخی از این موش‌ها اشکال قفسه سینه‌ای نامتقارن مرتبط با کژپشتی (scoliosis) را نشان می‌دهند، وضعیتی که مطالعات اخیر نشان داده است که نئاندرتال‌ها ممکن است به همراه ماکروسفالی یا بزرگ شدن اندازه سر مستعد ابتلا به آن بوده باشند.

این یافته‌ها نشان می‌دهد که نسخه باستانی ژن GLI ۳ که توسط نئاندرتال‌ها و دنیسووا‌ها حمل می‌شود، ممکن است نقش مهمی در شکل‌دهی ساختار سر و بدن متمایز آن‌ها داشته باشد. دانشمندان درگیر در این مطالعه پیشنهاد می‌کنند که این ویژگی‌ها با سبک زندگی پیش‌بینی‌شده نئاندرتال‌ها مرتبط است و اشاره می‌کنند که این ژن باستانی ویژگی‌های مفیدی را برای خویشاوندان منقرض شده‌مان ارائه داده است.

لازم به ذکر است که این مطالعه در حال حاضر در انتظار بررسی همتاست و انتظار می‌رود پس از انتشار این یافته‌ها تحقیقات بیشتری را در مورد دنیای شگفت انگیز تکامل انسان شعله‌ور کند و بینش‌های ارزشمندی را در مورد ویژگی‌های ژنتیکی و فیزیکی ما ارائه دهد که ما را به آنچه امروز هستیم، رسانده است.