تسجيل زمن خروج البشر من افريقيا

Clocking the Human Exodus Out of Africa

مثل الكلاب التي تتبع الرائحة الباهتة لمدان هارب ، حاول الباحثون لعقود من الزمان تتبع آثار أقدم البشر الحديثين الذين غادروا إفريقيا.

على الرغم من أن هذا الخروج كان أحد أهم الأحداث في التطور البشري ، إلا أن العلماء لم يتمكنوا من تحديد متى وأين بدأ.

الآن ، باستخدام الحمض النووي القديم لأول مرة من الأوروبيين القدامى مثل أوتزي Ötzi ، رجل الثلج الشهير ، ومن الحفريات السابقة ، قام فريق من علماء الوراثة التطورية بتأريخ بدء هذه الرحلة الأسطورية إلى أقل من 95000 عام مضت ، وربما ، مؤخرًا منذ 62000 سنة.

تتوافق النتائج مع أدلة الحفريات والأدوات الحجرية ، لكنها تتناقض مع مجموعة من الدراسات الجينية الحديثة.

حددت هذه الدراسات معدل الطفرة للجينوم بأكمله من البشر الأحياء عن طريق حساب عدد الطفرات الجديدة التي تنشأ في الحمض النووي النووي للمواليد الجدد مقارنة بوالديها.

يمكن استخدام عدد الطفرات في كل جيل - معدل الطفرة - لضبط ((الساعة الجزيئية molecular clock )) التي استخدمت لفترة طويلة لتاريخ الأحداث الرئيسية في التطور البشري.

لقد أدت هذه(( الساعة الجزيئية)) التي يُفترض أنها أفضل إلى تأجيل عدة تواريخ مهمة ، مثل عندما ينفصل أسلاف البشر والشمبانزي ونزوح البشر المعاصرين من أفريقيا.

في الواقع ، قام احد الفرق بارجاع تاريخ الهجرة إلى خارج إفريقيا من أقل من 80،000 عام إلى 90،000 إلى 130،000 سنة على الأقل.




Evolutionary geneticist Johannes Krause of the University of Tübingen

ومع ذلك ، لم يكن عالِم الوراثة التطورية يوهانس كراوس من جامعة توبنغن في ألمانيا ( Johannes Krause of the University of Tübingen in Germany ) متأكدًا من إمكانية تطبيق معدل طفرة مُعاير للبشر على قيد الحياة حتى الآن.

قرر هو وزملاؤه اختبار الفكرة من خلال تسلسل الحمض النووي من الميتوكوندريا الموروثة (mtDNA) ، أو قوى الخلية ، من حفريات البشر المعاصرين الذين عاشوا خلال الأربعين ألف عام الماضية والذين عُرف عمرهم من خلال الكربون المشع المعياري. طرق المواعدة.

على سبيل المثال ، إذا كان عمر الحفرية يبلغ 40 ألف عام ، فسيضيع 40 ألف عام من التطور الذي حدث في سلالة الشخص الحي ، وبالتالي ، الطفرات المفقودة التي كانت ستنشأ خلال الوقت منذ الحفرية مات الإنسان.


قام الفريق بتحليل 10 حفريات جيدة التأريخ ، بما في ذلك رجل من القرون الوسطى عاش في فرنسا منذ 700 عام ؛ رجل الثلج البالغ من العمر 4550 عامًا ؛ هيكلان عظميان يبلغان من العمر 14 ألف عام من مقابر Oberkassel في ألمانيا ؛ ثلاثة من البشر ذوي الصلة والحديثة من 31th آلاف سنة في Dolni Vestonice في جمهورية التشيك ؛ والإنسان الحديث في وقت مبكر من 40 ألف سنة مضت في تيانيوان ، الصين.


عندما طبق الباحثون معدل الطفرة القديم المشتق من الحمض النووي على الهجرة خارج إفريقيا ، حصلوا على مجموعة من التواريخ من 62000 إلى 95000 عامًا قبل بداية الهجرة ، التي تقارب نصف عمر الهجرة أفريقيا التي تم حسابها باستخدام معدل طفرة "دي نوفو" ، تقارير المجموعة على الإنترنت اليوم في علم الأحياء الحالي. يقول كراوس: "الشيء الجميل في هذا الأمر أنه كان مشابهًا للأدلة الأثرية".



geneticist Aylwyn Scally


يقول أخصائي علم الوراثة أيلوين سكالي Aylwyn Scally من معهد ويلكوم ترست سانجر في هينكستون ، المملكة المتحدة ، إن الطريقة التي اتبعها الفريق في التحقق من معدل الطفرة ذكية ، وقد شارك في تأليف إحدى الدراسات التي حسبت معدل الطفرة الأبطأ في البشر الأحياء. "من الجيد أنهم تمكنوا من الحصول على خط أساس أفضل لمعايرة معدل طفرة mtDNA من خلال النظر إلى الحمض النووي القديم."

ومع ذلك ، يلاحظ سالي ، أن mtDNA هو سلالة وراثية واحدة ، وهي ليست نموذجية للجينوم ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن معدل طفرة mtDNA يمكن أن يكون أعلى لأنه يحتوي على نسبة أعلى من الجينات قيد الانتقاء من الجينوم النووي بأكمله.




paleogeneticist Svante Pääbo of the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology in Leipzig, German


يوافق كراوس وأحد المتعاونين معه ، عالم الحفريات القديم سفانت بيبو من معهد ماكس بلانك للأنثروبولوجيا التطورية في لايبزيغ المانيا Svante Pääbo of the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology in Leipzig ، ، على أن العمل في المستقبل سيكون ضروريًا لحل الاختلافات في معدلات الطفرة في متدنا الجينوم النووي والجينوم النووي. يقول بابو: "من المحتمل أن تكون هناك أشياء لا نفهمها حول أنماط الميراث والميراث والطفرة".

أو قد تكون المشكلة في حساب الطفرات النووية في البشر الأحياء. عندما يتعلق الأمر بحساب حوالي 50 طفرة جديدة بدقة من أصل 3.2 مليار قاعدة في جينوم المواليد الجدد ، فإن طرق التسلسل الحالية هي في حدود قدرتها على تصفية الطفرات الحقيقية من الطفرات الخاطئة وقد تخفض عددًا مهمًا من الناحية الإحصائية من الطفرات الفعلية ، كراوس يقول. يقول بابو: "الطريق إلى الأمام هو إتقان التسلسل الدقيق للجينومات النووية".

وهذا أمر مهم ، كما يقول كراوس ، لأن الشعور بالتوقيت أمر بالغ الأهمية في التطور البشري. إن معرفة متى انتشر البشر المعاصرون من إفريقيا إلى أوروبا وآسيا ، على سبيل المثال ، سمح لكروس ومعاونيه بإظهار أن نفس البشر المعاصرين كانوا في أوروبا قبل وبعد أن تغطي الأنهار الجليدية تلك القارة ، وكانت لديهم القدرة على التكيف مع المناخات المتغيرة . وجدوا أن البشر المعاصرين قبل وبعد العصر الجليدي الأخير في أوروبا يتشاركون في نفس سلالة mtDNA ، مما يجعلهم نسلًا مباشرًا من نفس الخط. يقول كراوس: "خارج إفريقيا هو أحد الأحداث الرئيسية في التطور البشري". "نحن بحاجة إلى معرفة متى حدث ذلك.