ترك البشر البدائيون الفطريون البشر بعبء وراثي

ترك البشر البدائيون الفطريون البشر بعبء وراثي

اشتمل جينوم الإنسان البدائي على طفرات ضارة جعلت من البشر أقل قدرة على الإنجاب بنسبة 40٪ تقريبًا من البشر المعاصرين ، وفقًا للتقديرات المنشورة في العدد الأخير من المجلة. علم الوراثة. لقد ورث البشر غير الأفارقة بعضًا من هذا العبء الجيني عندما تزاوجوا مع إنسان نياندرتال ، على الرغم من فقد الكثير منه بمرور الوقت. تشير النتائج إلى أن هذه المتغيرات الجينية الضارة تستمر في الحد من لياقة بعض السكان اليوم. الدراسة لها أيضا آثار على إدارة الأنواع المهددة بالانقراض.

تقول قائدة الدراسة كيلي هاريس Kelley Harris من جامعة ستانفورد: "إن إنسان نياندرتال مثير للإعجاب بالنسبة لعلماء الوراثة لأنهم يوفرون فرصة لدراسة ما يحدث عندما تتطور مجموعتان من البشر بشكل مستقل لفترة طويلة - ثم يعودون معًا". "تشير نتائجنا إلى أن وراثة الحمض النووي لإنسان نياندرتال كان لها ثمن."

كشفت الدراسات السابقة للحمض النووي المستخرج من بقايا إنسان نياندرتال أن البشر الأوروآسيويين كانوا أكثر نسلًا وأقل تنوعًا وراثيًا من البشر المعاصرين. لآلاف السنين ، ظل حجم سكان إنسان نياندرتال صغيرًا ، ويبدو أن التزاوج بين الأقارب المقربين كان شائعًا.

تصوير فنان لعائلة من إنسان نياندرتال. (المجال العام)

بعد ذلك ، منذ 50000 إلى 100000 عام ، غادرت مجموعات من البشر الحديثين تشريحًا إفريقيا وانتقلت إلى أوطان أبناء عمومتهم البعيدة من إنسان نياندرتال. تزاوجت المجموعتان ، واختلطت جينوماتها المميزة سابقًا. ولكن على الرغم من أن جزءًا صغيرًا من جينوم السكان غير الأفارقة اليوم هو إنسان نياندرتال ، فإن مساهمتهم الجينية غير متساوية. تتركز سلاسل الإنسان البدائي في أجزاء معينة من الجينوم البشري ، ولكنها مفقودة من مناطق أخرى.

يقول هاريس: "عندما يجد علماء الوراثة ترتيبًا غير عشوائي من هذا القبيل ، فإننا نبحث عن القوى التطورية التي تسببت في ذلك".

افترضت هاريس وزميلها راسموس نيلسن (جامعة كاليفورنيا ، بيركلي / جامعة كوبنهاغن) أن القوة المعنية كانت الانتقاء الطبيعي. في التجمعات السكانية الصغيرة ، مثل إنسان نياندرتال ، يكون الانتقاء الطبيعي أقل فاعلية ولصدفة تأثير كبير. يسمح هذا للطفرات الضعيفة بالاستمرار ، بدلاً من استئصالها عبر الأجيال. ولكن بمجرد إدخال مثل هذه الطفرات مرة أخرى إلى عدد أكبر من السكان ، مثل البشر المعاصرين ، فإنهم سيتعرضون لمراقبة الانتقاء الطبيعي ويفقدون في النهاية.

لتقدير هذا التأثير ، استخدم هاريس ونيلسن برامج الكمبيوتر لمحاكاة تراكم الطفرات أثناء تطور الإنسان البدائي ولتقدير كيفية تأثر البشر بتدفق المتغيرات الجينية للإنسان البدائي. أدرجت عمليات المحاكاة بيانات عن معدلات الطفرات وخصائص الجينوم وديناميات السكان لأشباه البشر.

مقارنة بين وجوه الإنسان العاقل Homo sapiens (يسار) و Homo neanderthalensis (يمين). (سيسي بي-سا 4.0)

تشير النتائج إلى أن إنسان نياندرتال يحمل العديد من الطفرات مع تأثيرات خفيفة ولكنها ضارة. كان من الممكن أن يؤدي التأثير المشترك لهذه الطفرات الضعيفة إلى جعل إنسان نياندرتال أقل لياقة بنسبة 40٪ على الأقل من البشر من الناحية التطورية - أي أنهم كانوا أقل عرضة بنسبة 40٪ للتكاثر ونقل جيناتهم إلى الجيل التالي.

تم التوصل إلى الاستنتاجات ذات الصلة في دراسة مستقلة استخدمت طرقًا مختلفة جدًا ، بقيادة إيفان يوريك في جامعة كاليفورنيا ، ديفيس. يخضع هذا العمل حاليًا لمراجعة الأقران وهو متاح في bioRxiv خادم ما قبل النشر.

تقترح محاكاة هاريس ونيلسن أيضًا أن البشر والنياندرتال اختلطوا بحرية أكبر بكثير مما كان يعتقد في الأصل. اليوم ، تشكل تسلسلات الإنسان البدائي ما يقرب من 2٪ من الجينوم في الأشخاص من السكان غير الأفارقة. لكن هاريس ونيلسن يقدران أنه في وقت التزاوج ، كان ما يقرب من 10٪ من جينوم البشر المهاجرين من إنسان نياندرتال. نظرًا لوجود عدد من البشر يفوق عدد البشر البدائيون بنحو عشرة أضعاف ، فإن هذا العدد يتوافق مع المجموعتين اللتين تعملان كمجموعة واحدة تتزاوج عشوائيًا. أكدت أدلة الحمض النووي الحديثة أن مساهمة الإنسان البدائي في جينومات أوراسيا كانت أعلى في الماضي.

على الرغم من أن معظم الطفرات الضارة التي ورثها أسلافنا من إنسان نياندرتال قد ضاعت في غضون بضعة أجيال ، فمن المحتمل أن جزءًا صغيرًا منها ما زال موجودًا في البشر اليوم. يقدر هاريس ونيلسن أن غير الأفارقة ربما كان لديهم تاريخيا ما يقرب من 1 ٪ أقل من اللياقة الإنجابية بسبب تراثهم البدائي. هذا على الرغم من قلة عدد المتغيرات الجينية للإنسان البدائي التي يُعتقد أنها مفيدة اليوم ، بما في ذلك الجينات المتعلقة بالمناعة ولون الجلد.

النتائج لها أيضا آثار على الحفاظ على الأنواع المهددة بالانقراض. يواجه العديد من المجموعات السكانية الضعيفة في الموائل المجزأة مشاكل وراثية مماثلة لتلك التي يعاني منها إنسان نياندرتال: زواج الأقارب ، وانخفاض التنوع الجيني ، وتراكم الطفرات الضارة. تتمثل إحدى استراتيجيات الإدارة للتغلب على هذه المشكلات في الإنقاذ الجيني - تحسين صحة السكان الفطريين عن طريق تهجينهم مع مجموعات سكانية أخرى.

يقول هاريس: "تم تصميم الإنقاذ الجيني لنقل المتغيرات الجينية من مجموعة متكاثرة إلى مجموعة فطرية". "تشير نتائجنا إلى أن المديرين يجب أن يضمنوا أن هذه الحركة تسير في اتجاه واحد فقط ؛ وإلا فإن الطفرات الضارة من السكان الفطريين قد تقلل من لياقة المجموعة الفطرية."


ترك البشر البدائيون الفطريون البشر بعبء وراثي - التاريخ

بعد استخلاص الحمض النووي القديم من عظام إنسان نياندرتال عمرها 40 ألف عام ، حصل العلماء على مسودة تسلسل لجينوم إنسان نياندرتال. كشفت الجهود عن أدلة على أنه بعد فترة وجيزة من هجرة الإنسان الحديث المبكر من إفريقيا ، تزاوج بعضها مع إنسان نياندرتال ، تاركًا أجزاء من تسلسل الحمض النووي لإنسان نياندرتال متناثرة في جينومات غير الأفارقة الحاليين.

قال المؤلف الأول للورقة ، ريتشارد إي.

تظهر نتائج الدراسة هذا الأسبوع في علم.

حدد الباحثون فهرسًا للسمات الجينية الفريدة للإنسان الحديث من خلال مقارنة جينومات الإنسان البدائي والإنسان والشمبانزي. تعد الجينات المشاركة في التطور المعرفي ، وهيكل الجمجمة ، واستقلاب الطاقة ، ومورفولوجيا الجلد وعلم وظائف الأعضاء من بين الجينات التي تم إبرازها في الدراسة والتي من المحتمل أن تكون قد خضعت لتغييرات مهمة في التطور البشري الحديث.

عاش إنسان نياندرتال في كثير من أنحاء أوروبا وغرب آسيا قبل أن يموت قبل 30 ألف عام. لقد تعايشوا مع البشر في أوروبا لآلاف السنين ، وقادت الأدلة الأحفورية بعض العلماء إلى التكهن بأن التزاوج قد حدث هناك. لكن إشارة الحمض النووي لإنسان نياندرتال لا تظهر فقط في جينومات الأوروبيين ، ولكن أيضًا في الأشخاص من شرق آسيا وبابوا غينيا الجديدة ، حيث لم يعيش إنسان نياندرتال أبدًا.

قال جرين: "السيناريو ليس ما تصوره معظم الناس". "لقد وجدنا الإشارة الجينية لإنسان نياندرتال في جميع الجينومات غير الأفريقية ، مما يعني أن المزيج حدث في وقت مبكر ، ربما في الشرق الأوسط ، ويتم مشاركته مع جميع أحفاد البشر الأوائل الذين هاجروا من إفريقيا."

لم تتناول الدراسة الأهمية الوظيفية لاكتشاف أن ما بين 1 و 4 في المائة من جينومات غير الأفارقة مشتق من إنسان نياندرتال. لكن جرين قال إنه لا يوجد دليل على أن أي شيء مهم وراثيًا جاء من إنسان نياندرتال. وقال: "الإشارة موزعة بشكل ضئيل عبر الجينوم ، مجرد دليل على" فتات الخبز "لما حدث في الماضي". "إذا كان هناك شيء يمنح ميزة اللياقة البدنية ، فربما وجدناها بالفعل من خلال مقارنة الجينومات البشرية."

يتكون التسلسل الأولي لجينوم الإنسان البدائي من أكثر من 3 مليارات نيوكليوتيد. تم اشتقاق التسلسل من الحمض النووي المستخرج من ثلاثة عظام لإنسان نياندرتال وجدت في كهف Vindiga في كرواتيا ، كما تم الحصول على كميات أصغر من بيانات التسلسل من ثلاثة عظام من مواقع أخرى. يمكن تأريخ اثنين من عظام Vindiga من خلال التأريخ الكربوني للكولاجين وتم العثور على ما يقرب من 38000 و 44000 سنة.

يعد اشتقاق تسلسل الجينوم من مثل هذا الحمض النووي القديم إنجازًا تقنيًا رائعًا. لم يتم الحفاظ على عظام الإنسان البدائي بشكل جيد ، وأكثر من 95 في المائة من الحمض النووي المستخرج منها جاء من البكتيريا والكائنات الحية الأخرى التي استعمرت العظام. تم تحلل الحمض النووي نفسه إلى أجزاء صغيرة وتم تعديله كيميائيًا في العديد من الأماكن.

كان على الباحثين تطوير طرق خاصة لاستخراج الحمض النووي لإنسان نياندرتال والتأكد من عدم تلوثه بالحمض النووي البشري. استخدموا تقنية التسلسل الجديدة للحصول على بيانات التسلسل مباشرة من الحمض النووي المستخرج دون تضخيمه أولاً. على الرغم من أن علماء الجينوم يحبون تسلسل الجينوم أربع أو خمس مرات على الأقل لضمان الدقة ، فإن معظم جينوم الإنسان البدائي تمت تغطيته مرة أو مرتين فقط حتى الآن.

ربما تكون مسودة تسلسل الإنسان البدائي مليئة بالأخطاء ، لكن الحصول على جينومات الإنسان والشمبانزي للمقارنة يجعلها مفيدة للغاية على الرغم من قيودها. الأماكن التي يختلف فيها البشر عن الشمبانزي ، بينما لا يزال لدى إنسان نياندرتال تسلسل أسلاف الشمبانزي ، قد تمثل سمات وراثية بشرية فريدة. مكنت مثل هذه المقارنات الباحثين من فهرسة التغييرات الجينية التي أصبحت ثابتة أو ارتفعت إلى وتيرة عالية في الإنسان الحديث خلال مئات الآلاف من السنين الماضية.

قال غرين: "إنه يلقي الضوء على وقت حرج في التطور البشري منذ أن ابتعدنا عن إنسان نياندرتال". "ما هي التغييرات التكيفية التي حدثت في 300000 سنة الماضية عندما أصبحنا بشراً معاصرين بالكامل؟ هذا ما أجده أكثر إثارة. في الوقت الحالي ، ما زلنا في عالم تحديد المرشحين لمزيد من الدراسة."

يُعتقد أن سلالات أسلاف البشر والشمبانزي قد تباعدت منذ حوالي 5 أو 6 ملايين سنة. من خلال تحليل جينوم الإنسان البدائي وجينوم البشر الحاليين ، قدر جرين وزملاؤه أن مجموعات أسلاف إنسان نياندرتال والإنسان الحديث انفصلت بين 270.000 و 440.000 سنة مضت.

جاء الدليل على تدفق الجينات الأحدث بين إنسان نياندرتال والبشر من تحليل يُظهر أن إنسان نياندرتال أكثر ارتباطًا ببعض البشر الحاليين أكثر من غيرهم. نظر الباحثون في الأماكن التي من المعروف أن تسلسل الحمض النووي يختلف فيها بين الأفراد من خلال "حرف" واحد. بمقارنة الأفراد المختلفين مع إنسان نياندرتال ، سألوا عن مدى تكرار تطابق تسلسل الإنسان البدائي مع البشر المختلفين.

سيكون تكرار مباريات إنسان نياندرتال هو نفسه بالنسبة لجميع البشر إذا توقف تدفق الجينات بين إنسان نياندرتال والبشر قبل أن يبدأ البشر في تطوير الاختلافات الجينية. لكن هذا ليس ما توصلت إليه الدراسة. بالنظر إلى مجموعة متنوعة من البشر المعاصرين - بما في ذلك أفراد من جنوب إفريقيا وغرب إفريقيا وبابوا غينيا الجديدة والصين وأوروبا الغربية - وجد الباحثون أن تكرار مباريات إنسان نياندرتال أعلى بالنسبة لغير الأفارقة منه بالنسبة للأفارقة.

وفقًا لـ Green ، حتى عدد قليل جدًا من حالات التهجين يمكن أن تكون مسؤولة عن هذه النتائج. قدر الباحثون أن تدفق الجينات من إنسان نياندرتال إلى البشر حدث منذ ما بين 50000 و 80 ألف عام. أفضل تفسير هو أن الاختلاط حدث عندما غادر البشر الأوائل إفريقيا وواجهوا إنسان نياندرتال لأول مرة.

قال جرين: "كيف يمكن أن تتفاعل هذه الشعوب ثقافيًا ليس شيئًا يمكننا التكهن به بأي طريقة ذات مغزى. لكن معرفة أن هناك تدفق جيني أمر مهم ، ومن الرائع التفكير في كيفية حدوث ذلك".

لم يتمكن الباحثون من استبعاد تفسير بديل محتمل لنتائجهم. في هذا السيناريو ، يمكن أن تمثل الإشارة التي اكتشفوها بنية تحتية وراثية قديمة كانت موجودة داخل إفريقيا ، مثل أن السكان الأسلاف من غير الأفارقة الحاليين كانوا أكثر ارتباطًا بالنياندرتال من السكان الأسلاف للأفارقة الحاليين. قال جرين: "نعتقد أن الأمر ليس كذلك ، لكن لا يمكننا استبعاده".

الاقتباس: Green et al.، "A Draft Sequence of the Neandertal Genome"، Science، May 2010، 328 (5979)، 710-722 doi: 10.1126 / science.1188021


يُظهر جينوم الإنسان البدائي دليلًا على التزاوج البشري المبكر وتزاوج الأقارب

يكشف التسلسل الأكثر اكتمالا حتى الآن لجينوم الإنسان البدائي ، باستخدام الحمض النووي المستخرج من عظمة إصبع قدم امرأة ويعود تاريخها إلى 50000 عام ، عن تاريخ طويل من التزاوج بين أربعة أنواع مختلفة على الأقل من البشر الأوائل الذين عاشوا في أوروبا وآسيا في ذلك الوقت وفقًا لعلماء جامعة كاليفورنيا في بيركلي.

شجرة عائلة من المجموعات الأربع من البشر الأوائل الذين عاشوا في أوراسيا منذ 50000 عام وتدفق الجينات بين المجموعات بسبب التهجين.

كان عالم الوراثة السكانية مونتغمري سلاتكين ، وطالب الدراسات العليا فرناندو راسيمو ، وطالب ما بعد الدكتوراه فلورا جاي جزءًا من فريق دولي من علماء الأنثروبولوجيا وعلماء الوراثة الذين أنشأوا تسلسلًا عالي الجودة لجينوم الإنسان البدائي وقارنوه بجينومات الإنسان الحديث ومعترف به مؤخرًا. مجموعة من البشر الأوائل تسمى Denisovans.

تُظهر المقارنة أن إنسان نياندرتال ودينيسوفان مرتبطان ارتباطًا وثيقًا ، وأن أسلافهم المشتركين انفصلوا عن أسلاف البشر المعاصرين منذ حوالي 400000 عام. انقسم إنسان نياندرتال ودينيسوفان منذ حوالي 300000 عام.

على الرغم من موت إنسان دينيسوفان وإنسان نياندرتال في النهاية ، فقد تركوا وراءهم أجزاءً من تراثهم الجيني لأنهم تزاوجوا أحيانًا مع البشر المعاصرين. يقدر فريق البحث أن ما بين 1.5 و 2.1 في المائة من جينومات غير الأفارقة المعاصرين يمكن إرجاعها إلى الإنسان البدائي.

ترك الدينيسوفان أيضًا آثارًا وراثية في البشر المعاصرين ، على الرغم من ذلك فقط في بعض السكان المحيطين والآسيويين. ووفقًا لدراسات سابقة ، فإن جينومات السكان الأصليين الأستراليين والسكان الأصليين وبعض سكان جزر المحيط الهادئ هي حوالي 6 في المائة من جينات الدينيسوفان. وجد التحليل الجديد أن جينومات الهان الصينيين وغيرهم من السكان الآسيويين ، وكذلك الأمريكيين الأصليين ، تحتوي على حوالي 0.2 بالمائة من جينات دينيسوفان.

تُظهر مقارنات الجينوم أيضًا أن إنسان دينيسوفان تزاوج مع مجموعة رابعة غامضة من البشر الأوائل الذين كانوا يعيشون أيضًا في أوراسيا في ذلك الوقت. كانت تلك المجموعة قد انفصلت عن المجموعات الأخرى منذ أكثر من مليون عام ، وربما كانت مجموعة أسلاف البشر المعروفة باسم الانسان المنتصبالتي تظهر الحفريات أنها كانت تعيش في أوروبا وآسيا منذ مليون سنة أو أكثر.

& # 8220 تظهر الورقة حقًا أن تاريخ البشر وأشباه البشر خلال هذه الفترة كان معقدًا للغاية ، & # 8221 قال سلاتكين ، أستاذ علم الأحياء التكاملي في جامعة كاليفورنيا في بيركلي. & # 8220 كان هناك الكثير من التهجين الذي نعرفه وربما تهجينًا آخر لم نكتشفه بعد & # 8217t حتى الآن. & # 8221

سيتم نشر تحليل الجينوم في عدد 19 ديسمبر من المجلة طبيعة سجية. سلاتكين وراسيمو وجاي هم أعضاء في فريق كبير بقيادة جامعة كاليفورنيا في بيركلي ما بعد الدكتوراه سابقًا سفانتي بابو ، وهو الآن في معهد ماكس بلانك للأنثروبولوجيا التطورية في لايبزيغ ، ألمانيا.

عظمة إصبع لإمرأة إنسان نياندرتال ، تم انتشالها من كهف في سيبيريا. تم استخدام الحمض النووي المستخرج من العظام لإنتاج أكثر تسلسل كامل حتى الآن لجينوم هذه المجموعة من البشر الأوائل. حقوق التأليف والنشر بنس فيولا.

ولدت امرأة نياندرتال

في تحليل آخر ، اكتشف جاي أن المرأة النياندرتالية التي قدم عظام أصابع قدمها الحمض النووي كانت نسلًا للغاية. يشير جينوم المرأة # 8217 إلى أنها كانت ابنة لأم وأب قريبين جدًا ، إما أن يكونا نصف أشقاء يتشاركون نفس الأم ، أو عم وابنة أخت أو عمة وابن أخ ، أو جد وحفيد ، أو أبناء عمومة مزدوجة. (من نسل شقيقين تزوجا من إخوان).

تشير تحليلات أخرى إلى أن أحجام السكان من إنسان نياندرتال ودينيسوفان كانت صغيرة وأن زواج الأقارب ربما كان أكثر شيوعًا في مجموعات إنسان نياندرتال منه في المجموعات السكانية الحديثة.

كجزء من الدراسة الجديدة ، كان Racimo قادرًا على تحديد ما لا يقل عن 87 جينًا معينًا في البشر المعاصرين والتي تختلف اختلافًا كبيرًا عن الجينات ذات الصلة في إنسان نياندرتال ودينيسوفان ، والتي قد تحمل أدلة على الاختلافات السلوكية التي تميزنا عن المجموعات البشرية المبكرة التي ماتت. .

& # 8220 لا يوجد جين يمكننا أن نشير إليه ونقول ، "هذا يفسر اللغة أو بعض السمات الفريدة الأخرى للإنسان الحديث ،" & # 8221 سلاتكين. & # 8220 ولكن من قائمة الجينات هذه ، سوف نتعلم شيئًا عن التغييرات التي حدثت على سلالة الإنسان ، على الرغم من أن هذه التغييرات ربما تكون دقيقة للغاية. & # 8221

وفقًا لبابو ، فإن قائمة الجينات & # 8220 هي كتالوج للخصائص الجينية التي تميز جميع البشر المعاصرين عن جميع الكائنات الحية الأخرى ، الحية أو المنقرضة. أعتقد أنه يخفي فيه بعض الأشياء التي جعلت التوسع الهائل في عدد السكان والثقافة البشرية والتكنولوجيا في آخر 100000 عام ممكنًا ".

كهف دينيسوفا في جبال ألتاي جنوب سيبيريا. في أوقات مختلفة على مدار الخمسين ألف عام الماضية ، عاشت ثلاث مجموعات مختلفة من البشر الأوائل & # 8211 إنسان نياندرتال ودينيسوفان والإنسان الحديث & # 8211 في الكهف. حقوق التأليف والنشر بنس فيولا.

أنتجت مجموعة Pääbo العام الماضي جينوم دينيسوفان عالي الجودة يعتمد على الحمض النووي لعظم إصبع خنصر تم اكتشافه في عام 2008 في كهف دينيسوفا في جبال ألتاي في جنوب سيبيريا. هذا العظم من امرأة شابة عاشت قبل حوالي 40.000 سنة. تم العثور على عظم إصبع القدم للإنسان البدائي في نفس الكهف في عام 2010 ، على الرغم من وجود طبقة أعمق من الرواسب التي يُعتقد أنها أقدم بحوالي 10000 إلى 20000 سنة. يحتوي الكهف أيضًا على قطع أثرية بشرية حديثة ، مما يعني أن ثلاث مجموعات على الأقل من البشر الأوائل احتلوا الكهف في أوقات مختلفة. طورت مجموعة Pääbo تقنيات جديدة لاستخراج الحمض النووي من هذه العظام القديمة.

أشار سلاتكين إلى أنه لا يوجد أحد متأكد من المدة التي استمرت فيها المجموعات المختلفة المنقرضة الآن ، ولكن هناك دليل على أن إنسان نياندرتال والإنسان الحديث تعايش في أوروبا وآسيا لما لا يقل عن 30000 سنة. كان التهجين نادرًا ، على الرغم من ندرة حدوثه نظرًا للمعلومات الجينومية المتاحة اليوم.

& # 8220 لا نعرف ما إذا كان التزاوج قد حدث مرة واحدة ، حيث اختلطت مجموعة من إنسان نياندرتال مع الإنسان الحديث ، ولم يحدث ذلك مرة أخرى ، أو ما إذا كانت المجموعات تعيش جنبًا إلى جنب ، وكان هناك تهجين على مدى فترة طويلة ، & # 8221 قال.


مقالات ذات صلة

كشفت الدراسات السابقة عن بقايا إنسان نياندرتال أن البشر القدامى كانوا أقل عددًا بكثير وأقل تنوعًا من البشر.

في حين أن مثل هذا الرمز الخاطئ قد تم التخلص منه ببطء في البشر بمرور الوقت ، إلا أنه في مجتمعات الإنسان البدائي الأصغر بكثير كان من الممكن أن يتم تناقلها ذهابًا وإيابًا.

بمرور الوقت ، كان من الممكن أن يؤدي تراكم الطفرات هذا إلى جعل إنسان نياندرتال أقل قدرة على الإنجاب بنسبة تصل إلى 40 في المائة مثل البشر الذين غمروا أوروبا وآسيا من إفريقيا.

نظرًا لأن احتمالية إنجابهم لأطفال أقل ، كان إنسان نياندرتال أقل عرضة لنقل جيناتهم إلى الجيل التالي ، وبالتالي فقد تم "تكاثرهم خارج المنزل" ، تاركين البشر المعاصرين كالرئيسيات المهيمنة على هذا الكوكب ،

نظرًا لأن احتمالية إنجابهم لأطفال أقل ، كان إنسان نياندرتال أقل عرضة لنقل جيناتهم إلى الجيل التالي ، وبالتالي تم "تربيتها" بشكل فعال من قبل البشر المعاصرين. في الصورة إعادة بناء لطفل نياندرتال

قام الفريق بدمج هذه المعلومات في محاكاة حاسوبية ، بناءً على نسبة الحمض النووي لإنسان نياندرتال ، وعدد المرات التي ستنشأ فيها الطفرات وديناميكيات السكان.

لكن التحليل يشير أيضًا إلى أن البشر اليوم ربما لا يزالون يشعرون ببقايا هذا التأثير حتى اليوم.

يقول الباحثون إن ما يقدر بنسبة 1 في المائة من الأشخاص غير الأفارقة اليوم - الذين لديهم نسبة أعلى من الحمض النووي لإنسان نياندرتال - قد يكون لديهم لياقة إنجابية أقل بسبب هذا الإرث الجيني.

تم العثور على الأفارقة الأصليين جنوب الصحراء الكبرى ليس لديهم الحمض النووي للإنسان البدائي ، لأن أسلافهم لم يتبعوا نفس طريق الهجرة.

نُشرت النتائج في مجلة Genetics.

تكشف سلسلة من الاكتشافات الحديثة عن إنسان نياندرتال في ضوء جديد ، مما يشير إلى أنهم كانوا صانعي أدوات ماهرين مع تنسيق ماهر للعين وثقافة متطورة.

تشير دراسة حديثة نُشرت في مجلة Nature ، إلى أنه منذ 176000 عام ، كان إنسان نياندرتال يبني بالفعل هياكل حجرية في كهف في جنوب غرب فرنسا.

اكتشف علماء الآثار لأول مرة حلقة مكونة من 400 قطعة مكسورة من الصواعد على بعد حوالي 1100 قدم (336 مترًا) من مدخل كهف برونيكيل في عام 1992 - قاموا بتشكيل عدة حلقات - كان عرض إحداها حوالي 22 قدمًا.

ومع ذلك ، فقد ظلوا غير خاضعين للدراسة حتى قرر فريق من الباحثين في جامعة بوردو النظر إليهم.

قام الفريق الآن بتأريخ الهياكل منذ 176000 عام ، ويعتقدون أنها يمكن أن تكون جزءًا من ملجأ أو كان لها معنى رمزي للنياندرتال الذين قاموا ببنائها.

ذكي ومتطور وفني: وجهة نظر جديدة من NEANDERTHALS

ظهر إنسان نياندرتال لأول مرة منذ حوالي 280 ألف عام ، وانتشر ليقيم في معظم أنحاء أوروبا وأجزاء من آسيا ، لكنهم انقرضوا في النهاية قبل 40 ألف عام.

غالبًا ما يرجع سبب زوالهم إلى كونهم نوعًا أكثر بدائية من البشر غير قادرين على التنافس ضد الإنسان العاقل الأكثر تعقيدًا.

تم تصويرهم على أنهم رجال الكهوف البلطجية الذين كشطوا وجودهم في الأراضي الباردة في العصر الجليدي في أوروبا.

ومع ذلك ، فإن سلسلة من الاكتشافات تضع الآن إنسان نياندرتال في ضوء جديد. الأدوات الحجرية التي تم اكتشافها في المواقع التي سكنوها تشير إلى أنهم كانوا صانعي أدوات ماهرين مع التنسيق بين اليد والعين.

تشير أداة العظام متعددة الأغراض التي يبلغ عمرها 60 ألف عام والتي تم اكتشافها في فرنسا أيضًا إلى أن إنسان نياندرتال قد فهم كيفية استخدام العظام لصنع أجهزة مفيدة.

يشير اكتشاف حديث قام به باحثون في المتحف الوطني للتاريخ الطبيعي في باريس إلى أن إنسان نياندرتال ربما بنى منازل باستخدام المواد التي وجدوها من حولهم.

اكتشفوا مبنى يبلغ عرضه 26 قدمًا تم إنشاؤه قبل 44000 عام من عظام الماموث.

كما تم تزيين العديد من العظام بالمنحوتات والأصباغ المغرة.

يُعتقد أيضًا أن النقوش المتقاطعة الموجودة داخل كهف جورهام في جبل طارق هي أول الأمثلة المعروفة للفن الصخري لإنسان نياندرتال.

أظهر تحليل الحمض النووي أيضًا أن إنسان نياندرتال يحمل الجينات نفسها التي يُعتقد أنها مكّنت البشر المعاصرين من الكلام.

تم العثور على ثمانية مخالب في موقع لإنسان نياندرتال عمره 130 ألف عام في كرابينا بكرواتيا يُعتقد أيضًا أنها أول مجوهرات في العالم ، وربما تم ارتداؤها كقلادة.

الآن ، فإن أحدث الأدلة التي تؤيد رؤية أكثر تعقيدًا للبشر القدامى هي الهياكل التي تم العثور عليها على عمق 1100 قدم (330 مترًا) في كهف في فرنسا.

ربما استخدم إنسان نياندرتال الصخور المسحوقة لخفض درجات الحرارة اللازمة لإضاءة نشارة الخشب. إذا سيطروا على النار بهذه الطريقة ، فسيكون لذلك آثار واسعة النطاق على قدراتهم المعرفية ومجتمعهم وثقافتهم. تم تصوير صورة مخزنة توضح إنسان نياندرتال حول النار


التدفق الجيني هو طريق ذو اتجاهين

منذ عشرات الآلاف من السنين ، شارك جنسنا البشري العالم مع اثنين على الأقل من أشباه البشر. تشير الأدوات والخرز والفن الذي تركوه وراءهم إلى أن هؤلاء البشر الآخرين ربما يشبهوننا كثيرًا. وبالتأكيد كنا جميعًا متشابهين بدرجة كافية ، على ما يبدو ، لممارسة القليل من الجنس.

نتج عن ذلك تاريخ سكاني معقد حقًا امتد لآلاف السنين وعدة قارات. لقد التقينا بابنة إنسان نياندرتال ودينيسوفان في السجل الآثاري ، ويسجل الحمض النووي لنوعنا اللقاءات القديمة مع كل من إنسان نياندرتال ودينيسوفان. وتحمل جينومات الإنسان البدائي أيضًا الإرث الجيني للاجتماعات المبكرة مع البشر الانسان العاقل.

يأتي معظم ما نعرفه من الحمض النووي للكروموسومات العادية لدينا - هناك بيانات أقل عن الكروموسومات الجنسية. يمكن لعلماء الوراثة استخدام الاختلافات في هذا الحمض النووي لتقدير متى تشبه مجموعتان من السكان الانسان العاقل وإنسان نياندرتال ، كان آخر سلف مشترك. عد الفروق الصغيرة في الحمض النووي الخاص بهم وقارن ذلك بمدى سرعة تراكم الحمض النووي البشري للطفرات ، ويمكنك التوصل إلى تاريخ تقريبي لتاريخ انقسام السكان. (لا تتردد في أخذ ثانية لتقدير كم هو رائع أننا نعرف ذلك بالفعل).

تخبرنا بيانات الحمض النووي التي لدينا من الكروموسومات غير الجنسية أن إنسان نياندرتال ودينيسوفان يتشاركان فرعًا من شجرة العائلة البشرية ، والتي انفصلت عن فرعنا في وقت ما بين 700000 و 550000 سنة. لكن كروموسومات Y تحكي قصة مختلفة ، مما يشير إلى أن سلفنا المشترك الأخير عاش منذ حوالي 370 ألف عام.

يشير ذلك إلى أنه بعد فترة طويلة من اتباع المجموعات لطرقها المنفصلة وتطورها إلى مجموعات سكانية مختلفة ، التقىوا وتبادلوا الجينات (وهو بالتأكيد ما أطلقوا عليه في ذلك الوقت ، بالطبع). بمرور الوقت ، انتهى الأمر بنسختنا من جينوم الكروموسوم Y لتحل محل نسخة الإنسان البدائي.

"الميزة الكبيرة لـ [دراسة] كروموسومات Y والحمض النووي للميتوكوندريا هي أنه على الرغم من أنها تقدم نظرة بسيطة فقط للتاريخ البشري من خلال سلالة واحدة من الأب / الأم ، إلا أنها يمكن أن تجعل بعض جوانبها (مثل تدفق الجينات) تبرز كثيرًا بشكل أكثر وضوحًا ، "قال بيتر وكلسو لآرس. "هذا هو الحال مع تدفق الجينات من البشر الحديثين الأوائل إلى إنسان نياندرتال الواضح من دراستنا ، وهو أمر واضح للغاية. إن العثور على شيء مثل هذا في الحمض النووي الصبغي الجسدي هو أمر أكثر تعقيدًا ويتطلب أساليب إحصائية متطورة (يتم تطويرها الآن أخيرًا) ".


قراءة متعمقة

تذكر ، إذا رأيت قصة إخبارية قد تستحق بعض الاهتمام ، فأخبرنا عنها! (ملاحظة: إذا كانت القصة مأخوذة من Associated Press و FOX News و MSNBC و نيويورك تايمز، أو وسيلة إعلامية وطنية رئيسية أخرى ، من المرجح أننا سمعنا عنها بالفعل.) وشكرًا لجميع قرائنا الذين قدموا لنا نصائح إخبارية رائعة. إذا لم تلتقط كل الأخبار أخبار يجب معرفتها ، لماذا لا تلقي نظرة لترى ما فاتك؟

(يرجى ملاحظة أن الروابط ستأخذك مباشرة إلى المصدر. الإجابات في Genesis ليست مسؤولة عن المحتوى الموجود على مواقع الويب التي نشير إليها. لمزيد من المعلومات ، يرجى الاطلاع على سياسة الخصوصية الخاصة بنا.)


زواج إنسان نياندرتال ترك علامة على جينومنا

إنسان نياندرتال هو نسخة واقعية من كائنات فضائية من كوكب آخر ، مختلفة ولكنها أيضًا ذكية بشكل رائع وتشبهنا. الآن بدأ الأمر يبدو كما لو كانوا قد أذهلوا أسلافنا منذ آلاف السنين بقدر ما أذهلونا اليوم. تدعم الأبحاث الجديدة حول جينومات الإنسان البدائي والإنسان الحديث الاحتمال المحتمل جدًا أن يكون لدى النوعين أطفال معًا بانتظام - وليس فقط بشكل متقطع ، كما اقترحت الأبحاث السابقة.

فاجأت النتائج كيلي هاريس ، الحاصلة على درجة الدكتوراه ، وزميلة أبحاث ما بعد الدكتوراه في جامعة ستانفورد في علم الوراثة ، لأن البشر المعاصرين يحملون القليل جدًا من الحمض النووي لإنسان نياندرتال - لا شيء في إفريقيا و 2 إلى 4 في المائة فقط في أجزاء أخرى من العالم. تشير هذه الأعداد المنخفضة بقوة إلى أن التزاوج بين الأنواع كان نادرًا وربما يقتصر على فترة وجيزة واحدة منذ حوالي 50000 عام.

الآن ، المحاكاة الحاسوبية التي أجراها هاريس وزميلها راسموس نيلسن ، دكتوراه ، أستاذ الإحصاء وعلم الأحياء التكاملي في جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، تشير إلى أن جنسنا كان يحمل في يوم من الأيام الكثير من الحمض النووي للإنسان البدائي أكثر مما نفعله اليوم.

قال هاريس: "كانت النتيجة الأكثر إثارة هي أن خليط الإنسان البدائي في الجينوم البشري من المرجح أن يكون قد تناقص بمرور الوقت". تشير عمليات المحاكاة الحاسوبية التي أجرتها إلى أنه خلال الوقت الذي اختلط فيه النوعان ، ربما كان 10 في المائة من الحمض النووي البشري الحديث من أصل إنسان نياندرتالي.

وتقول إن العمل التجريبي الأخير الذي قامت به مجموعة في جامعة هارفارد يدعم هذا التنبؤ ، مما يسعد هاريس. بحث عالِم الوراثة في جامعة هارفارد ديفيد رايش وفريقه عن الحمض النووي لإنسان نياندرتال في جينومات البقايا البشرية القديمة ، ووجدوا أن نسبة جينات الإنسان البدائي بدأت مرتفعة عند حوالي 3 - 6 بالمائة منذ 45000 سنة وانخفضت إلى حوالي 2 بالمائة في أكثر. في الآونة الأخيرة.

لماذا فقدنا كل هذا الحمض النووي لإنسان نياندرتال؟ هاريس ونيلسن ، الذي نُشر بحثهما اليوم في المجلة علم الوراثة، لديك إجابة محتملة لذلك أيضًا. تباعدت سلالة الإنسان البدائي عن سلالة الإنسان الحديث منذ ما يقرب من 600000 عام وازدهرت في أوروبا لمدة 250.000 عام ، معظمها بمفردها في الأجزاء النائية من إسبانيا وسيبيريا وكرواتيا وألمانيا لم يصل البشر المعاصرون إلى أوروبا حتى حوالي 45000. سنين مضت.

عندما وصل البشر المعاصرون ، انتقلوا بإصرار شمالًا إلى أراضي الإنسان البدائي ، وتكاثروا مع البشر البدائيين ولكنهم طردوا أيضًا. إن تاريخ زوال إنسان نياندرتال مكتوب ، إلى درجة مدهشة ، في جيناتهم - في عظامهم المدفونة منذ فترة طويلة ، في عظام أسلافنا وفي جينوماتنا الحية.

جزء أساسي من التاريخ الجيني لإنسان نياندرتال هو كيفية تزاوجهم. استقر عدد قليل فقط من الأفراد في أوروبا كبداية ، مما خلق عنق الزجاجة الوراثي. علاوة على ذلك ، فإن عادتهم في العيش في مجموعات صغيرة ومشتتة على نطاق واسع تعني المزيد من زواج الأقارب.

ونتيجة لذلك ، فقد تم تكاثرهم ، ومن المحتمل أن تكون جينوماتهم مليئة بمتغيرات جينية ضارة بشكل معتدل. باستخدام المحاكاة الحاسوبية ، حدد هاريس ونيلسن كمية هذا التراكم من الطفرات الضارة. وقد قدّروا أنه بفضل الحمل الثقيل من المتغيرات الجينية الضارة ، فإن نسل الإنسان - تزاوج إنسان نياندرتال كان لديه أطفال أقل بنسبة 40 في المائة من البشر المعاصرين الذين أزاحهم في النهاية.

عندما تزاوج النوعان من البشر ، انتقل الضرر الجيني البسيط إلى الإنسان الحديث. يقول هاريس إن الانتقاء الطبيعي فينا قد تخلص تدريجياً من معظم تلك المتغيرات الضارة ، تاركًا الأعداد المنخفضة من جينات الإنسان البدائي التي لدينا الآن.

حتى اليوم ، وفقًا لتقرير هاريس ونيلسن ، قد تضع جينات الإنسان البدائي السلالات البشرية غير الأفريقية في وضع غير مواتٍ طفيفًا مقارنة بالسلالات الأفريقية ، التي لا تحمل جينات إنسان نياندرتال.

وهكذا ، على الرغم من أننا نعتقد أن الحب سريع الزوال ، إلا أن علاقات الحب بين أسلافنا وإنسان نياندرتال تركت بصماتها الباهتة على جينومنا.


يتشارك البشر الحديثون والنياندرتال في الماضي الجيني المتشابك

أنت حر في مشاركة هذه المقالة بموجب ترخيص Attribution 4.0 International.

أظهرت دراسة جديدة أن الناس في أوراسيا اليوم لديهم مادة وراثية مرتبطة بإنسان نياندرتال من جبال ألتاي في سيبيريا الحديثة.

هذا & # 8217s جدير بالملاحظة لأن الدراسات السابقة أظهرت أن إنسان نياندرتال متصل بموقع مختلف بعيد - كهف Vindija في كرواتيا حاليًا - ساهم أيضًا في الحمض النووي لسكان أوراسيا في العصر الحديث.

تعزز النتائج مفهوم أن الحمض النووي للإنسان البدائي قد تم نسجه في الجينوم البشري الحديث في مناسبات متعددة حيث التقى أسلافنا بالنياندرتال مرارًا وتكرارًا في أجزاء مختلفة من العالم.

& # 8220 قصة التطور البشري لا تشبه إلى حد كبير شجرة بفروع تنمو في اتجاهات مختلفة. اتضح أن الفروع لها كل هذه الروابط فيما بينها & # 8221

& # 8220It & # 8217s ليس إدخالًا واحدًا للمادة الجينية من إنسان نياندرتال ، & # 8221 يقول الباحث الرئيسي عمر جوككومين ، أستاذ مشارك في العلوم البيولوجية في جامعة بافالو. & # 8220It & # 8217s فقط هذه الشبكة العنكبوتية من التفاعلات التي تحدث مرارًا وتكرارًا ، حيث يتفاعل أشباه البشر القدامى المختلفون مع بعضهم البعض ، وتضيف ورقتنا إلى هذه الصورة.

“This project will now add to an emerging chorus—we’ve been looking into this phenomenon for a couple of years, and there are a couple of papers that came out recently that deal with similar concepts.”

“The picture in my mind now is we have all these archaic hominin populations in Europe, in Asia, in Siberia, in Africa. For one reason or another, the ancestors of modern humans in Africa start expanding in population, and as they expand their range, they meet with these other hominins and absorb their DNA, if you will,” Gokcumen says. “We probably met different Neanderthal populations at different times in our expansion into other parts of the globe.”

To complete the project, scientists analyzed the DNA of hundreds of people of Eurasian ancestry. The goal was to hunt for fragments of genetic material they may have inherited from Neanderthals.

The research found that the Eurasian populations studied could trace some genetic material back to two different Neanderthal lineages: one from a Neanderthal whose remains were discovered in the Vindija cave in Croatia, and another from a Neanderthal whose remains were discovered in the Altai mountains in Russia.

Scientists also discovered that the modern-day populations they studied also share genetic deletions—areas of missing DNA—with both the Vindija and Altai Neanderthal lineages.

Different research teams have previously sequenced the DNA of the Vindija and Altai Neanderthals, along with the modern human populations studied.

“It seems like the story of human evolution is not so much like a tree with branches that just grow in different directions. It turns out that the branches have all these connections between them,” Gokcumen says.

“We are figuring out these connections, which is really exciting. The story is not as neat as it was before. Every single ancient genome that is sequenced seems to create a completely new perspective in our understanding of human evolution, and every new genome that’s sequenced in the future may completely change the story again.”

The paper appears in the journal علم الوراثة. Additional coauthors are from the University of Chicago, the Foundation for Research and Technology in Greece, and the University at Buffalo.


شاهد الفيديو: العاقل1:ظهور الانسان العاقلواختفاء اشباه البشر