على الرغم من أن الرعاية الصحية الحديثة تحررنا من الموت في العديد من الظروف، إلا أنه في البلدان التي لا تحصل على رعاية صحية جيدة، يستمر عدد السكان في النمو. الناجون من تفشي الأمراض المعدية يدفعون الانتقاء الطبيعي عن طريق نقل مقاومتهم الجينية إلى ذريتهم
المؤلف: لورانس د. هيرست، أستاذ علم الوراثة التطورية في مركز ميلنر للتطور، جامعة باث، المملكة المتحدة
إن قدرة الطب الحديث على الحفاظ على حياتنا تدفعنا إلى الاعتقاد بأن التطور البشري قد توقف. إن الصحة الأفضل تعطل القوة الدافعة المركزية للتطور. وبفضل إطالة العمر، هناك احتمال أكبر أن يتمكن الأشخاص الذين يعانون من أمراض كانوا سيموتون بسببها في الماضي، من نقل جيناتهم إلى الجيل التالي. ولكن إذا نظرنا إلى معدل تطور الحمض النووي لدينا، يمكننا أن نرى أن التطور البشري لم يتوقف، بل قد يحدث بشكل أسرع من ذي قبل.
التعريف الأكثر دقة للتطور هو التغير التدريجي في الحمض النووي للأنواع على مدى أجيال عديدة. يمكن أن تحدث هذه العملية عن طريق الانتقاء الطبيعي، حيث تساعد بعض السمات التي تنشأ عن الطفرات الجينية الكائن الحي على البقاء أو التكاثر. ولذلك، تنتقل مثل هذه الطفرات إلى الجيل التالي، بحيث يزداد تواترها بين السكان. وتدريجيًا، تصبح هذه الطفرات والخصائص المرتبطة بها أكثر شيوعًا بين جميع أفراد المجموعة.
ومن خلال النظر في العديد من دراسات الحمض النووي البشري، يمكننا العثور على أدلة على أن الانتقاء الطبيعي قد غيّر بعض الجينات مؤخرًا ويستمر في القيام بذلك. على الرغم من أن الرعاية الصحية الحديثة تحررنا من الموت في العديد من الظروف، إلا أنه في البلدان التي لا تحصل على رعاية صحية جيدة، يستمر السكان في التطور. الناجون من تفشي الأمراض المعدية يدفعون الانتقاء الطبيعي عن طريق نقل مقاومتهم الجينية إلى ذريتهم. يُظهر حمضنا النووي دليلاً على الانتقاء الحديث لمقاومة الأمراض الفتاكة مثل حمى لاسا والملاريا. لا يزال الانتقاء الطبيعي استجابةً للملاريا مستمرًا في المناطق التي لا يزال المرض فيها شائعًا.
يتكيف البشر أيضًا مع بيئتهم. الطفرات التي تسمح للإنسان بالعيش على ارتفاعات عالية هي أكثر شيوعًا بين سكان التبت وإثيوبيا وجبال الأنديز. ربما يكون انتشار الطفرات الجينية في التبت هو أسرع تغير تطوري حدث لدى البشر على مدى الثلاثة آلاف عام الماضية. هذا الانفجار السريع في تواتر الجين الطافر الذي يزيد من محتوى الأكسجين في الدم يمنح السكان ميزة البقاء على ارتفاعات أعلى، مما يؤدي إلى إنجاب المزيد من الأطفال الباقين على قيد الحياة.
التغذية هي مصدر آخر للتكيف. تُظهر الأدلة المستمدة من الحمض النووي للإنويت (الذي كنا نسميه حتى وقت قريب الإسكيمو) أن التكيف الذي يسمح لهم بالازدهار على نظام غذائي غني بالدهون مثل ثدييات القطب الشمالي لم يتطور إلا مؤخرًا. وتشير الدراسات أيضًا إلى أن الانتقاء الطبيعي لصالح الطفرة التي تسمح للبالغين بإنتاج اللاكتاز - الإنزيم الذي يكسر سكريات الحليب - قد تطور منذ وقت ليس ببعيد. يستطيع أكثر من 80% من سكان شمال غرب أوروبا هضم الحليب بعد الفطام، ولكن في أجزاء من شرق آسيا، حيث يتم شرب كمية أقل بكثير من الحليب، فإن عدم تحمل اللاكتوز هو القاعدة. مثل التكيف مع الارتفاعات العالية، تطور الانتخاب (في الحليب للهضم) أكثر من مرة عند البشر، وربما يكون الانتخاب الأقوى.
يمكننا أيضًا التكيف مع الأنظمة الغذائية غير الصحية تمامًا. وجدت الأبحاث التي أجريت على التغيرات الجينية العائلية في الولايات المتحدة الأمريكية في القرن العشرين خيارًا لخفض ضغط الدم ومستويات الكوليسترول، وكلاهما مرتفع في النظام الغذائي الحديث.
ومع ذلك، على الرغم من هذه التغييرات، يؤثر الانتقاء الطبيعي على 8٪ فقط من الجينوم لدينا. وفقا لنظرية التطور المحايد، فإن الطفرات في بقية الجينوم قد تتغير بشكل متكرر في السكان عن طريق الصدفة. إذا ضعف الانتقاء الطبيعي، لا يتم تطهير هذه الطفرات بكفاءة، مما قد يزيد من تواترها وبالتالي زيادة معدل التطور.
لكن التطور المحايد لا يمكنه تفسير سبب تطور بعض الجينات بشكل أسرع من غيرها. نحن نقيس سرعة تطور الجينات من خلال مقارنة الحمض النووي البشري مع الأنواع الأخرى، مما يسمح لنا أيضًا بتحديد الجينات التي تتطور بسرعة عند البشر فقط. أحد أسرع الجينات تطورًا لدى البشر هو HAR1، وهو مطلوب أثناء نمو الدماغ. هناك شريحة عشوائية من الحمض النووي البشري متطابقة بنسبة تزيد عن 98% مع تسلسل الشمبانزي في المتوسط، لكن HAR1 تطور بسرعة كبيرة لدرجة أن التشابه في المنطقة التي وجد فيها يبلغ 85% فقط.
وعلى الرغم من أن العلماء يمكنهم رؤية حدوث هذه التغييرات - وبأي سرعة - إلا أننا ما زلنا لا نفهم سبب حدوث التطور السريع في بعض الجينات دون غيرها. في الأصل اعتقدت أن هذا كان نتيجة لعدم وجود حصرية في الانتقاء الطبيعي، والآن نعلم أن هذا ليس صحيحًا دائمًا.
تركز الاهتمام مؤخرًا على عملية التحويل المتحيز للجينات، والتي تحدث عندما ينتقل الحمض النووي لدينا عبر الحيوانات المنوية والبويضات. يتضمن تحويل هذه الأمشاج إلى جنين فصل جزيئات الحمض النووي وإعادة معالجتها ثم دمجها. ومع ذلك، تميل الإصلاحات الجزيئية إلى الحدوث بطريقة متحيزة.
تتكون جزيئات الحمض النووي من أربع قواعد كيميائية مختلفة تعرف بـ C وG وA وT. تفضل عملية الإصلاح الإصلاحات باستخدام قواعد C وG بدلاً من A أو T. على الرغم من أنه ليس من الواضح سبب وجود هذا الانحياز، إلا أنه يجعل قواعد G وC أكثر شيوعًا.
إن التركيز العالي لـ G وC في مواقع إصلاح الحمض النووي الطبيعي يؤدي إلى التطور السريع لأجزاء من الجينوم لدينا، وهي عملية تضلل الانتقاء الطبيعي، لأن كليهما يسبب تغيرات سريعة في الحمض النووي في مواقع مستهدفة للغاية. وقد تأثر حوالي خمس جيناتنا الأسرع تطورًا، بما في ذلك HAR1، بهذه العملية. إذا كانت تغييرات GC ضارة، لكان الانتقاء الطبيعي قد تخلص منها. ولكن مع ضعف الانتقاء، يمكن لهذه العملية أن تستمر ويمكن أن تساعد في تسريع تطور الحمض النووي لدينا.
قد يختلف معدل الطفرة البشرية نفسه أيضًا. المصدر الرئيسي للطفرات في الحمض النووي البشري هو عملية انقسام الخلايا التي تنتج خلايا الحيوانات المنوية. كلما زاد عمر الذكور، زادت حدوث الطفرات في الحيوانات المنوية لديهم. كلما تأخرت في إنجاب الأطفال، كلما ارتفع معدل الطفرات. هذا يحدد معدل التطور المحايد.
إن تسارع التطور الذي لا يحدث فقط عن طريق الانتقاء الطبيعي يعني أن العملية لن تتوقف أبدًا. إن تحرير جينوماتنا من ضغوط الانتقاء الطبيعي لن يؤدي إلا إلى فتحها أمام عمليات تطورية أخرى - مما يزيد من صعوبة التنبؤ بما سيحدث للبشر في المستقبل. ومع ذلك، فمن المحتمل جدًا أنه مع وسائل الحماية التي يوفرها الطب الحديث، ستكون هناك مشاكل وراثية أكثر خطورة للأجيال القادمة.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
