ژن دنیسوان و نقش آن در سازگاری انسان‌های باستانی در قاره آمریکا

مقاله‌ای جدید به رهبری دانشگاه کلرادو بولدر نشان می‌دهد که انسان‌های باستانی که از طریق تنگه برینگ به قاره آمریکا مهاجرت کردند، تنها ابزار و اراده همراه نداشتند، بلکه میراث ژنتیکی مهمی از دنیسوان‌ها، گونه‌ای منقرض‌شده از خویشاوندان انسانی، نیز با خود حمل می‌کردند. این مطالعه نشان می‌دهد ژنی مرموز به نام MUC19 که از طریق آمیزش‌های بین دنیسوان‌ها، نئاندرتال‌ها و انسان‌های اولیه به ما رسیده، نقش کلیدی در کمک به نیاکان آمریکایی برای بقا در برابر بیماری‌ها، مواد غذایی جدید و شرایط محیطی تازه داشته است.

 

هزاران سال پیش، انسان‌های باستانی سفری دشوار را آغاز کردند و با عبور از صدها مایل یخ در تنگه برینگ، وارد دنیایی ناشناخته شدند: قاره آمریکا.

 

اکنون پژوهشی جدید به سرپرستی دانشگاه کلرادو بولدر نشان می‌دهد که این مهاجران با خود بخشی از DNA گونه‌ای منقرض‌شده از انسان‌ها را به همراه داشتند که به آنها کمک کرد در مواجهه با چالش‌های محیط جدید موفق شوند.

 

فرناندو ویلانا، یکی از نویسندگان اصلی و استاد دپارتمان انسان‌شناسی دانشگاه کلرادو، می‌گوید:
«از دیدگاه تکاملی، این یک جهش فوق‌العاده است. این میزان سازگاری و مقاومت در یک جمعیت واقعاً شگفت‌انگیز است.»

 

دنیسوان‌ها؛ خویشاوندان مرموز انسان


دنیسوان‌ها گونه‌ای باستانی از انسان‌سانان بودند که از بخش‌هایی از روسیه امروزی تا اقیانوسیه و فلات تبت زندگی می‌کردند. آنها احتمالاً ده‌ها هزار سال پیش منقرض شدند و دانش ما درباره آنها محدود است: نخستین نمونه دنیسوان تنها ۱۵ سال پیش از یک قطعه استخوان در یک غار در سیبری شناسایی شد. شباهت ظاهری آنها به نئاندرتال‌ها احتمالاً شامل ابروهای برجسته و چانه‌های بدون برآمدگی بوده است.

ویلانا می‌گوید:
«ما اطلاعات بیشتری درباره ژنوم و بیوشیمی بدنشان داریم تا شکل ظاهری آنها.»

تحقیقات روزافزون نشان می‌دهد که دنیسوان‌ها با نئاندرتال‌ها و انسان‌ها آمیزش ژنتیکی داشتند و این تبادل ژنی تاثیر عمیقی بر زیست‌شناسی انسان‌های امروزی گذاشته است.

 

ژن MUC19 و نقش آن در سیستم ایمنی


ویلانا و همکارانش، از جمله دیوید پید از دانشگاه براون، ژنوم انسان‌های سراسر جهان را بررسی کردند و تمرکز خود را روی ژنی به نام MUC19 گذاشتند که نقش مهمی در سیستم ایمنی بدن ایفا می‌کند.

آنها دریافتند افراد دارای پیشینه بومی آمریکایی بیشتر از سایر جمعیت‌ها دارای نوعی از این ژن هستند که از دنیسوان‌ها به ارث رسیده است. به عبارت دیگر، این میراث ژنتیکی باستانی ممکن است به انسان‌ها کمک کرده باشد تا در اکوسیستم‌های کاملاً جدید آمریکای شمالی و جنوبی زنده بمانند.

 

ژن کمتر شناخته‌شده‌ای با عملکرد محافظتی


ویلانا افزود که عملکرد دقیق MUC19 در بدن انسان هنوز تا حد زیادی ناشناخته است و این ژن یکی از ۲۲ ژنی است که در پستانداران مسئول تولید موکوس (مخاط) هستند. موکوس نقش‌های متعددی دارد که از جمله آنها محافظت از بافت‌ها در برابر پاتوژن‌ها است.

 

وی توضیح داد:
«به نظر می‌رسد MUC19 اثرات قابل توجهی بر سلامت دارد، اما ما تازه در حال شناخت این ژن‌ها هستیم.»

تحقیقات پیشین نشان داده بود که دنیسوان‌ها نوع خاصی از این ژن را با دنباله‌ای منحصربه‌فرد از جهش‌ها داشتند که به برخی انسان‌ها منتقل شده است. این تبادل ژنی در دنیای باستان رایج بود: بیشتر انسان‌های امروزی بخشی از DNA نئاندرتال‌ها را دارند و DNA دنیسوان تا ۵٪ از ژنوم مردم پاپوآ گینه نو را تشکیل می‌دهد.

 

پیدایش ژن در آمریکای بومی


در این مطالعه، ویلانا و همکارانش داده‌های منتشر شده از ژنوم انسان‌های مکزیکی، پرو، پورتوریکو و کلمبیا را بررسی کردند که پیشینه بومی آمریکایی در آنها رایج است. آنها دریافتند که حدود یک سوم مردم مکزیک نوعی از ژن MUC19 دنیسوان را دارند، خصوصاً در بخش‌هایی از ژنوم که از اجداد بومی آمریکایی به ارث برده‌اند. این در حالی است که تنها ۱٪ افراد اروپای مرکزی این نوع ژن را دارند.

مطالعات همچنین نشان داد که ژن دنیسوان در انسان‌ها با DNA نئاندرتال احاطه شده است. ویلانا این وضعیت را این‌گونه توصیف می‌کند:
«این DNA مثل یک اوریو است؛ مرکز آن دنیسوانی و لایه‌های بیرونی نئاندرتالی.»

 

سفر ژنتیکی انسان‌ها


پژوهشگران گمان می‌کنند که پیش از عبور انسان‌ها از تنگه برینگ، دنیسوان‌ها با نئاندرتال‌ها آمیزش کرده‌اند و ژن MUC19 دنیسوان را به نسل‌های بعدی منتقل کردند. سپس نئاندرتال‌ها این ژن را به انسان‌ها دادند و این اولین بار است که دانشمندان شاهد چنین انتقال ژنی از دنیسوان به نئاندرتال و سپس انسان هستند.

پس از آن، انسان‌ها به قاره آمریکا مهاجرت کردند و انتخاب طبیعی باعث شد این نسخه از MUC19 در جمعیت‌های بومی این قاره گسترش یابد.

علت رایج شدن این نوع ژن در آمریکا ولی عدم گسترش آن در نقاط دیگر جهان هنوز مشخص نیست. ویلانا تاکید می‌کند که شرایط مواجهه با محیط، غذاها و بیماری‌های جدید در آمریکا احتمالاً منجر به این انتخاب طبیعی شده است.

او می‌گوید:
«مردم ناگهان مجبور شدند روش‌های جدید شکار و کشاورزی ابداع کنند و در پاسخ به این چالش‌ها فناوری‌های بسیار پیشرفته‌ای توسعه دادند. در طول ۲۰ هزار سال، بدن آنها نیز در سطح بیولوژیکی سازگار شد.»

ویلانا قصد دارد تا تاثیرات مختلف گونه‌های ژنی MUC19 را بر سلامت انسان‌های امروزی بررسی کند. اما فعلاً این مطالعه گواهی است بر قدرت سازگاری تکاملی انسان.

 

او در پایان گفت:
«آنچه جمعیت‌های بومی آمریکا انجام دادند واقعاً شگفت‌انگیز است. آنها از یک جد مشترک در اطراف تنگه برینگ، به گونه‌ای بی‌نظیر از نظر زیستی و فرهنگی به این قاره‌ی متنوع که تمام اکوسیستم‌های جهان را در خود دارد، سازگار شدند.»

علی اصغر بستانی

علی اصغر بستانی

دپارتمان سلول‌های بنیادی

منابع:

The hidden Denisovan gene that helped humans conquer a new world

Journal Reference:

  1. Fernando A. Villanea, David Peede, Eli J. Kaufman, Valeria Añorve-Garibay, Elizabeth T. Chevy, Viridiana Villa-Islas, Kelsey E. Witt, Roberta Zeloni, Davide Marnetto, Priya Moorjani, Flora Jay, Paul N. Valdmanis, María C. Ávila-Arcos, Emilia Huerta-Sánchez. The MUC19 gene: An evolutionary history of recurrent introgression and natural selectionScience, 2025; 389 (6762) DOI: 10.1126/science.adl0882