عوفر موكيدي، جامعة تل أبيب
ويبلغ الفارق الجيني بين الإنسان والشمبانزي 1.2% "فقط". وإذا لم يكن ذلك كافيا، فإن جزءا من هذا الاختلاف محايد ولا يتجلى. الآن تم تحديد التغييرات الجينية التي ربما جعلت من الممكن التطور الفريد للإنسان لأول مرة. في أعلى القائمة توجد التغييرات المتعلقة بالذوق والرائحة
ما الذي يجعل المخلوق إنسانا؟ يمكن طرح هذا السؤال على المستوى الفلسفي، ولكن من الممكن أيضًا طرحه على المستوى البيولوجي. أي ما هي السمات الفسيولوجية والتشريحية والسلوكية التي تجعلنا بشرًا؟
للبدء في الإجابة على هذا السؤال لا بد من مقارنة الشخص مع "أقاربه". إن فرضية القرب التطوري للإنسان من القردة الأفريقية (الشمبانزي والغوريلا، على سبيل المثال)، والتي طرحها عالم الأحياء توماس هنري هكسلي في عام 1863، ظلت أساس الجهود البحثية منذ ذلك الحين. تم فحص التفاصيل الهيكلية، مثل بعض العضلات التي تمكن حركة الإبهام الفريدة للبشر، بالإضافة إلى التشابه المناعي بين بعض بروتينات الدم، لتحديد الأنواع الأقرب إلى البشر. تشير معظم البيانات المجمعة إلى الشمبانزي باعتباره أقرب كائن حي إلينا اليوم.
المعلومات المتراكمة في السنوات الأخيرة حول الجينوم البشري وجينوم الشمبانزي تجعل مسألة التقارب بين الإنسان والشمبانزي محيرة: فدرجة التشابه بين الحمض النووي للنوعين تقترب من 99٪. علاوة على ذلك، لا يوجد سبب للاعتقاد بأن الاختلاف البسيط الذي تم اكتشافه في تسلسل الحمض النووي (1.2%) يمثل بالضرورة سمات بشرية فريدة مهمة. وذلك لأن الاختلافات الجينية بين الخطوط التطورية المنفصلة (في هذه الحالة، الخط الذي أدى إلى الشمبانزي والخط الذي أدى إلى الإنسان، والذي اختلف عن بعضهما البعض منذ حوالي 5 ملايين سنة) تنشأ أيضًا بغض النظر عن سمات محددة تمنح المزايا.
القوة التي يتم من خلالها الحفاظ على الاختلافات الجينية العشوائية، والتي تميز أي خطين تطوريين دون أي علاقة بالمزايا أو العيوب، تسمى "الانحراف الجيني". أدت الإشارة إلى القوة المثيرة للإعجاب للانجراف الوراثي إلى تطوير النهج المحايد في دراسة التطور في منتصف السبعينيات. يرى هذا النهج أن معظم الاختلافات في تسلسل الحمض النووي بين الأنواع المختلفة تكون محايدة. وبحسب ما هو معروف اليوم، فإن أجزاء كبيرة من الحمض النووي غير مشفرة (أي أنها لا تملي خصائص؛ فهي ليست جينات)، وفي هذه الأجزاء يمكن توقع أن العديد من الاختلافات بين الجينومين ستكون محايدة. ومع ذلك، حتى في أجزاء الحمض النووي التي تشفر السمات البيولوجية، يمكن أن تكون الاختلافات بين الجينومات محايدة. وهذا يعني أنه حتى نفس الاختلاف البالغ 70% في الحمض النووي يتضمن بالضرورة اختلافات لا تمنح أي ميزة أو عيب ولكن تم الحفاظ عليها بسبب الانجراف الوراثي.
هذه الاختلافات لن تجعل من الممكن وصف الجينات التي "تشكر" كوننا بشرًا. ومن أجل القيام بذلك، من الضروري التركيز على الاختلافات في تسلسل الحمض النووي التي تم إنشاؤها نتيجة لأنظمة الانتقاء الطبيعي المختلفة (الاختيار) في الخطوط التطورية للإنسان والشمبانزي. كان هذا هو هدف دراسة نشرت مؤخرا في مجلة "ساينس" أجراها مجموعة من الباحثين بقيادة أندرو كلارك من جامعة كورنيل وميشيل كارجيل من "كليرا"، وهي الشركة التي لعبت دورا مركزيا في مشروع الجينوم البشري.
استخدم الباحثون قواعد معرفية كبيرة متراكمة حول تسلسلات الحمض النووي للإنسان والشمبانزي والفأر. وتضمنت قاعدة البيانات أكثر من 7,500 جينة يوجد لها تسلسلات من الحيوانات الثلاثة، والتي تكفي درجة التشابه بينها لافتراض أنها تمثل جينات تطورت من أصل مشترك (جينات متماثلة). تعد إضافة الماوس إلى الدراسة أمرًا في غاية الأهمية. ومن المفترض أن الإنسان والشمبانزي يشتركان في سلف مشترك وليس مع الفأر؛ ولذلك، يمكن استخدام الفأرة كنقطة مرجعية خارج المجموعة قيد النظر - الإنسان والشمبانزي. يسمح هذا النوع من التحليل، مع مراعاة بعض الافتراضات والنماذج وعن طريق برامج الكمبيوتر المناسبة، بإعادة بناء تسلسل الحمض النووي لسلف الإنسان والشمبانزي. وبالنظر إلى هذه التسلسلات، فمن الممكن التمييز بين التغيرات التي حدثت منذ ذلك الجد في الفرع الذي أدى إلى الإنسان وتلك التي حدثت في الفرع الذي أدى إلى الشمبانزي.
فقط بعض التغييرات التي تسببها عوامل عشوائية على مستوى الحمض النووي - الطفرات - هي تلك التي ستؤدي أيضًا إلى تغير في البروتينات، وهي التي تشكل إلى حد كبير تنوع خصائص الكائنات البيولوجية. اختار الباحثون التعامل مع هذه التغييرات. للتركيز على الاختلافات التي تعكس على الأرجح أنظمة الانتقاء الطبيعي المختلفة التي عملت على طول الخط التطوري للإنسان والشمبانزي، استخدم الباحثون نماذج تميز بين الاختلافات في الحمض النووي التي ستؤدي إلى تغيير في البروتين والاختلافات التي لن تؤدي إلى تغيير. يؤدي إلى مثل هذا التغيير. الاختلافات في الحمض النووي التي لا تنعكس في البروتين (نتائج ما يسمى "الطفرات الصامتة") هي مقياس لتكرار الطفرات التي تلحق الضرر بمنطقة معينة من الحمض النووي؛ نوع من "ضجيج الخلفية" للتغيرات المحايدة التي ليس لها أي معنى فيما يتعلق بعملية الانتقاء الطبيعي. ولذلك فإن هذه الاختلافات يمكن أن تكون بمثابة نقطة مرجعية لفحص السؤال المهم: هل حدثت تغيرات في جين معين أدى إلى تغير في البروتين بمعدل أعلى أو أقل من المعدل "الخلفية"؟
اهتم الباحثون بتحديد موقع الجينات التي يعمل فيها الانتقاء الإيجابي، أي الجينات التي تمنح تغيراتها ميزة عبر التطور في الفرع الذي أدى إلى الإنسان. ولتحقيق هذه الغاية، ركزوا على الجينات التي يوجد فيها النمط الخاص التالي من الاختلافات: اختلافات تسلسل الحمض النووي التي تؤدي إلى تغير في البروتين تكون أكثر من تلك التي لا تؤدي إلى تغير في البروتين، أي أن معدل الطفرات الهامة أعلى من معدل الخلفية. من المتوقع أن يكون مثل هذا النموذج نادرا: افتراض العمل الأساسي في دراسات التطور هو أن معظم الطفرات ستكون نحو الأسوأ - إذا كانت الآليات البيولوجية لمخلوق معين تعمل بشكل جيد، والدليل على ذلك هو أن هذا المخلوق موجود في بيئته معظم التغييرات العشوائية التي يمكن إدخالها على هذه الآليات من المرجح أن تكون ضارة، وبعضها فقط سيكون مفيدًا.
أظهر حوالي 1,500 جين بشري، وعدد مماثل من جينات الشمبانزي، نمطًا من الاختلافات يدل على الانتقاء الإيجابي. ثم أجرى الباحثون التحليل الأكثر روعة. واستخدموا نموذجًا إحصائيًا حدد الجينات التي خضعت للاختيار الإيجابي في الفرع المؤدي إلى الإنسان فقط. 125 حديقة قدمت هذا النموذج الفريد. إذا أخذنا تفسيرًا بعيد المدى، فهذه الجينات ربما كانت تغييراتها في البروتينات التي تشفرها "مطلوبة" في العملية التطورية التي أدت إلى خلق الإنسان.
حسنًا، ما هي هذه الجينات؟ ما هي البروتينات وما هي الخصائص والعمليات البيولوجية التي "تصنع" الإنسان؟ في أعلى القائمة، مرتبة حسب درجة الأهمية الإحصائية، توجد الجينات التي تشفر المكونات المختلفة لأنظمتنا الحسية. وتشمل هذه المجموعة، من بين أمور أخرى، مستقبلات محددة ومسارات الاتصال داخل الخلايا. ولعل من المدهش أن تكون مكونات الاستشعار الكيميائي، وهي التذوق والشم، هي التي تفتح القائمة.
في مرتبة أقل قليلاً توجد مجموعة من الوظائف الخلوية والأنسجة. وتحت هاتين المجموعتين مباشرة توجد الجينات المسؤولة عن تطور الأعضاء والأنسجة، وتحتهما الجينات التي تنتمي إلى السمع. وفيما يتعلق بهذه المجموعة الأخيرة، يقترح الباحثون أن التحسن في القدرة على السمع - وخاصة القدرة على التمييز بين الأصوات المختلفة - يمكن استخدامه كأساس لتطوير التواصل من خلال اللغة المنطوقة. وهذه إضافة مثيرة للاهتمام إلى البحث الذي نُشر قبل حوالي ستة أشهر في مجلة "الطبيعة"، والذي تحدث عن اختيار إيجابي في التطور البشري لجين مشارك في التطور الطبيعي للقدرة على الكلام.
من المهم التأكيد على أنه حتى الدراسة الشاملة للغاية، والتي تحدد العديد من الجينات التي تظهر اختلافات مثل تلك التي كانت في مركز الدراسة الموصوفة أعلاه، ستكشف فقط عن جزء صغير من "الوصفة الطبية" لخلق شخص، كما ويشير الباحثون أيضا بوضوح. ومن المؤكد تقريبا أن تنظيم أنماط التعبير عن هذه الجينات (وربما أيضا الجينات التي لا تظهر نمطا من الانتقاء الإيجابي في التطور البشري)، فضلا عن العلاقات المتبادلة المعقدة بين البروتينات التي هي نتاج الجينات، تلعب دوراً. الأدوار المركزية في تصميم الإنسان.
الدكتور موكدي هو باحث ومحاضر في معهد أبحاث حماية الطبيعة، كلية علوم الحياة، جامعة تل أبيب. نُشر المقال للمرة الأولى في صحيفة "هآرتس" بتاريخ 22/1/04
