کشف ژن‌هایی که به ما قدرت راه رفتن روی دو پا را داده‌اند

ما روی دو پا راه می‌رویم، نه به این دلیل که دو پا داریم، بلکه به این دلیل که ژن‌های خاصی وجود دارند که هزاران سال است استخوان‌های ما را برای حرکت روی دوپا مناسب‌سازی کرده‌اند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، گفته می‌شود هفت میلیون سال پیش، انسان‌ها نیز مانند حیوانات با استفاده از چهار دست و پا راه می‌رفتند. با این حال، امروزه ما برخلاف بسیاری از موجودات دیگر می‌توانیم مستقیماً روی دو پای خود بایستیم و صاف راه برویم.

اما چه چیزی این توانایی را به ما داده است؟ چه چیزی استخوان‌های ما را برای راه رفتن روی دوپا مناسب کرده است؟ در کمال تعجب، حتی دانشمندان نیز پاسخ این سؤال ساده را تا همین اواخر نمی‌دانستند.

به تازگی پژوهشگران دانشگاه تگزاس در آستین و مرکز ژنوم نیویورک مطالعه‌ای را منتشر کرده‌اند که برای اولین بار ژن‌هایی را که اسکلت ما را شکل می‌دهند، نشان داده است.

پژوهشگران از یک برنامه هوش مصنوعی برای مطالعه توالی ژنتیکی بیش از ۳۰ هزار فرد به همراه بیش از ۳۹ هزار تصویر پرتوی ایکس از اعضای مختلف بدن آنها استفاده کردند. این تجزیه و تحلیل به آنها اجازه داد تا ژن‌هایی را شناسایی کنند که برای هزاران سال است که شکل و تقارن اسکلت انسان را تنظیم می‌کنند.

آنها ادعا می‌کنند که یافته‌های آنها پزشکان را قادر می‌کند تا خطر اختلالات مرتبط با استخوان مانند آرتریت، کمردرد، لگن درد و غیره را قبل از شروع این شرایط در بدن بیماران پیش‌بینی کنند.

یوشاریست کان(Eucharist Kun) نویسنده اصلی این مطالعه و دستیار پژوهشی فارغ‌التحصیل در دانشگاه تگزاس در آستین می‌گوید: این اختلالات از فشارهای بیومکانیکی روی مفاصل در طول عمر ایجاد می‌شوند. تناسبات اسکلتی بر همه چیز از راه رفتن گرفته تا نحوه نشستن ما تأثیر می‌گذارد و منطقی است که آنها عوامل خطر در این اختلالات باشند.

دوپایی و اختلالات استخوانی

به گفته متخصصان موزه استرالیا، گونه‌ی انسان حدود پنج میلیون سال پیش راه رفتن روی دو پا را یاد گرفته، اما در آن زمان نمی‌توانسته مانند انسان‌های امروزی بدود، بپرد یا تعادل خود را به خوبی روی دو پا حفظ کند، چرا که انجام چنین اقداماتی همچنان مستلزم استفاده از تمام اندام‌هایشان بود و ۳.۲ میلیون سال دیگر طول کشید تا ساختار استخوانی کاملی را برای دستیابی به دوپایی(bipedalism) واقعی ایجاد کنند.

توانایی راه رفتن عمودی بر روی دو پا مزایای بسیاری دارد، به عنوان مثال باعث می‌شود بدن ما مصرف انرژی کارآمدتر، بسیار قابل مانور و مناسب‌تری برای طی کردن مسافت‌های طولانی داشته باشد.

راه رفتن روی دوپا یا دوپایی همچنین ما را تشویق کرد که با دو دست بیکار مانده خود خلاق باشیم و به این ترتیب یاد گرفتیم که اشیاء را حرکت دهیم و دستکاری کنیم، ابزار بسازیم و کالاها را حمل کنیم. همه این یادگیری‌ها به افزایش هوش ما کمک کرده است.

با این حال، تغییرات اسکلتی که باعث دوپایی ما شد، ما را مستعد ابتلا به بیماری‌های اسکلتی- عضلانی مانند کمردرد و آرتریت نیز کرد. علاوه بر این، با افزایش سن، حفظ وضعیت بدن و تعادل نیز دشوار می‌شود.

پژوهشگران با آگاهی از این جنبه‌های منفی دوپایی تصمیم گرفتند به دنبال آن تغییرات ژنتیکی باشند که در واقع باعث ایجاد تغییرات در اسکلت انسان می‌شود. آن‌ها ابتدا به بررسی فسیل‌های بسیاری از گونه‌های انسان باستانی پرداختند تا عوامل ژنتیکی را که در تغییرات اسکلت آن‌ها نقش دارند، بشناسند.

سپس ژنوم و تصاویر پرتوی ایکس هزاران انسان مدرن را بررسی کردند. آنها با کمک یک برنامه هوش مصنوعی تمام این داده‌ها را پردازش و مقایسه کردند و در نهایت ۱۴۵ مکان را در ژنوم انسان شناسایی کردند که در شکل‌گیری اسکلت انسان نقش دارند.

پژوهشگران می‌گویند این عوامل ژنتیکی تقارن تک تک استخوان‌هایی را که می‌توانید در بدن خود از سر تا پا پیدا کنید، کنترل می‌کنند.

تارجیندر سینگ(Tarjinder Singh) یکی از نویسندگان این مطالعه و یکی از اعضای وابسته به مرکز ژنوم نیویورک، گفت: ما در سطح عملی‌تر، انواع ژنتیکی و ویژگی‌های اسکلتی را نیز شناسایی کرده‌ایم که با آرتریت لگن، زانو و کمر که علل اصلی ناتوانی بزرگسالان هستند، مرتبط است.

پژوهشگران بر این باورند که یافته‌های این پژوهش علاوه بر کمک به ما در پیش‌بینی شروع اختلالات اسکلتی، درک ما از تکامل انسان و همچنین واگرایی را در ساختار استخوانی ما بهبود می‌بخشد.

این مطالعه در مجله Science منتشر شده است.