قد يكون البشر القدماء قد توقفوا مؤقتًا في شبه الجزيرة العربية لمدة 30 ألف عام في طريقهم للخروج من إفريقيا

يتفق معظم العلماء على أن البشر المعاصرين قد تطوروا في إفريقيا ، منذ أكثر من 200000 عام ، وأن انتشارًا كبيرًا للإنسان في معظم أنحاء العالم قد حدث منذ ما بين 60.000 و 50000 عام مضت.

في بحث جديد نُشر في Proceedings of the National Academy of Sciences ، اكتشفنا العشرات من التغييرات التاريخية المميزة في الجينوم البشري للكشف عن فصل جديد في هذه القصة.

يشير عملنا إلى أنه ربما كانت هناك مرحلة لم تكن معروفة من قبل من هجرة البشرية العظيمة: “الجمود العربي” لمدة تصل إلى 30 ألف عام استقر فيها البشر في شبه الجزيرة العربية وما حولها. تكيف هؤلاء البشر ببطء مع الحياة في مناخ المنطقة الأكثر برودة قبل المغامرة في أوراسيا وما وراءها.

لا يزال تراث هذه التعديلات باقياً. في ظل الظروف الحديثة ، ترتبط العديد من التغييرات الجينية من هذه الفترة بأمراض مثل السمنة والسكري واضطرابات القلب والأوعية الدموية.

التاريخ في جينوماتنا

منذ نشر أول جينوم بشري في عام 2000 ، ازدادت كمية البيانات الجينية البشرية المتاحة بشكل كبير. تحتوي مجموعات البيانات سريعة النمو هذه على آثار لأحداث رئيسية في تاريخ البشرية. يعمل الباحثون بنشاط على تطوير تقنيات جديدة للعثور على تلك الآثار.

عندما غادر البشر القدامى إفريقيا وانتقلوا حول العالم ، من المحتمل أنهم واجهوا بيئات وتحديات جديدة. كان من الممكن أن تؤدي الضغوط الجديدة إلى التكيف والتغيرات الجينية. وقد ورث الإنسان الحديث هذه التغييرات لاحقًا.

تظهر الأبحاث السابقة حول البيانات الجينومية أن البشر القدامى غادروا على الأرجح أفريقيا وانتشروا عبر الكوكب منذ ما بين 60.000 و 50000 عام.

ومع ذلك ، ما زلنا لا نعرف الكثير عن التكيفات الجينية خلال هذه الفترة الزمنية الحاسمة.

أحداث التكيف القديمة

لقد ألقى فريقنا من الباحثين التطوريين والطبيين ضوءًا جديدًا على هذه الفترة. بدراسة الجينومات القديمة والحديثة على حد سواء ، أظهرنا أن الانتقاء الجيني ربما كان عامل تيسير مهم لهذا الشتات البشري القديم.

يتيح استخدام الجينوم البشري القديم إمكانية استعادة الأدلة على الأحداث الماضية التي تم فيها تفضيل المتغيرات الجينية المحددة بشدة على المتغيرات الأخرى واجتاحت مجموعة سكانية. إن أحداث “المسح الصعب” هذه نادرة بشكل مدهش في الجينوم البشري الحديث ، على الأرجح بسبب محو آثارها أو تشويهها من خلال الاختلاط اللاحق بين المجموعات السكانية.

اقرأ المزيد: يكشف الحمض النووي القديم عن تاريخ خفي للتكيف البشري

ومع ذلك ، في عمل سابق ، حددنا 57 منطقة في الجينوم البشري حيث حل البديل الجيني النادر النادر بشكل فعال محل المتغير الأقدم في المجموعات الأوروبية الآسيوية القديمة.

في دراستنا الجديدة ، أعدنا بناء الانتشار التاريخي لهذه المتغيرات الجينية. لقد قدرنا أيضًا الأصول الزمنية والجغرافية لضغوط الاختيار الأساسية.

علاوة على ذلك ، حددنا الجين في كل منطقة مسح صعبة تم اختيارها على الأرجح من أجلها. ساعدتنا معرفة هذه الجينات على فهم الضغوط القديمة التي ربما أدت إلى اختيارهم.

التعامل مع البرد

تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن البشر الأوائل قد مروا بفترة من التكيف المكثف ، استمرت حتى 30 ألف سنة ، قبل الشتات الكبير بين 60 ألف و 50000 سنة مضت. أعقب فترة التكيف هذه انتشار سريع عبر أوراسيا وبقدر ما يصل إلى أستراليا.

نسمي هذه الفترة “الجمود العربي”. تشير جميع الأدلة الجينية والأثرية والمناخية إلى أن هؤلاء البشر القدامى كانوا على الأرجح يعيشون في شبه الجزيرة العربية وحولها.

تضمنت التعديلات الجينية أجزاء من الجينوم تتعلق بتخزين الدهون ، وتطور الأعصاب ، وعلم وظائف الأعضاء ، والألياف الدقيقة التي تشبه الشعر في مجاري الهواء لدينا والتي تسمى الأهداب. تشترك هذه التكيفات في أوجه تشابه وظيفية مذهلة مع تلك الموجودة في البشر والثدييات الأخرى التي تعيش في القطب الشمالي اليوم.

اكتشفنا أيضًا أوجه تشابه وظيفية مماثلة مع الجينات التكيفية البشرية التي تم تحديدها مسبقًا والمشتقة من أحداث الاختلاط التاريخية مع إنسان نياندرتال ودينيسوفان. يُعتقد أيضًا أن هؤلاء الأقارب البعيدين للبشر قد تكيفوا مع المناخات الأوراسية الباردة.

بشكل عام ، يبدو أن هذه التغييرات كانت مدفوعة بالتكيف مع المناخات الباردة والجافة في شبه الجزيرة العربية وما حولها ما بين 80000 و 50000 سنة مضت. كانت التغييرات ستعد البشر القدامى أيضًا للمناخات الأوروبية الآسيوية الباردة التي سيواجهونها في النهاية.

التكيفات القديمة والأمراض الحديثة

العديد من هذه الجينات التكيفية لها صلات بالأمراض الحديثة ، بما في ذلك السمنة والسكري واضطرابات القلب والأوعية الدموية. قد تكون التكيفات حول التوسع البشري من إفريقيا قد أسست اختلافات جينية ترتبط ، في ظل الظروف الحديثة ، بأمراض شائعة.

اقرأ المزيد: وجدنا آثارًا لسباق التسلح البشري القديم مع فيروسات كورونا مكتوبة في حمضنا النووي

كما اقترحنا في دراسة أخرى ، قد تساهم الجينات التي كانت قابلة للتكيف في الماضي في قابلية الإنسان الحديث للإصابة بأمراض مختلفة. يمكن أن يساعد تحديد الأهداف الجينية لأحداث التكيف التاريخية في تطوير الأساليب العلاجية والتدابير الوقائية للسكان المعاصرين.

تساهم النتائج التي توصلنا إليها في مؤلفات جديدة ولكنها متنامية تسلط الضوء على أهمية التكيف في تشكيل تاريخ البشرية. كما أنها تظهر الإمكانات المتزايدة لعلم الوراثة التطوري للبحث الطبي.