الانحراف الوراثي: على المدى القصير، هناك عدد أقل من الأطفال المرضى، وعلى المدى الطويل تفوز الطفرة -

تظهر نتائج متنوعة خلال دراسة السمات الجزيئية: بدءًا من العلاقة العائلية المفاجئة بين الحوت وفرس النهر وحتى الاستيلاء المستقبلي على جين مرض تاي-ساكس لدى الأشكناز الأرثوذكس المتطرفين

البروفيسور جراور. "هناك علماء الأحياء الجزيئية الذين لا يستطيعون التعرف على الحوت حتى لو سقط عليهم، ولكن أي عالم أحياء يمكنه وضع الحمض النووي للحوت على شاشة الكمبيوتر"

تصوير: أريئيل شاليط

الحوت هو أكبر حيوان في الطبيعة، ويثير أسلوب حياته فضولاً خاصاً لدى الإنسان. لم يبتلع الأخطبوط يونان النبي، ولا بينوكيو، وربما ليس من قبيل الصدفة أن تصف إحدى أعظم الروايات في تاريخ الأدب الصراع بين قبطان البحر والحوت. قد يُنظر إلى الإنسان على أنه يحكم الأرض، ولكن في المحيط يوجد الحوت أمامك.

قبل 60 مليون سنة، كان أسلاف الحوت يتجولون عبر القارات، مثل أي حيوان ثديي بري آخر. ولأسباب غير واضحة، اختار الحوت العودة إلى المحيط، وظل مدى علاقته العائلية بالثدييات المتبقية على اليابسة لغزا حتى وقت قريب.

افترض تشارلز داروين أن هناك سلفًا مشتركًا لجميع الحيوانات، وأحد التحديات التي تواجه أنصار التطور هو تجميع شجرة عائلة عالم الحيوان. يعتمد بناء شجرة العائلة على درجة القرابة بين الحيوانات، ويتطلب من الباحثين اكتشاف الوقت التقريبي أثناء التطور عندما تحول حيوانان إلى مسارات مختلفة من التطور.

درس أنصار التطور التقليديون البنية التشريحية للحيوانات، وتم تحديد درجة القرابة بين الحيوانات من خلال درجة التشابه الهيكلي بينها. فشلت المدرسة التقليدية في تحديد أقارب الحوت، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن الحوت يمتلك سمات ليس لها مثيل في الثدييات الأخرى. فالحوت، على سبيل المثال، ليس لديه زوج من الأرجل الخلفية، ولم تؤت محاولات العثور على أوجه تشابه بين تشريحه وتشريح الثدييات الأخرى ثمارها.

بدأت المدرسة الفكرية المنافسة منذ عشرين عامًا، وتضم في الأساس علماء الأحياء الجزيئية وعلماء الوراثة. لا يهتم هؤلاء الباحثون كثيرًا ببنية الحيوان ويختارون التركيز على مادته الوراثية وبروتيناته. يقول البروفيسور دان جراور من جامعة تل أبيب: "يدرك علماء الأحياء الجزيئية حقيقة احتمال وجود تناقض بين المادة الوراثية والمظهر الخارجي للحيوان". "عندما نحاول بناء شجرة عائلة للحيوانات، فإن الرقم المهم هو درجة التشابه بين المادة الوراثية وبروتينات حيوان معين وتلك الخاصة بحيوان آخر." على سبيل المثال، المظهر الخارجي للشمبانزي يشبه مظهر الغوريلا، ولكن وراثيا الشمبانزي أقرب إلى الإنسان منه إلى الغوريلا.

يقول جراور: "بالإضافة إلى ذلك، فإن الوصول إلى تسلسل الحمض النووي للحيوان أسهل بكثير من الحيوان نفسه". "هناك علماء الأحياء الجزيئية الذين لا يستطيعون التعرف على الحوت حتى لو سقط عليهم، ولكن يمكن لأي عالم أحياء أن يضع الحمض النووي للحوت على شاشة الكمبيوتر ويدرسه. يتم تسجيل سمات الحيوان في الحمض النووي الخاص به، ويكفينا التحليل المحوسب للمادة الوراثية والبروتينات لنخرج بمعلومات دقيقة وموثوقة عن الحيوان والتشابه الموجود بينه وبين الحيوانات الأخرى. وقد أتاحت لنا الأبحاث من هذا النوع إظهار العلاقة العائلية بين الحوت والحيوانات المجترة، وتحديداً بينها وبين فرس النهر". نُشرت المقالة التي تربط بين فرس النهر والحوت عام 1997 في مجلة بيولوجيا التطور الجزيئي، وتم تأكيد العلاقة الأسرية المتميزة بين الحوت وفرس النهر أخيرًا عام 1999 في مقال للباحث الياباني نوريهيرو أوكادا نُشر في مجلة نيتشر.

إن التحليل الحاسوبي للحمض النووي يمكّن الباحثين في مجال التطور من التعامل مع الصعوبات التي يبدو أنها موجودة في نظرية داروين. مثال على هذه الصعوبة هو تفسير تطور السمات المعقدة من الناحية التطورية. فالصفة المرضعة، على سبيل المثال، هي صفة معقدة ولكي يحمل الحيوان هذه الصفة يحتاج إلى عضو مرضع وعنصر غذائي مثل الحليب ورد فعل رضاعة للنسل. تتميز الميزة المعقدة بحقيقة أن تقليل أحد مكوناتها يلغي فعالية الميزة. إن الثدي الذي لا يحتوي على حليب لن يطعم الطفل، والطفل الذي لا يستجيب للمص لن يستمتع بحليب أمه.
ومن الصعب بشكل خاص تفسير تطور سمة معقدة في العضيات التي تعتمد على النشاط المنسق للعديد من البروتينات. على سبيل المثال، يتكون قضيب (ذيل) البكتيريا من عشرات البروتينات، وعملها المشترك فقط هو الذي يسمح للبكتيريا بالتحرك. إذن ما هو دور هذه البروتينات قبل أن تتعلم التعاون مع بعضها البعض؟
هذا النوع من الأسئلة تطرحه المنظمات الدينية والهيئات الأخرى التي تنكر نظرية التطور وتؤيد نظرية الخلق. بالنسبة لهم، تم إنشاء قضيب البكتيريا في مجمله.

يفترض الباحثون التطوريون أنه إذا قمت بإزالة أحد مكونات سمة معقدة، فستكون لديك سمة أقل تعقيدًا. يقول البروفيسور جراور: "نحن نفترض أنه في مرحلة مبكرة من التطور كان لبروتينات الشوتون دور مختلف". "من أجل تأكيد الافتراض، قمنا بمسح المادة الوراثية للبكتيريا الأخرى وبحثنا عن عضو يشبه شوتون وراثيا ويؤدي وظائف أخرى."

من خلال العمل مع الدكتور أوري جوفنا والبروفيسور إليورا رون من جامعة تل أبيب، تمكن غراور من تحديد موقع البكتيريا التي تحتوي على مكونات شوتون، والتي لا تساعد في الحركة ولكن تستخدمها البكتيريا لحقن المواد البيولوجية في خلايا النبات التي يضمها. مكونات الحليب ليست من اختراع الثدييات أيضًا، ومن الممكن العثور على أقاربها في المادة الوراثية للبكتيريا.

"هدفنا هو بناء أشجار العائلة الحيوانية وإعادة بناء تاريخ السمات والكيانات الجزيئية مثل الخفافيش. عادة، ليس للعمل في هذا المجال أهمية عملية فورية، ولكن دراسة مثل تلك التي أجريناها على مرض تاي ساكس تثير بالتأكيد تساؤلات حادة حول الطريقة التي يدار بها المجتمع.

تاي ساكس هو مرض وراثي يسبب وفاة الطفل في السنوات الأولى من حياته. تم التعرف على الجين المسبب لمرض تاي ساكس، وهو شائع بشكل خاص بين اليهود الأشكناز. ولكي يصاب الطفل بالمرض، فإنه يحتاج إلى الحصول على نسختين معيبتين من الجين - واحدة من الأب وواحدة من الأم. يتمتع الأب والأم بصحة جيدة لأنهما يحملان نسخة واحدة من الجين المعيب، ولا يمكن أن يؤدي إلا تزاوجهما إلى ولادة طفل مريض. الطريقة الوحيدة للتعامل مع المرض هي وقائية - هناك اختبار بسيط يحدد ما إذا كان الشخص حاملًا للمرض، ويمكن لاثنين من الناقلين اللذين قررا الزواج التحقق مما إذا كان جنينهما مريضًا، وإجراء الإجهاض إذا لزم الأمر.

قام الطالبان البحثيان أيالا أرفيلي وروتيم سوريك بتطوير برنامج كمبيوتر يختبر ثلاثة نماذج سلوكية تتعلق بالوقاية من المرض. تختبر النماذج النتائج طويلة المدى لأساليب مختلفة لمنع مرض تاي-ساكس؛ يؤدي كل نموذج حتمًا إلى زيادة أو نقصان في معدل انتشار الجين المعيب بين السكان.

النموذج الأول يحاكي عدم التدخل في الوقاية من المرض. ولا يتم اختبار الزوجين، ولا يتم اختبار الجنين، ولا يتم إجراء أي إجهاض على أي حال.

أما النموذج الثاني فيدعو إلى إجراء اختبار الناقل للزوجين، ويشترط زواج الحاملين بإجراء اختبارات جينية للجنين أثناء الحمل. تحديد الجنين المريض يسمح للوالدين بإجراء عملية الإجهاض. ويحظى هذا النهج بقبول معظم العلمانيين، على الرغم من أن له ثمنًا إنجابيًا، حيث يذهب عدد معين من حالات الحمل وسنوات الخصوبة هباءً.

النموذج الثالث مقبول بشكل رئيسي في المجتمع الحريدي، ويقوم حصرا على الوقاية في مرحلة ما قبل الزواج. يخضع كل رجل وامرأة لاختبار الحمل، ولا يمكن الزواج بين رجل وامرأة حاملين للمرض. يقلل هذا النهج من عدد الأطفال المرضى، ولكن يجب أن نتذكر أنه في الأسرة التي يكون فيها أحد الوالدين حاملًا لمرض تاي ساكس، هناك احتمال بنسبة 50٪ أن يرث كل طفل الجين المعيب.
يقول جراور: "تظهر نتائج الدراسة أن تواتر الجين المعيب يزداد في المجموعة السكانية الموصوفة في النموذج الثالث". "على مدى عشرات الأجيال، سيقترب معدل انتشار الجين بين السكان الأرثوذكس المتطرفين من مائة بالمائة، وسيواجه الرجال صعوبة في العثور على امرأة تستحق الزواج. في الواقع، خلال 350 جيلًا، لن يكون الزواج بين الأشكناز الأرثوذكس المتطرفين ممكنًا في دولة إسرائيل".