تُظهر دراسة الجينوم القديمة التاريخية تسارعًا مفاجئًا في التطور البشري

أظهرت أكبر دراسة على الإطلاق للحمض النووي البشري القديم أن التطور البشري قد تسارع على مدى العشرة آلاف عام الماضية.

حدد الباحثون المئات من المتغيرات الجينية التي تطورت من خلال الانتقاء الطبيعي لدى البشر القدماء من غرب أوراسيا – أوروبا والشرق الأوسط – بعد فجر الزراعة. كان للتغيرات في هذه الجينات تداعيات واسعة النطاق على صحة السكان في الوقت الحاضر.

يقول ديفيد رايش، عالم الوراثة السكانية في كلية الطب بجامعة هارفارد في بوسطن، ماساتشوستس، والذي شارك في قيادة الدراسة التي أجريت في 15 إبريل: “إننا نشهد تغيرات جذرية”. طبيعة يذاكر¹. ومع ذلك، لا يزال بعض الباحثين غير مقتنعين بحجم النتائج التي تظهر أن الانتقاء الطبيعي قد أثر على المتغيرات الجينية الكامنة وراء سمات معقدة للغاية، مثل المرض العقلي والإدراك.

التكيف مع الزراعة

رجل حكيم ظهرت في أفريقيا منذ حوالي 200,000 إلى 300,000 سنة، قبل أن تمتد إلى كل ركن من أركان الكوكب تقريبًا. وقد أدى ظهور الزراعة إلى ظهور أغذية جديدة ومسببات الأمراض وتحديات أخرى، حيث بدأ الناس يعيشون في مجموعات أكبر وعلى مقربة من الحيوانات.

من الواضح أن البشر تكيفوا مع هذه الاضطرابات. لكن الدراسات الجينومية التي أجريت على البشر المعاصرين والقدامى لم تكشف سوى عن قدر ضئيل من العلامات الجينية للانتقاء الطبيعي، وخاصة بالنسبة للجينات المفيدة التي ارتفعت إلى مستويات عالية، أو تلك التي ثبت أنها ضارة وأصبحت أقل شيوعا.

والمثال الأكثر شهرة لهذا “الانتقاء الموجه” هو المتغير الجيني الذي يحافظ على إنتاج إنزيم اللاكتوز حتى مرحلة البلوغ، والذي يمكّن العديد من الأشخاص من أصل أوروبي من هضم الحليب طوال حياتهم.

“مذهول حقًا”: عدد الجينوم البشري القديم يتجاوز 10000

لتعزيز البحث، قام رايش وعلي أكبري، عالم الوراثة الحاسوبية في كلية الطب بجامعة هارفارد، وزملاؤهما بجمع أكبر مجموعة على الإطلاق من البيانات الجينومية للبشر القدماء – من إجمالي 15836 فردًا من غرب أوراسيا – بما في ذلك أكثر من 10000 جينوم متسلسل حديثًا.

إن الجهود المبذولة لتحديد المتغيرات الجينية التي أصبحت أكثر أو أقل شيوعا بسبب الانتقاء الاتجاهي يمكن إحباطها بسبب التقلبات العشوائية، المعروفة باسم الانجراف الوراثي، والتحولات السكانية التي يمكن أن تغير بشكل جذري التركيبة الجينية لسكان المناطق، مثل استبدال الصيادين الأوروبيين بمزارعين من الشرق الأوسط.

للتغلب على هذه المشكلة، بحث فريق أكبري ورايش أولاً عن المتغيرات الجينية التي تظهر باستمرار بشكل أو بآخر في مجموعات مختلفة تعيش في أوقات مختلفة. ثم استبعدوا التغييرات التي يمكن تفسيرها بقوى أخرى غير الانتقاء، وحددوا 479 متغيرًا أظهرت علامات قوية على اختيار الاتجاه.

ترسم هذه التغييرات صورة للسكان الذين كانت بيولوجيتهم في حالة تغير مستمر، حيث أفسحت أنماط حياة الصيد وجمع الثمار المجال للزراعة في جميع أنحاء أوروبا. ووجدت الدراسة أيضًا أن التطور تسارع خلال العصر البرونزي، الذي بدأ قبل حوالي 5000 عام، مما قد يعكس تكثيف التغييرات في نمط الحياة التي بدأت في العصر الحجري الحديث بدءًا من حوالي 10000 عام، كما يقول رايش. “هذا وقت تحول اقتصادي وثقافي.”

جينات المناعة

تم تصميم الطريقة التي طورها فريق أكبري ورايش لاكتشاف التغيرات المتسقة في تواتر متغير الجينات بين السكان، سواء بالزيادة أو النقصان. لكن تردد ثلثي المتغيرات التي حددوها تحركت بشكل أشبه بالأفعوانية. متغير جيني مرتبط بزيادة خطر الإصابة بالتصلب المتعدد، والذي تم تحديده في دراسة سابقة²، انطلقت في التردد منذ حوالي 6000 سنة. وتشير أحدث دراسة إلى أن هذا المتغير أصبح أقل شيوعًا في بعض المجموعات الأوروبية خلال الألفي عام الماضية.

تعد الجينات المشاركة في المناعة من بين الأهداف الأكثر شيوعًا لاختيار الاتجاه. أصبح متغير مرتبط بقابلية الإصابة بالسل أقل شيوعًا خلال الثلاثة آلاف عام الماضية، مما يؤكد نتيجة سابقة أخرى³. ولكن قبل ذلك، ارتفعت وتيرة المرض، ربما بسبب ظهور مسببات أمراض أخرى. أصبح المتغير الذي يمنح مقاومة فيروس نقص المناعة البشرية لدى البشر المعاصرين أكثر شيوعًا منذ ما بين 6000 إلى 2000 عام، ربما لأنه يحمي أيضًا من البكتيريا المسببة للطاعون.

لقد ساهم التطور أيضًا في تشكيل مظهر الأوروبيين. وجد فريق أكبري ورايش عشرة متغيرات مرتبطة بلون البشرة الفاتح الذي يحمل إشارات الاختيار. أصبح سبب الصلع الذكوري أقل شيوعًا على مدار 7000 عام الماضية، مما ساهم في انخفاض معدل انتشار الصلع بنسبة 1-2٪.

يكشف الحمض النووي القديم أن الزراعة أدت إلى المزيد من الأمراض البشرية