يكشف الحمض النووي أن إنسان النياندرتال تزاوج مع الإنسان الحديث لمدة 7000 عام
جان بارتيك – AncientPages.com – قدم تحليل حديث للحمض النووي للإنسان الحديث القديم (الإنسان العاقل) في أوروبا وآسيا جدولا زمنيا أكثر دقة عندما تزاوج إنسان نياندرتال مع الإنسان الحديث. بدأ هذا التهجين منذ ما يقرب من 50500 سنة، واستمر حوالي 7000 سنة حتى بدأ إنسان النياندرتال في الاختفاء. ونتيجة لذلك، فإن العديد من الجينات الموروثة من أسلافنا البدائيين لا تزال موجودة في الأوراسيين اليوم، وتشكل ما بين 1% و2% من جينوماتنا.
الخلفية: رسم توضيحي للقاء بين مجموعة من إنسان نياندرتال (أسود) ومجموعة من البشر المعاصرين (أحمر، الصف العلوي) مع ذرية تظهر أسلاف إنسان نياندرتال الحديث (أحمر، صف سفلي)، متخيلة على أنها لوحة فنية في الكهف. يساعد الحمض النووي المأخوذ من عظام وأسنان أسلاف البشر الأوائل العلماء على فهم التفاعلات بين الإنسان العاقل الأوائل والإنسان البدائي الذي واجهوه بعد هجرتهم خارج إفريقيا. الائتمان: ليوناردو ياسي، MPI-EVA. تم إنشاؤها باستخدام Dall-E وBioRender.com. الجبهة: إنسان النياندرتال. الائتمان: أدوبي ستوك – كاتوكالا. تجميع الصور بواسطة AncientPages.com
يتوافق التقدير القائم على الجينوم مع الأدلة الأثرية التي تشير إلى أن الإنسان الحديث والنياندرتال تعايشا في أوراسيا منذ حوالي 6000 إلى 7000 عام.
وتضمنت الدراسة تحليل الجينوم البشري الحالي إلى جانب 58 جينومًا قديمًا متسلسلًا من الحمض النووي الموجود في عظام الإنسان الحديث عبر أوراسيا. وحددت متوسط تاريخ التهجين منذ حوالي 47000 سنة. في السابق، تراوحت التقديرات من 54000 إلى 41000 سنة مضت.
تشير هذه النتائج الجديدة أيضًا إلى أن الهجرة الأولية للإنسان الحديث من إفريقيا إلى أوراسيا قد اكتملت إلى حد كبير منذ حوالي 43500 عام.
وقالت بريا مورجاني، الأستاذة المساعدة في علم الجزيئات الجزيئية: “التوقيت مهم حقًا لأنه له آثار مباشرة على فهمنا لتوقيت الهجرة خارج إفريقيا، حيث يرث معظم غير الأفارقة اليوم 1-2% من أصل إنسان نياندرتال”. وبيولوجيا الخلية في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، وواحد من اثنين من كبار مؤلفي الدراسة.
“كما أن لها آثارًا على فهم استيطان المناطق خارج أفريقيا، والذي يتم عادةً من خلال النظر في المواد الأثرية أو الحفريات في مناطق مختلفة من العالم.”
قد توفر الفترة الممتدة لتدفق الجينات نظرة ثاقبة حول سبب امتلاك سكان شرق آسيا لجينات إنسان نياندرتال أكثر بنسبة 20% تقريبًا مقارنة بالأوروبيين وغرب آسيا. تشير الأدلة الأثرية إلى أن البشر المعاصرين هاجروا شرقًا منذ حوالي 47000 عام، وخلال تلك الفترة كانوا قد دمجوا بالفعل جينات النياندرتال في تركيبتهم الجينية.
وقال بنجامين: “لقد أظهرنا أن فترة الخلط كانت معقدة للغاية وربما استغرقت وقتًا طويلاً. ومن الممكن أن تكون المجموعات المختلفة قد انفصلت خلال فترة تتراوح بين 6000 إلى 7000 عام، وربما استمرت بعض المجموعات في الاختلاط لفترة أطول من الزمن”. بيتر من جامعة روتشستر في نيويورك ومعهد ماكس بلانك للأنثروبولوجيا التطورية (MPI-EVA) في لايبزيغ، ألمانيا. “لكن فترة مشتركة واحدة من تدفق الجينات تناسب البيانات بشكل أفضل.”
وقال مانجوشا شينتالاباتي، وهو أحد الباحثين في مجال البحث العلمي: “أحد النتائج الرئيسية هو التقدير الدقيق لتوقيت اختلاط النياندرتال، والذي تم تقديره سابقًا باستخدام عينات قديمة واحدة أو في أفراد في الوقت الحاضر. ولم يحاول أحد وضع نموذج لكل العينات القديمة معًا”. زميل سابق لما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا في بيركلي، ويعمل الآن في شركة Ancestry DNA. وهذا سمح لنا ببناء صورة أكثر اكتمالا للماضي.”
في عام 2016، قدم مورجاني طريقة رائدة لتحديد توقيت تدفق جينات إنسان النياندرتال باستخدام جينومات غير مكتملة في كثير من الأحيان من الأفراد القدماء. في ذلك الوقت، لم يكن هناك سوى خمسة جينومات قديمة للإنسان العاقل متاحة للدراسة.
في دراسة حديثة، قام الباحثون إياسي وشينتالاباتي، جنبًا إلى جنب مع زملائهم، بتطبيق هذه التقنية على 58 جينومًا تم تسلسلها مسبقًا للإنسان العاقل القديم الذي عاش في أوروبا وغرب ووسط آسيا على مدار 45000 عام الماضية. وقاموا أيضًا بتحليل جينومات 275 إنسانًا معاصرًا في جميع أنحاء العالم لتحديد تاريخ أكثر دقة – منذ 47000 سنة – لهذا التبادل الجيني.
وبدلا من افتراض أن تدفق الجينات حدث خلال جيل واحد، استخدموا نماذج أكثر تطورا طورها ياسي وبيتر لإثبات أن التهجين استمر على مدى ما يقرب من 7000 سنة بدلا من أن يحدث بشكل متقطع.
تم تأكيد هذا الجدول الزمني للتزاوج بين إنسان نياندرتال والإنسان الحديث من خلال دراسة مستقلة أخرى أجراها باحثون من MPI-EVA.
نُشرت هذه الدراسة في 12 ديسمبر في مجلة Nature، وحللت اثنين من جينومات الإنسان العاقل المتسلسلة حديثًا منذ حوالي 45000 عام وحددت أيضًا تاريخًا يرجع إلى 47000 عام مضت لهذه الأحداث.
“على الرغم من نشر الجينومات القديمة في دراسات سابقة، إلا أنه لم يتم تحليلها للنظر في سلالة إنسان النياندرتال بهذه الطريقة التفصيلية. لقد أنشأنا كتالوجًا لشرائح سلالة إنسان النياندرتال في الإنسان الحديث. ومن خلال التحليل المشترك لجميع هذه العينات معًا، استنتجنا الفترة وقال تشينتالاباتي إن تدفق الجينات كان حوالي 7000 عام.
“قامت مجموعة ماكس بلانك في الواقع بتسلسل عينات الحمض النووي القديمة الجديدة التي سمحت لهم بتحديد تاريخ تدفق جينات النياندرتال مباشرة. وقد توصلوا إلى توقيت مماثل مثلنا.”
أجرى فريق البحث في جامعة كاليفورنيا في بيركلي/MPI-EVA تحليلًا للجينوم البشري الحديث، مع التركيز على المناطق التي تحتوي على جينات موروثة من إنسان نياندرتال والمناطق الخالية تمامًا من مثل هذه الجينات. وقد وجد أن هذه المناطق الخالية من الجينات، والمعروفة باسم الصحاري القديمة أو صحاري النياندرتال، قد تطورت بسرعة بعد التزاوج بين المجموعتين.
يشير هذا إلى أن بعض المتغيرات الجينية لإنسان النياندرتال في هذه الأجزاء من الجينوم ربما كانت ضارة بالإنسان الحديث. ومن المثير للاهتمام أن العينات البشرية الحديثة المبكرة التي يزيد عمرها عن 40 ألف عام – من مواقع مثل كهف أوز في رومانيا، وأوست-إيشيم في روسيا، وزلاتي كون في جمهورية التشيك، وتيانيوان في الصين، وباتشو كيرو في بلغاريا – قد عرضت بالفعل هذه الصحارى داخل أراضيها. الجينوم.
أصل إنسان النياندرتال في الإنسان الحديث. الائتمان: ليوناردو ياسي، MPI-EVA. تم إنشاؤها باستخدام Dall-E وBioRender.com.
وقال ياسي: “لقد وجدنا أن البشر المعاصرين الأوائل منذ 40 ألف عام لم يكن لديهم أي أصل في الصحاري، لذلك ربما تكونت هذه الصحارى قد تشكلت بسرعة كبيرة بعد تدفق الجينات”.
“لقد نظرنا أيضًا إلى التغيرات في تواتر أسلاف النياندرتال بمرور الوقت وعبر الجينوم ووجدنا مناطق موجودة بتردد عالٍ، ربما لأنها تحمل متغيرات مفيدة تم تقديمها من إنسان النياندرتال.”
وترتبط معظم جينات النياندرتال عالية التردد بوظيفة المناعة وتصبغ الجلد والتمثيل الغذائي، كما ورد في بعض الدراسات السابقة.
يمنح أحد الجينات المناعية الموروثة من إنسان نياندرتال تأثيرات وقائية على فيروس كورونا المسبب لمرض كوفيد-19، على سبيل المثال. في الواقع، زاد تواتر بعض جينات النياندرتال المشاركة في الجهاز المناعي وتصبغ الجلد لدى الإنسان العاقل مع مرور الوقت، مما يعني أنها ربما كانت مفيدة لبقاء الإنسان على قيد الحياة.
“كان إنسان نياندرتال يعيش خارج أفريقيا في مناخات العصر الجليدي القاسية، وقد تكيف مع المناخ ومع مسببات الأمراض في هذه البيئات. وعندما غادر الإنسان الحديث أفريقيا وتزاوج مع إنسان نياندرتال، ورث بعض الأفراد جينات إنسان نياندرتال التي من المفترض أنها سمحت لهم بالتكيف والازدهار بشكل أفضل”. قال إياسي: “في البيئة”.
وأضاف تشينتالاباتي: “حقيقة أننا وجدنا بعض هذه المناطق بالفعل في عينات عمرها 30 ألف عام تظهر أن بعض هذه المناطق قد تكيفت بالفعل مباشرة بعد الدخول”.
وربما لم تكن الجينات الأخرى، مثل الجين الذي يمنح المقاومة لفيروسات كورونا، مفيدة على الفور ولكنها أصبحت مفيدة لاحقًا.
أنظر أيضا: المزيد من أخبار الآثار
وقال بيتر: “تتغير البيئة ومن ثم تصبح بعض الجينات مفيدة”.
يبحث مورجاني حاليًا في تسلسلات إنسان النياندرتال لدى الأشخاص المنحدرين من أصول شرق آسيوية، والذين لا يمتلكون نسبة أكبر من جينات إنسان نياندرتال فحسب، بل لديهم أيضًا بعض الجينات – ما يصل إلى 0.1% من الجينوم الخاص بهم – من مجموعة أخرى من أشباه البشر المبكرين، وهي الدينيسوفان.
وقال مورجاني: “من الرائع حقًا أن نتمكن من النظر إلى الماضي ونرى كيف تغيرت المتغيرات الموروثة من أبناء عمومتنا التطوريين، النياندرتال والدينيسوفان، بمرور الوقت”. “وهذا يسمح لنا بفهم ديناميكيات خليط إنسان النياندرتال والإنسان الحديث.”
ونشرت الدراسة في مجلة العلوم
كتب بواسطة جان بارتيك – AncientPages.com كاتب طاقم العمل
اكتشاف المزيد من عجائب - عالم المعرفة
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
