چرا ۷هزار سال پیش تنوع ژنتیکی مردان به‌شدت کاهش یافت؟

مجموعه: اخبار پزشکی

تاریخ انتشار : جمعه, ۰۳ مهر ۱۴۰۵ ۰۰:۲۶

زومیت:حدود ۷ هزار سال پیش، اتفاق عجیبی در تاریخ ژنتیکی انسان رخ داد. بررسی DNA نشان می‌دهد در آن دوره، تنوع کروموزوم Y، یعنی کروموزومی که از پدر به پسر منتقل می‌شود، به‌شدت کاهش پیدا کرد. این کاهش آن‌قدر بزرگ بود که دانشمندان آن را «گلوگاه ژنتیکی» می‌نامند یعنی دوره‌ای که تعداد زیادی از دودمان‌های مردانه از بین رفتند و تنها تعداد محدودی از آن‌ها به نسل‌های بعد منتقل شدند.

اما چه چیزی باعث شد چنین اتفاقی رخ دهد؟

 بدن انسان در بیشتر سلول‌های خود ۴۶ کروموزوم دارد که به شکل ۲۳ جفت قرار گرفته‌اند. هر فرد نیمی از این اطلاعات ژنتیکی را از مادر و نیم دیگر را از پدر دریافت می‌کند. یکی از این جفت‌ها، جنسیت کروموزومی فرد را تعیین می‌کند. زنان معمولاً دو کروموزوم X دارند، در حالی که مردان یک کروموزوم X و یک کروموزوم Y دارند.

کروموزوم Y تقریباً فقط در مردان دیده می‌شود و پدران آن را به پسران خود منتقل می‌کنند. به همین دلیل، دانشمندان می‌توانند با بررسی تغییرات این کروموزوم، مسیرهای خانوادگی مردان را در طول هزاران سال دنبال کنند. برای مثال، اگر دو مرد امروزی بخش‌های مشابهی از کروموزوم Y داشته باشند، احتمالاً در گذشته جد پدری مشترکی داشته‌اند.

سقوط بزرگ در تنوع ژنتیکی مردان

 در سال ۲۰۱۵، گروهی از پژوهشگران با بررسی صدها نمونه کروموزوم Y از نقاط مختلف جهان متوجه شدند که حدود ۵ تا ۷ هزار سال پیش، تنوع این کروموزوم به‌شدت کاهش یافته است. براساس برآورد آن‌ها، تنوع کروموزوم Y در این دوره به حدود ۵ درصد مقدار قبلی خود رسید؛ یعنی تعداد زیادی از شاخه‌های مختلف دودمان‌های پدری از بین رفتند.

اما این اتفاق در همه انسان‌ها دیده نشد. به نوشته آی‌اف‌ال‌ساینس، کاهش فقط در جمعیت‌های آفریقا، اروپا و آسیا مشاهده شد و در جمعیت‌های قاره آمریکا وجود نداشت. از طرف دیگر، چنین تغییری در DNA میتوکندریایی، یعنی بخشی از DNA که از مادر به فرزندان منتقل می‌شود، دیده نشد. به نظر می‌رسد این رویداد بیشتر روی دودمان‌های مردانه اثر گذاشته است.

پژوهشگران ابتدا احتمال دادند که تغییرات فرهنگی باعث این اتفاق شده باشد؛ تغییراتی که باعث شدند بعضی مردان نسبت به دیگران شانس بسیار بیشتری برای داشتن فرزند پیدا کنند. اما علت دقیق چه بود؟

یکی از توضیح‌های مطرح‌شده در سال ۲۰۱۸ توسط پژوهشگران دانشگاه استنفورد، به تغییر سبک زندگی انسان‌ها در آغاز دوران کشاورزی مربوط می‌شود.

حدود ۱۲ هزار سال پیش، کشاورزی در غرب آسیا شکل گرفت و به‌تدریج در مناطق گسترده‌ای از آسیا، اروپا و آفریقا گسترش یافت.

با گسترش کشاورزی، جوامع انسانی بزرگ‌تر و پیچیده‌تر شدند. انسان‌ها دیگر فقط در گروه‌های کوچک شکارچی-گردآورنده زندگی نمی‌کردند؛ بلکه در جوامعی متشکل از خانواده‌ها و گروه‌های خویشاوندی بزرگ‌تر ساکن شدند. بسیاری از این جوامع بر اساس تبار پدری سازمان یافته بودند؛ یعنی قدرت، زمین، دارایی و جایگاه اجتماعی بیشتر از طریق مردان خانواده منتقل می‌شد.

در چنین شرایطی، رقابت میان گروه‌های مختلف می‌توانست شدید شود. اگر قبیله‌ای در جنگ شکست می‌خورد، ممکن بود مردان آن گروه کشته شوند، اما زنان زنده بمانند و به گروه پیروز ملحق شوند. اگر این اتفاق بارها در طول نسل‌ها رخ داده باشد، می‌توانست باعث شود بسیاری از دودمان‌های مردانه از بین بروند؛ در حالی که ژن‌های زنان همچنان در جمعیت باقی می‌ماند.

مدل‌های ریاضی و شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای پژوهشگران نشان دادند که چنین رقابت‌هایی میان قبایل پدرتبار می‌تواند توضیح دهد چرا تنوع کروموزوم Y ناگهان کاهش یافته است.

آیا واقعاً فقط یک مرد به ازای هر ۱۷ زن وجود داشت؟

 برخی برداشت‌ها از این پژوهش‌ها گفته‌اند که حدود ۷ هزار سال پیش، تنها یک مرد به ازای هر ۱۷ زن قادر به تولیدمثل بوده است. اما دانشمندان می‌گویند این برداشت دقیق نیست.

کاهش تنوع کروموزوم Y الزاماً به معنی کاهش شدید تعداد مردان زنده نیست. ممکن است تعداد زیادی مرد وجود داشته باشند، اما همه آن‌ها از یک جد پدری مشترک آمده باشند و کروموزوم Y بسیار مشابهی داشته باشند.

مارکوس فلدمن، متخصص ژنتیک جمعیت در دانشگاه استنفورد، توضیح داده بود که ممکن است صدها مرد کروموزوم Y مشابهی داشته باشند، چون همگی از نسل یک مرد موفق در گذشته آمده‌اند. به بیان ساده، مسئله احتمالاً کمبود مردان نبوده، بلکه از بین رفتن بسیاری از شاخه‌های خانوادگی مردانه بوده است.

همه پژوهشگران معتقد نیستند که جنگ و خشونت عامل اصلی بوده است. پژوهشی در سال ۲۰۲۴ پیشنهاد کرد که همین الگو می‌تواند بدون درگیری گسترده هم ایجاد شود.

براساس این دیدگاه، در جوامع تبارپدری ممکن بود برخی گروه‌ها به دلایل اجتماعی یا اقتصادی موفق‌تر باشند، فرزندان بیشتری داشته باشند و به مرور زمان دودمان‌های دیگر را کنار بزنند. در این حالت، کاهش تنوع کروموزوم Y نتیجه رقابت طبیعی میان گروه‌ها بود، نه الزاماً جنگ و نابودی خشونت‌آمیز.

با وجود این اختلاف‌نظرها، دانشمندان تقریباً اتفاق نظر دارند که اتفاقی بسیار بزرگ در ساختار جوامع انسانی رخ داده بود که باعث شد بخش بزرگی از تنوع ژنتیکی مردان برای همیشه از بین برود.

جالب اینکه جنگ‌های عظیم چند صد سال اخیر، با وجود مرگ میلیون‌ها نفر، چنین اثری روی تنوع ژنتیکی انسان نگذاشته‌اند. این موضوع نشان می‌دهد گلوگاه کروموزوم Y احتمالاً حاصل ترکیبی از تغییرات عمیق اجتماعی، ساختارهای خانوادگی و الگوهای تولیدمثل در جوامع باستانی بوده است.