يحتوي الحمض النووي البشري الحديث على أجزاء من جميع أنحاء جينوم إنسان نياندرتال، باستثناء كروموسوم Y. فما الذي حدث؟
عاش إنسان نياندرتال، أقرب أقارب الإنسان الحديث، في أجزاء من أوروبا وآسيا حتى انقراضه منذ حوالي 30 ألف عام.
تكشف الدراسات الجينية المزيد والمزيد عن الروابط بين الإنسان الحديث وهؤلاء الأقارب الذين انقرضوا منذ زمن بعيد. حدث اندفاع التزاوج بين نوعينا في فترة زمنية قصيرة نسبيًا منذ حوالي 47 ألف سنة. ولكن هناك لغز واحد لا يزال قائمًا.
يحتوي جينوم الإنسان العاقل اليوم على القليل من الحمض النووي لإنسان نياندرتال. تأتي هذه الآثار الجينية من كل جزء تقريبًا من جينوم إنسان نياندرتال، باستثناء كروموسوم الجنس Y، المسؤول عن تكوين الذكور.
فما الذي حدث لكروموسوم Y لإنسان نياندرتال؟ هل فُقد بالصدفة، أو بسبب أنماط التزاوج أو أن دوره كان ثانوي. قد تكمن الإجابة في نظرية عمرها قرن من الزمن حول صحة الهجائن بين الأنواع.
جنس النياندرتال والجينات والكروموسومات
انفصل الإنسان البدائي والإنسان الحديث في مكان ما بين 550 ألف و765 ألف سنة مضت في أفريقيا، عندما هاجر الإنسان البدائي إلى أوروبا لكن أسلافنا بقيوا هناك. ولم يلتقوا مرة أخرى حتى هاجر الإنسان العاقل إلى أوروبا وآسيا بين 40 ألف و50 ألف سنة مضت.
استعاد العلماء نسخًا من الجينومات الكاملة للذكور والإناث من إنسان نياندرتال، وذلك بفضل الحمض النووي من العظام والأسنان المحفوظة جيدًا لأفراد من إنسان نياندرتال في أوروبا وآسيا. ومن غير المستغرب أن يكون جينوم إنسان نياندرتال مشابهًا جدًا لجينومنا، إذ يحتوي على حوالي 20 ألف جين مجمع في 23 كروموسومًا.
مثلنا، كان لديهم نسختان من 22 كروموسوم (واحدة من كل والد)، وكذلك زوج من الكروموسومات الجنسية. كان للإناث كروموسومان X، بينما كان للذكور كروموسوم X واحد وكروموسوم Y واحد.
من الصعب تسلسل كروموسومات Y لأنها تحتوي على الكثير من الحمض النووي «االزائد» المتكرر، لذلك لم يُسلسل جينوم Y الخاص بإنسان نياندرتال إلا جزئيًا. ومع ذلك، يحتوي الجزء الكبير الذي حلل العلماء تسلسله على نسخ من العديد من نفس الجينات الموجودة في كروموسوم Y البشري الحديث.
في البشر الحديثين، يبدأ جين كروموسوم Y المسمى SRY عملية تطور جنين XY إلى ذكر. يلعب جين SRY هذا الدور في جميع القردة، لذلك نفترض أنه كان كذلك بالنسبة لإنسان نياندرتال أيضًا، على الرغم من أننا لم نعثر على جين SRY الخاص بإنسان نياندرتال نفسه.
ترك لنا التزاوج بين الأنواع جينات إنسان نياندرتال
يوجد الكثير من الدلائل الصغيرة التي تشير إلى أن تسلسل الحمض النووي يعود إلى إنسان نياندرتال أو الإنسان العاقل؛ لذلك يمكننا البحث عن أجزاء من تسلسل الحمض النووي لإنسان نياندرتال في جينومات البشر المعاصرين.
تحتوي جينومات جميع السلالات البشرية التي نشأت في أوروبا على حوالي 2% من تسلسل الحمض النووي لإنسان نياندرتال. وتحتوي السلالات من آسيا والهند على المزيد، في حين لا تحتوي السلالات التي تقتصر على أفريقيا على أي تسلسل. تحتوي بعض جينومات الإنسان العاقل القديم على المزيد (حوالي 6%)؛ لذا يبدو أن جينات إنسان نياندرتال تتلاشى تدريجيًا.
وصل معظم هذا الحمض النووي لإنسان نياندرتال في فترة استمرت حوالي 7000 عام منذ حوالي 47000 عام، بعد خروج البشر المعاصرين من أفريقيا إلى أوروبا، وقبل انقراض إنسان نياندرتال منذ حوالي 30000 عام. خلال هذه الفترة، لا بد أن العديد من عمليات الاقتران بين إنسان نياندرتال والبشر قد حدثت بالفعل.
يمكن تجميع نصف جينوم إنسان نياندرتال على الأقل من أجزاء وجدت في جينومات بشر معاصرين مختلفين. ونحن مدينون لأسلافنا من إنسان نياندرتال بصفات مثل الشعر الأحمر والتهاب المفاصل ومقاومة بعض الأمراض.
هناك استثناء صارخ. فلم يُعثر على أي إنسان معاصرين يحمل أي جزء من كروموسوم Y الخاص بإنسان نياندرتال.
ماذا حدث لكروموسوم Y الخاص بإنسان نياندرتال؟
هل كان مجرد سوء حظ أن ضاع كروموسوم Y الخاص بإنسان نياندرتال؟ هل لم يكن جيدًا بما فيه الكفاية في وظيفته المتمثلة في إنتاج الذكور؟ هل كانت نساء إنسان نياندرتال، ولكن ليس الرجال، يمارسن التزاوج بين الأنواع؟ أم كان هناك شيء سام في كروموسوم Y الخاص بإنسان نياندرتال ليجعله غير متوافق مع الجينات البشرية؟
يصل كروموسوم Y إلى نهاية الخط إذا لم يكن لدى حامليه أبناء، لذا فقد يكون قد ضاع ببساطة على مدى آلاف الأجيال.
ربما لم يكن الكروموسوم Y لدى إنسان نياندرتال موجوداً قط في التزاوج بين الأنواع المختلفة. وربما كان الرجال من البشر المعاصرين هم الذين وقعوا في حب نساء إنسان نياندرتال (أو تاجروا بهن أو استولوا عليهن أو اغتصبوهن) على الدوام، فالأبناء الذين يولدون لهؤلاء النساء لابد وأن يكون لديهم جميعاً الشكل الذي كان عليه كروموسوم Y لدى الإنسان المعاصر. ولكن من الصعب التوفيق بين هذه الفكرة والاكتشاف الذي يؤكد عدم وجود أثر للحمض النووي لميتوكوندريا إنسان نياندرتال (والذي يقتصر على الخط الأنثوي) لدى البشر المعاصرين.
أو ربما لم يكن كروموسوم Y لدى إنسان نياندرتال جيداً في أداء وظيفته مثل منافسه من الإنسان العاقل. كانت أعداد سكان إنسان نياندرتال دائماً صغيرة، وبالتالي كان من المرجح أن تتراكم الطفرات الضارة.
ونحن نعلم أن كروموسومات Y التي تحتوي على جين مفيد بشكل خاص (مثل إنتاج حيوانات منوية أكثر أو أفضل أو أسرع) تحل بسرعة محل كروموسومات Y أخرى في مجموعة سكانية (وتسمى تأثير المسافر).
ونحن نعلم أيضاً أن كروموسوم Y يتدهور بشكل عام لدى البشر. من الممكن أيضًا أن يكون جين SRY قد فُقد من Y النياندرثالي، وأن النياندرثالي كان في عملية تخريبية لتطوير جين جديد لتحديد الجنس، مثل بعض القوارض.
هل كان كروموسوم Y النياندرثالي سامًا في الذكور الهجينين؟
هناك احتمال آخر وهو أن كروموسوم Y النياندرثالي لن يعمل مع الجينات الموجودة في الكروموسومات الأخرى من البشر المعاصرين.
يمكن تفسير Y النياندرثالي المفقود من خلال «قاعدة هالدين». في عشرينيات القرن العشرين، لاحظ عالم الأحياء البريطاني جيه بي إس هالدين أنه في الهجائن بين الأنواع، إذا كان أحد الجنسين عقيمًا أو نادرًا أو غير صحي، فإنه دائمًا يكون الجنس الذي يحتوي على كروموسومات جنسية مختلفة.
في الثدييات والحيوانات الأخرى التي تحتوي الإناث فيها على كروموسومات XX والذكور على XY، تكون أغلب الهجائن الذكورية غير صالحة أو غير قادرة على الإنجاب. في الطيور والفراشات والحيوانات الأخرى التي يكون للذكور كروموسوم ZZ وللإناث كروموسوم ZW، تكون الإناث هي المسؤولة.
تظهر العديد من عمليات التهجين بين أنواع مختلفة من الفئران هذا النمط، كما هو الحال مع عمليات التهجين بين القطط. فمثلًا في عمليات التهجين بين الأسد والنمر (الليجر والتيجون)، تكون الإناث خصبة ولكن الذكور عقيمة.
ما زلنا نفتقر إلى تفسير جيد لقاعدة هالدين، فهي واحدة من الألغاز الدائمة في علم الوراثة الكلاسيكي.
ولكن يبدو من المعقول أن كروموسوم Y من نوع ما قد تطور للعمل مع جينات من كروموسومات أخرى من نفس النوع، وقد لا يعمل مع جينات من نوع ذي صلة يحتوي حتى على تغييرات صغيرة.
نحن نعلم أن الجينات الموجودة على Y تتطور بشكل أسرع بكثير من الجينات الموجودة على الكروموسومات الأخرى، والعديد منها لها وظائف في تكوين الحيوانات المنوية، وهو ما قد يفسر عقم الهجائن الذكورية.
لذا قد يفسر هذا سبب ضياع Y في إنسان نياندرتال. وهذا يثير أيضًا احتمال أن يكون السبب في ذلك هو خطأ الكروموسوم Y، الذي فرض حاجزًا تكاثريًا، مما أدى إلى انفصال إنسان نياندرتال والإنسان عن نوعين آخرين في المقام الأول.
ترجمة: ولاء سليمان
المصدر: phys.org
