قصة التطور البشري المعاد كتابتها ببيانات جديدة والمزيد من القوة الحاسوبية

الفكرة السائدة بأن البشر اليوم نشأوا من منطقة واحدة في إفريقيا يتم تحديها. تشير النماذج التي تستخدم كميات كبيرة من البيانات الجينومية إلى أن البشر ينحدرون من مجموعات أسلاف متعددة عبر القارة. هؤلاء السكان القدامى – الذين عاشوا منذ أكثر من مليون عام – كانوا ينتمون جميعًا إلى نفس أنواع البشر ، لكنهم مختلفون قليلاً وراثيًا.

تعتمد النماذج التي تدعم هذه النظرية على برامج جديدة وبيانات التسلسل الجيني من السكان الحاليين في إفريقيا وأوراسيا ، بالإضافة إلى بقايا إنسان نياندرتال. نشر الباحثون النتائج في 17 مايو في طبيعة¹.

تقدم الدراسة مزيدًا من الأدلة على فكرة أنه “لا يوجد مكان ولادة واحد في إفريقيا ، وأن التطور البشري هو عملية ذات جذور أفريقية عميقة جدًا” ، كما تقول عالمة الآثار إليانور سكري ، عالمة التطور في معهد ماكس بلانك لعلم الأرض في جينا ، ألمانيا. .

كانت نظرية الأصل الواحد شائعة لعقود من الزمن ، وهي تستند جزئيًا إلى السجل الأحفوري. يقول سكري إن النظرية لا تناسب البيانات جيدًا. جميع الأدوات المادية والسمات المخصصة لها الانسان العاقل ظهرت في جميع أنحاء إفريقيا في نفس الوقت تقريبًا ، منذ 300000 إلى 100000 عام. إذا كان البشر قد انبعثوا من مكان واحد ، فإن علماء الآثار يتوقعون رؤية المزيد من الحفريات الحديثة بعيدًا عن نقطة مركزية وحفريات أقدم أقرب إليها.

جذع الأسلاف

الأنواع القديمة من البشر ، أو “سلالات الأسلاف” ، كان لديها مجموعات محلية من شأنها أن تتزاوج مع بعضها البعض على مدى آلاف السنين ، وتتقاسم أي اختلافات جينية طورتها. انتقلوا أيضًا إلى إفريقيا بمرور الوقت. تقول سكيري: “تعود جذورنا إلى مجموعة متنوعة للغاية من سكان العالم يتألفون من مجموعات سكانية محلية مجزأة”. أدى تشابك هذه السيقان ، المفصولة بشكل فضفاض عن طريق الاختلافات الجينية ، إلى ظهور مفهوم التطور البشري الذي وصفه الباحثون بأنه “جذع منظم بشكل غير محكم” – أشبه بالكرمة المتشابكة أكثر من “شجرة الحياة”.

على الرغم من أن فكرة نقاط الأصل المتعددة ليست جديدة ، إلا أن تفسير الجذعية ضعيف التنظيم هو كذلك. لم تستخدم النماذج الأخرى التي تستكشف الأصول المتعددة العديد من المعلمات مثل هذه الدراسة ، كما تقول المؤلفة المشاركة برينا هين ، عالمة الوراثة البشرية في جامعة كاليفورنيا ، ديفيس.

استخدم الفريق برنامجًا طوره المؤلف المشارك Simon Gravel من جامعة McGill في مونتريال ، كندا ، والذي يمكنه تنسيق قوة الحوسبة الشاملة اللازمة للنمذجة الممتدة. افتقر العمل السابق إلى البيانات الجينية ، حيث ركز بشكل أساسي على غرب إفريقيا ، مما يعني أنه لم يتم دمج كل التنوع الجيني الواسع في القارة. خلق هذا صورة غير مكتملة لكيفية اختلاط أسلاف الإنسان الحديث وتحركهم عبر المناظر الطبيعية ، وأجبر العلماء على وضع افتراضات لملء الفجوات المعرفية.

البيانات الجينومية

تضمنت هذه الدراسة بيانات تسلسل الجينوم من مجموعات سكانية موجودة في شرق وغرب إفريقيا وشعب ناما في جنوب إفريقيا. ساعد هذا النشر للبيانات الجينومية الباحثين على فهم وتتبع الحركة التاريخية للجينات عبر الأجيال.

يقول هين: “أردنا حقًا الجلوس وتقييم النماذج بشكل منهجي للغاية بطريقة أكثر إبداعًا”. “إنه نموذج جديد للتطور البشري ملموس.”

استخدمت النماذج متغيرات مثل هجرة السكان والاندماج للتنبؤ بتدفق الجينات على مدى آلاف السنين. ثم تمت مقارنة هذه التنبؤات بالتنوع الجيني الذي لوحظ اليوم لتحديد الأنماط التي تناسب البيانات بشكل أفضل.

شرح مقترح سابقا² للتنوع البشري اليوم هو ذلك H. العاقل مختلطة مع الأنواع البشرية القديمة الأخرى التي تشعبت وأصبحت منعزلة. لكن Henn وزملاؤه وجدوا أن نموذج الجذع ضعيف البنية هو الأنسب ، مما يعطي تفسيرًا أوضح للتنوع الذي نراه في البشر اليوم.

في النهاية ، لا تزال الأسئلة كثيرة حول أصول الإنسان. يريد Henn إضافة المزيد من الحمض النووي من مناطق أفريقية أخرى إلى النماذج لمعرفة ما إذا كان ذلك سيغير نتائجها. وتأمل أيضًا في استخدام البيانات لعمل تنبؤات حول السجل الأحفوري ، مثل الميزات التي يمكن العثور عليها في الحفريات البشرية من منطقة معينة.