في الآونة الأخيرة منذ 15000 عام ، شارك البشر كهوفهم مع مجموعة أخرى من القرود المستقيمة تسمى دنيسوفانز. كان الهومينين متميزين وراثيًا ، وانشقا عن أقرب سلف مشترك لهما قبل أكثر من 500000 سنة ، لكنهما كانا قريبين جسديًا. تزاوج البشر و Denisovans - ربما الكثير - على مدى يمتد من سيبيريا إلى جنوب شرق آسيا ، تاركا سلالة وراثية ضئيلة لا تزال قابلة للكشف في بعض السكان اليوم.
إلى جانب تلك القصاصات الجينية ، لم يبق سوى عدد قليل من التذكيرات من أفراد عائلتنا القدماء - عظم الفك وبعض الأسنان وعظم الفتاة الخنصر مع قطعة من الحمض النووي على طرفه ، تم انتزاعها من كهف في سيبيريا في عام 2010. لم يسبق له هيكل عظمي كامل أو جماجم على الإطلاق تم العثور عليه ، تاركًا العلماء يتساءلون: كيف كان يبدو هؤلاء الأشخاص البدائيون حتى؟
تهدف دراسة جديدة نشرت اليوم (18 سبتمبر) في مجلة Cell إلى الإجابة عن هذا السؤال بتحليل جيني غير مسبوق. من خلال عمل خريطة ميثيل لجينوم دينيسوفان - أي خريطة توضح كيف يمكن للتغيرات الكيميائية في التعبير الجيني أن تؤثر على الصفات الجسدية - أعاد فريق دولي من الباحثين إعادة بناء أول صورة معقولة لفتاة دينيسوفان البالغة من العمر 40 ألف عام والتي ساعد الخنصر فيها إطلاق فرع جديد لشجرة العائلة البشرية.
تظهر النتائج صورة ذات جبهة منخفضة ، وفك بارز وذقن غير موجود تقريبًا - وهو تشريح عام لا يختلف كثيرًا عن مجموعة أخرى من البشر المنقرضين ، النياندرتال ، الذين احتلوا الأرض في نفس الوقت تقريبًا.
وقال ديفيد جوكمان ، الباحث في علم الوراثة بجامعة ستانفورد ، لـ Live Science: "كنت أتوقع أن تكون سمات دينيسوفان مشابهة لسمات نياندرتال ، فقط لأن نياندرتال هم أقرب أقربائهم". "ولكن في السمات القليلة التي تختلف فيها ، فإن الاختلافات شديدة".
على سبيل المثال ، وجد Gokhman وزملاؤه ، أن Denisovans كان لها أقواس أسنان أطول بكثير (أي الصفوف العلوية والسفلية من الأسنان تبرز أبعد) من النياندرتال والبشر الحديثين. وتمتد قمم جماجمهم بشكل ملحوظ بشكل ملحوظ. هذه النتائج تعطي جوهمان بعض الأمل في أن جماجمتين جزئيتين تم اكتشافهما مؤخرًا في الصين قد ينتميان بالفعل إلى الدينيسوفان ذات الرأس الواسع ، مما قد يوسع السجل الأحفوري الهزيل لأقاربنا المتوفين والمليئين.
وعد الخنصر
لذا ، كيف يمكنك إعادة بناء وجه الشخص المنقرض عندما يكون كل ما عليك العمل به هو وجود بعض الحمض النووي على أطراف أصابعه؟ في هذه الدراسة ، بحث Gokhman وزملاؤه عن تشوهات في التعبير الجيني - أو ، كيف يمكن أن تتأثر بعض الصفات الفيزيائية بالمثبطات الكيميائية في الشفرة الوراثية للشخص.
قال جوكمان: "هناك طبقات مختلفة تؤلف جينومنا". "لدينا تسلسل الحمض النووي نفسه ، حيث يتم ترميز جيناتنا. ثم ، علاوة على ذلك ، هناك طبقات تنظيمية تتحكم في الجينات التي يتم تنشيطها أو تعطيلها ، وفي أي نسيج."
إحدى هذه الطبقات هي عملية تسمى مثيلة DNA. يحدث المثيلة عندما ترتبط مواد كيميائية تحتوي على ذرة كربون واحدة وثلاث ذرات هيدروجين - تُعرف أيضًا باسم مجموعات الميثيل - بجزيئات معينة من الحمض النووي. في حين أن هذا الارتباط لا يغير تسلسل الحمض النووي الأساسي ، فإنه يمكن أن يتداخل مع طريقة التعبير عن جينات معينة. يمكن أن تشير أنماط معينة من المثيلة إلى ما إذا كانت الخلية مصابة بالسرطان ، على سبيل المثال ، ويمكن أن تؤدي إلى تشوهات تشريحية.
لذا ، نظر الباحثون في DNA Denisovan المتاح لمقارنة أنماط مثيلة المجموعة مع تلك الموجودة في البشر والنياندرتال لمعرفة أين تداخل تعبيرهم الجيني ، وأين اختلفت. بمجرد أن تم تعيين ملف تعريف مثيلة دنيسوفان الفريد ، حاول الباحثون معرفة السمات الجسدية التي يتم تغييرها بواسطة كل جين ميثيل ، بناءً على الاضطرابات البشرية المعروفة التي تنتج عندما يتم تثبيط نفس هذه الجينات.
وجد الفريق ما مجموعه 56 سمة في دينيسوفان توقعوا أنها مختلفة عن البشر المعاصرين ونياندرتال ، 32 منها أدت إلى اختلافات تشريحية واضحة. بالإضافة إلى الجماجم العريضة والفكين البارزة ، كان لدى Denisovans أحواض وأقفاص أضلاع أوسع من البشر الحديثين ، ووجوه أكثر نحافة وأكثر سلاسة من النياندرتال.
لاختبار دقة تنبؤاتهم التشريحية ، قام الباحثون أيضًا بإنشاء خرائط ميثيل مماثلة للنياندرتال والشمبانزي - نوعان معروفان بالتشريح - يمكن استخدامهما للتحقق من تنبؤاتهما على الفور. ووجدوا أن حوالي 85٪ من تنبؤاتهم حول السمات التي اختلفت وفي أي اتجاه (على سبيل المثال ، ما إذا كانت جمجمة إنسان نياندرتال أوسع أو أنحف من إنسان) كانت ميتة.
هذا أعطى الباحثين الأمل في أن دينيسوفان الذي أعيد بناؤه لم يكن بعيدًا عن الواقع القديم. جاء الاختبار النهائي لتوقعاتهم في مايو 2019 ، عندما أفادت مجموعة منفصلة من الباحثين عن عظم فكي دينيسوفان للمرة الأولى. عندما قارن Gokhman وزملاؤه تنبؤاتهم بتشريح عظم الفك الفعلي ، وجدوا أن سبعة من أصل ثمانية تنبؤاتهم متطابقة.
وقال غوخمان "الاختبار الحقيقي الوحيد لتوقعاتنا هو العثور على المزيد من عظام دينيسوفان ومطابقتها." وأضاف أن أحفورة أحلامه ستشمل جزءًا من وجه دينيسوفان - "إن الوجوه فقط متباينة للغاية بين البشر المختلفين".
