کشف در سال 2010 که انسان های اولیه و نئاندرتال ها زمانی با هم آمیخته بودند، یک بمب علمی بود – افشای یک وراثت ژنتیکی که از آن زمان مشخص شده است که نقشی در زندگی انسان های امروزی ایفا می کند و بر ریتم های شبانه روزی، عملکرد سیستم ایمنی بدن و روشی که برخی از آنها تأثیر می گذارد. احساس درد.
اما دانشمندان بهطور شگفتانگیزی به سختی میتوان جریان ژن را در جهت مخالف کنار هم قرار داد: اینکه چگونه اختلاط بین این دو گروه ممکن است نئاندرتالها را شکل دهد که حدود 40000 سال پیش منقرض شدند. با استفاده از تکنیک های جدید، یک مطالعه جدید تصویر واضح تری را ترسیم می کند.
این تجزیه و تحلیل که در 12 ژوئیه در مجله Science منتشر شد، نشان داد که این دو گروه در 250000 سال گذشته DNA را در نقاط مختلف رد و بدل کردند، که انقراض نئاندرتال ها را روشن می کند و به طور بالقوه داستان چگونگی و زمان ترک آفریقا را اجداد انسان خردمند ما بازنویسی می کند.
جاشوا آکی میگوید: «تا به امروز، بیشتر دادههای ژنتیکی نشان میدهد که انسانهای امروزی ۲۵۰ هزار سال پیش در آفریقا تکامل یافتند، تا ۲۰۰ هزار سال آینده در آنجا ماندند و سپس تصمیم گرفتند ۵۰ هزار سال پیش از آفریقا پراکنده شوند و به سراغ انسانها در بقیه جهان بروند». ، استاد موسسه لوئیس-زیگلر دانشگاه پرینستون و نویسنده ارشد این مطالعه.
اما ژنتیک اساساً نسبت به هر چیزی که نیاکان جمعیت های امروزی را رها نمی کند کور است. چیزی که من فکر میکنم در مورد این (مقاله) جالب است این است که بینشهای ژنتیکی را در مورد این پراکندگیهای خارج از آفریقا که ما قبلاً نتوانستهایم ببینیم ارائه میکند.”
این یافتهها نشان میدهد که تاریخ بسیار اولیه بشر پیچیده بوده است و انسانهای مدرن احتمالاً با نئاندرتالها – و دیگر انواع انسانهای باستانی، از جمله دنیسووانهای مرموز – بسیار بیشتر از آنچه قبلاً به عنوان یک گونه شناخته شده بود، در حدود 250000 سال پیش تعامل داشتند 300000 سال
چند قسمت جفت گیری
با مقایسه توالیهای DNA در پایگاههای داده، دانشمندان میتوانند روابط بین جمعیتها یا گونههای مختلف را بازسازی کنند، و از آنجایی که تغییرات ژنتیکی با سرعت ثابتی در طول یک نسل اتفاق میافتد، ژنتیکدانان میتوانند زمان سپری شده بین زمان تبادل DNA دو گروه – مانند کنهها را محاسبه کنند. از یک ساعت مولکولی
این مطالعه نشان داد که انسان ها آفریقا را ترک کردند، نئاندرتال ها را در سه موج ملاقات کردند و با آنها تلاقی کردند: یکی در حدود 200000 تا 250000 سال پیش، اندکی پس از ظهور اولین فسیل های هومو ساپینس در آفریقا. در اوایل 100000 سال پیش؛ و آخرین در حدود 50000 تا 60000 سال پیش.
قسمت دوم به طور گسترده ای شناخته شده است و اولین بار در سال 2010 شناسایی شد، زمانی که اولین ژنوم نئاندرتال توسط ژنتیک برنده جایزه نوبل Svante Pääbo تعیین توالی شد. با این حال، تحقیقات جدید نشان داده است که دو موج اول به طور قابل توجهی با این سوم، مهاجرت دسته جمعی که در نهایت منجر به زندگی انسان های مدرن در هر گوشه از جهان شد، متفاوت است.
دانشمندان دریافتند که درصد DNA هومو ساپینس در ژنوم نئاندرتال ها ممکن است 10 درصد بیشتر از 200000 سال پیش بوده باشد و با گذشت زمان کاهش یافته باشد. به طور متوسط بین 2.5 تا 3.7 درصد است.
لوریتس اسکوف، ژنتیک و همکار فوق دکترا در این دانشگاه، گفت: مطالعه مشابهی که سال گذشته منتشر شد، ردهای ژنتیکی ملاقات بین این دو گروه را در حدود 250000 سال پیش شناسایی کرد، اما سهم DNA هومو ساپینس به نئاندرتال ها در حدود 100000 سال پیش یک کشف جدید است. دانشگاه کالیفرنیا برکلی که در این مطالعه شرکت نداشت.
او با ایمیل گفت: «اما آنچه مسلم به نظر می رسد این است که تاریخ بشر و نئاندرتال بسیار بیشتر از آنچه قبلاً فکر می کردیم در هم تنیده شده اند.
کارآگاهی ژنتیکی
طبق این مطالعه جدید، در طول دو موج اولیه آمیختگی، جمعیت نئاندرتال ژن های انسانی را جذب کردند و فرزندان در گروه های نئاندرتال باقی ماندند.
این دورههای جفتگیری اولیه، نتیجه مهاجرت گروههای کوچکی از انسانهای پیشگام – اما بدون ایجاد جای پای ثابت – به خارج از آفریقا، شواهد کمی در مخزن ژنی جمعیتهای انسان مدرن به جا گذاشت، اما تأثیر زیادی بر ژنوم نئاندرتالها داشت. آکی گفت.
او افزود: “من فکر می کنم ساده ترین توضیح این است که منعکس کننده تغییرات در اندازه جمعیت در طول زمان است.”
آکی توضیح داد: «در ابتدا، انسانهای مدرن (اوایل) از آفریقا خارج شدند و جمعیت نئاندرتالها به اندازهای بزرگ بودند که اساساً میتوانستند این انسانهای پراکنده اولیه و ژنهایشان را در جمعیت نئاندرتال جذب کنند.
با این حال، زمانی که انسانهای خردمند در حدود 60000 سال پیش آفریقا را در یک مهاجرت پایدار به سرتاسر جهان ترک کردند، فرزندان حاصل از برخورد انسانها و نئاندرتالها به جمعیتهای انسان مدرن تبدیل شدند و امضای ژنتیکی آنها در مخزن ژنی انسان باقی ماند و بر زندگی امروز ما تأثیر گذاشت. اضافه.
در این مطالعه، تیم از تکنیکهای یادگیری ماشینی برای رمزگشایی و توالیبندی ژنومهای بقایای سه نئاندرتال استفاده کرد که مربوط به 50000 تا 80000 سال پیش بود و در سه مکان مختلف یافت شد: Vindija، کرواسی، و غارهای Denisova و Chagirskaya در کوه های آلتای سپس محققان این داده ها را با ژنوم 2000 انسان امروزی مقایسه کردند.
آکی گفت: «ما چارچوبی را برای تعیین اینکه آیا جریان ژن انسان به نئاندرتال رخ داده است، تخمین می زنیم که چه مقدار توالی انسان مدرن در ژنوم های نئاندرتال وجود دارد و مکان های خاصی در ژنوم نئاندرتال که حامل توالی های انسان مدرن هستند، ایجاد کردیم. .
رمز و راز انقراض نئاندرتال ها
کریس استرینگر، محقق تکامل انسان در موزه تاریخ طبیعی لندن که در این مطالعه مشارکت داشت، گفت که تعداد انگشت شماری فسیل هومو ساپینس وجود دارد که ممکن است منعکس کننده سفرهای اولیه و کمتر موفق این گونه از آفریقا به خاورمیانه و اروپا باشد.
این آثار شامل یک فسیل هومو ساپینس است که در غار آپیدیما در جنوب یونان یافت شده است که قدمت آن به 210000 سال پیش می رسد و بقایایی که در سایت های اسرائیلی Skhul و Qafzeh یافت شده است. فسیلهای یافت شده در اسرائیل «ویژگیهای ابتدایی» مانند ابروهای بزرگتر، جمجمه صافتر و چانههای متغیر دارند.
استرینگر گفت: «من (این) صفات (مانند) حفظ شده از اجداد نئاندرتالهای بدوی را تفسیر کردم، اما آنها میتوانند نشانههایی از جریان ژن از نئاندرتالها باشند، و شاید این ویژگیها اکنون باید با توجه به این کار جدید بازبینی شوند.
آکی خاطرنشان کرد که پویایی جمعیت شناسایی شده در این مطالعه ممکن است دلیل اصلی منقرض شدن نئاندرتال ها در 40000 سال پیش باشد. تجزیه و تحلیل محققان نشان می دهد که اندازه جمعیت نئاندرتال ها در آن زمان 20 درصد کمتر از آنچه قبلا تصور می شد بود.
آکی گفت: «جمعیتهای انسان بزرگتر بودند و مانند امواجی که در ساحل میشکنند، در نهایت نئاندرتالها را فرسایش میدادند.
او افزود: «انقراض پیچیده است، بنابراین فکر میکنم در گفتن این که تنها توضیح است تردید دارم… اما فکر میکنم جذب نئاندرتالها در جمعیتهای انسانی احتمالاً بخش مهمی از علت انقراض نئاندرتالها را توضیح میدهد.
استرینگر گفت که موافق است که فاز نهایی آمیختگی ممکن است در انقراض نئاندرتال ها نقش داشته باشد، با ورود DNA نئاندرتال ها به مخزن ژنی بزرگتر، جمعیت نئاندرتال ها حتی کوچکتر و تنوع کمتری پیدا کرده است.
استرینگر گفت: “من فکر می کنم این لحظه مهمی است.” مستثنی کردن افزایش تنوع ژنتیکی نئاندرتالها از آمیختگی با انسانهای خردمند نیز به میزان زیادی باعث کاهش جمعیت مؤثر آنها شد و شواهد بیشتری اضافه کرد که نشان میدهد نئاندرتالهای متأخر ممکن است قبلاً یک گونه در معرض خطر انقراض بوده باشند، حتی بدون رقابت با جمعیت در حال گسترش هومو ساپینس».