حوای نئاندرتالی فاش می‌کند

بیشتر از 150 سال پیش، نخستین سنگواره انسان نئاندرتال که در گذشته‌ای نه‌چندان دور از جبل‌الطارق تا آسیای میانه زیر گام‌های او بود، کشف شد. اما با گذشت این همه سال، می‌توان گفت که ما نتوانستیم چیز زیادی درباره این خویشاوندان منقرض شده‌مان بفهمیم. اما حدود یک سال و نیم پیش بود که دانشمندی به نام اسونت پابو (S.paabo) که مدیر پروژه تعیین توالی DNA نئاندرتال در بخش انسان‌شناسی تکاملی انستیتوی ماکس پلانک در لایپزیگ آلمان است، موفق شد یک تکه کوچک از استخوان ران یک مرد نئاندرتال 38 هزار ساله را در یک جعبه بزرگ مملو از استخوان‌های ظاهرا به درد نخور در پستوی موزه زاگرب پیدا کند.

خوشبختانه کسی به این استخوان دست نزده بود و به همین خاطر فاقد آلودگی با DNA انسان بود. دکتر پابو بیشتر از یک دهه بود که تلاش می‌کرد نمونه‌ای از سنگواره نئاندرتال‌ها را بیابد که علاوه بر داشتن DNA، از آلودگی مصون مانده باشد. متاسفانه اکثر نمونه‌های سنگواره به خاطر در دست گرفته شدن به DNA انسان آلوده می‌شوند. مثلا برخی دانشمندان ادعا می‌کردند که توانسته‌اند از استخوان‌های چند میلیون ساله دایناسورها، DNA استخراج کنند اما خیلی زود معلوم شد که DNAیی که به دست آورده بودند در واقع DNA افرادی بوده که استخوان‌ها را در دست گرفته بودند. اما کار دکتر پابو کاملا فرق داشت. او با رعایت حداکثر احتیاط این رشته را از بدنامی نجات داد تا DNA انسان یک‌بار دیگر به اشتباه تحلیل نشود.

برای انجام این کار، پابو تقریبا تمام موزه‌های اروپا را در پی استخوان‌های نئاندرتال زیر و رو کرد تا استخوانی بیابد که هنوز حاوی DNA باشد. موزه‌داران معمولا خوش‌شان نمی‌آید که نمونه‌های گرانبهایشان را برای استخراج DNA در اختیار کسی بگذارند زیرا انجام این کار روی استخوان به معنی آسیاب کردن مواد سنگواره و حل کردن آنها در ترکیبات شیمیایی است. اما بالاخره پشتکار پابو کارساز شد. او پیش از این هم توانسته بود DNA یک پسر بچه مومیایی مصری 2400 ساله و DNA جانوران تازه منقرض شده‌ای مانند موآ (نوعی مرغ غول‌پیکر بی‌پرواز ساکن نیوزیلند) و گرگ کیسه‌دار تاسمانی را استخراج کند و همچنین در استخراج DNA مرد یخی متعلق به پنج هزار سال پیش نیز شرکت داشته و روی DNA میتوکندریایی «حوای آفریقایی» و DNA جانوران منقرض شده و گیاهان سنگواره در آزمایشگاه آلن ویلسون در دانشگاه کالیفرنیا کار کرده بود.
پابو سرانجام پس از کندوکاو بسیار، بیشتر از 70 استخوان مناسب برای آزمایش پیدا کرد که از بخت بد هیچکدام‌شان DNA قابل استخراج نداشتند زیرا DNA پس از مرگ جاندار به سرعت تخریب می‌شود و از بین می‌رود. برخی از استخوان‌ها هم به شدت آلوده به DNA موزه‌داران و دانشمندانی بود که آنها را در دست گرفته بودند. از آنجا که DNA انسان با نئاندرتال تقریبا یکسان است، این‌جور آلودگی‌ها مشکلاتی جدی به بار می‌آورند. در پایان معلوم شد که فقط یک استخوان که از غار ویندیجا در کرواسی به دست آمده بود و در موزه زاگرب نگهداری می‌شد، حاوی DNA و نسبتا فاقد آلودگی است.
صاحب استخوان ویندیجا، نئاندرتال نری بود که 38 هزار سال پیش مرده بود. در این مورد نیز همچون دیگر استخوان‌های باستانی، بیشتر DNA باقیمانده متعلق به باکتری‌هایی بود که پس از مرگ به لاشه هجوم می‌برند. در مجموع کمتر از 6 درصد از DNA این استخوان متعلق به خود نئاندرتال بود که این مقدار هم دچار نوعی تجزیه شیمیایی چهار باز DNA موسوم به آدنین، گوانین، سیتوزین و تیمین شده بود، به‌طوری که بعضی از سیتوزین‌ها به تیمین و برخی گوانین‌ها به آدنین تبدیل شده بود.
دکتر پابو برای تشخیص DNA واقعی نئاندرتال روش‌هایی ابداع کرد و مشکل تبدیل‌های شیمیایی را نیز برطرف ساخت. پس ازتمام اینها بود که تازه ‌کار تعیین توالی ژنوم نئاندرتال را شروع کرد. تا پیش از کار متهورانه پابو برای یافتن و تعیین توالی DNA نئاندرتال، دانسته‌های ما درباره خویشاوندان از دست رفته‌مان صرفا به یافته‌های باستان‌شناختی و دیرین شناختی متکی بوده و کار به کندی پیش می‌رفت. اما دکتر پابو با یافتن DNA نئاندرتال و دادن بخشی از این نمونه بسیار گرانبها به ادوارد روبین- ژنتیک دان و مدیر انستیتوی «ژنوم مشترک» در والنات کریک- بر حجم دانسته‌های ما از نئاندرتال‌ها به طرز معجزه‌آسایی افزود.
در آن سال تیم دکتر روبین بیش از 75هزار واحد از DNA نئاندرتال را با روشی غیر از روش تیم پابو شناسایی کرد و سرانجام دوتیم نتایج پژوهش‌هایشان را اواسط سال 2006 در ژورنال‌های نیچر و ساینس منتشر کردند. بدین‌ترتیب هر دو تیم به‌طور مستقل نشان دادند که کشف ژنوم نئاندرتال در عمل امکانپذیر است. نتایج هر دو تیم حاکی از آن بود که دست‌کم 5/99 درصد از ژنوم نئاندرتال با ژنوم انسان امروزی یکسان است. علاوه بر این «اندازه موثر جمعیت» بنیانگذار نئاندرتال را در حدود سه هزار نفر محاسبه کردند. اندازه موثر جمعیت شامل افرادی است که عملا جفت‌گیری می‌کنند و ژن‌هایشان را به نسل آینده منتقل می‌کنند. بنابراین این عدد کمتر از اندازه واقعی جمعیت است؛ یعنی اندازه موثر سه هزار نفری با جمعیت معادل 10 هزار نفر متناظر است. در مجموع با توجه به اندازه موثر اندک جمعیت نئاندرتال‌ها هر دو تیم به این نتیجه رسیدند که احتمال آمیزش انسان امروزی با نئاندرتال بسیار ناچیز و تقریبا بعید است.
اما پژوهش‌های دانشمندان بخش انسان‌شناسی تکاملی انستیتوی ماکس پلانک روی DNA نئاندرتال هیچ‌گاه متوقف نشد و آخرین خبرها از کار بی‌وقفه آنها حاکی از این است که توانسته‌اند DNA میتوکندریایی نئاندرتال را به‌طور کامل تعیین توالی کنند. میتوکندری، اندامک کوچکی است که آن را نیروگاه درون سلول می‌نامند و وظیفه‌اش تامین انرژی مورد نیاز سلول است. میتوکندری تنها از طریق دودمان مادری به فرزندان منتقل می‌شود. از این‌رو از DNA آن می‌توان برای ردیابی نیای مادری مشترک تمام افراد یک گونه استفاده کرد. این مادر باستانی که آن را «حوای نیاکانی» می‌نامند، مادر تمامی نئاندرتال‌هاست؛ همانطور که «حوای آفریقایی» مادر تمامی انسان‌های امروزی است و احتمالا 200 هزار سال پیش در آفریقا می‌زیسته است.
تیم انستیتوی ماکس پلانک در تازه‌ترین پژوهش‌هایشان موفق شدند DNA 13 ژن میتوکندری نئاندرتال را تحلیل کنند و متوجه شدند که دو گونه انسان مدرن (یعنی ما) و انسان نئاندرتال هیچ‌گاه با هم آمیزش نکرده‌اند یا اینکه احتمال چنین در هم‌آمیختگی ژنتیکی بسیار بسیار اندک است. تحلیل‌های ژنتیکی آنها نشان می‌دهد که حوای نئاندرتالی چیزی در حدود 660 هزار سال پیش می‌زیسته یعنی زمانی‌که آخرین نیای مشترک انسان و نئاندرتال زنده بود. البته این تاریخ قطعی نیست و می‌تواند 140 هزار سال کم یا زیاد باشد. آزمون‌های بیشتر روی DNA به طرز شگفت‌انگیزی حاکی از ناچیز بودن تغییرات تکاملی در نئاندرتال‌هاست و این خود نشان می‌دهد که جمعیت نئاندرتال‌ها احتمالا اندک بوده و هیچ‌گاه بیشتر از 10 هزار نفر از آنها به‌طور همزمان زنده نبوده‌اند. تیم انستیتوی ماکس پلانک تا به اینجای کار، 4درصد از کل کدهای ژنتیکی نئاندرتال را رمزگشایی کرده‌اند و امیدوارند تا پایان سال کار تعیین توالی را به اتمام برسانند. مقایسه ژنوم نئاندرتال با توالی ژنتیکی انسان می‌تواند تفاوت‌های ژنتیکی ظریف بین این دو گونه انسان را مشخص کند. مانند ژنی که ظرفیت مغز را افزایش می‌دهد و ژن‌هایی که بر سایر ویژگی‌هایی که زیربنای انسان بودن را تشکیل می‌دهند، تاثیر می‌گذارند. در مجموع دست‌اندرکاران تهیه نقشه ژنوم نئاندرتال چه در این پژوهش جدید و چه در مقاله سال 1997، یعنی پیش از کارهای چشمگیر اسونت پابو، که نتایج تعیین توالی DNA میتوکندریایی نئاندرتال در ژورنال Cell به چاپ رسید، همواره تاکید کرده‌اند که شواهد موجود قویا نشان می‌دهند هیچ ماده ژنتیکی از انسان نئاندرتال به انسان مدرن منتقل نشده است.

منبع: کارگزاران