7 راز علمی که در سال 2022 به وسیله DNA باستانی کشف شد - وبلاگ ماریانا

به گزارش وبلاگ ماریانا، پبو مدیر موسسه انسان شناسی تکاملی ماکس پلانک در آلمان روش هایی را برای بازیابی، توالی یابی و تجزیه و تحلیل DNA باستانی از فسیل ها ایجاد کرد شاهکاری که چندین دهه به طول انجامید. امروزه پژوهشگران از این تکنیک برای پاسخ به پرسش های اساسی در خصوص تاریخ بشر و گذشته عمیق سیاره زمین استفاده می نمایند.

به گزارش وبلاگ ماریانا به نقل از سی ان ان، بسیاری از اکتشافات فرضیات مربوط به دوران ماقبل تاریخ را برهم می زند. هنگامی که آزمایشگاه پبو در لایپزیگ اولین ژنوم نئاندرتال را در سال 2010 توالی یابی کرد بسیاری از درک این موضوع که گونه ما هوموساپینس (انسان خردمند) با نئاندرتال ها روبرو شده و این گونه ها بچه دار شده اند شگفت زده شدند.

پالئوژنتیک (Paleogenetics) (رشته ای است که از روش های ژنتیک برای مطالعه در خصوص انسان های اولیه و سایر جمعیت های باستانی استفاده می نماید) به کشف اسرار شگفت انگیز DNA پنهان در استخوان ها، دندان ها و حتی خاک ادامه داده است.

در ادامه به هفت مورد می پردازیم که در این رشته و بستر مجذوب نماینده و نوظهور در سال 2022 آموختیم:

1-ریشه و میراث مرگ سیاه

مرگ سیاه ویرانگرترین شیوع طاعون در دنیا نیمی از جمعیت اروپای قرون وسطی را در فاصله هفت سال در قرن چهاردهم میلادی از بین برد و مسیر تاریخ بشر را تغییر داد. با این وجود، نتیجه پژوهشی که در ماه اکتبر منتشر شد نشان داد که چیزی بیش از شانس معین می نماید چه فردی زنده بماند و چه فردی بمیرد.

بر اساس نتیجه مطالعه ای که در نشریه نیچر منتشر شده تجزیه و تحلیل DNA چند صد ساله از قربانیان و بازماندگان مرگ سیاه تفاوت های ژنتیکی کلیدی را شناسایی نمود که به افراد یاری کرد تا از طاعون جان سالم به در ببرند.

این میراث ژنتیکی هم چنان به شکل دهی سیستم ایمنی انسان امروز ادامه می دهد با ژن هایی که زمانی محافظت در برابر طاعون را به همراه داشتند و اکنون با آسیب پذیری بیش تر در برابر بیماری های خود ایمنی مانند کرون و آرتریت روماتوئید مرتبط هستند. نشریه ساینس این کشف را یکی از برترین دستاورد های خود در سال 2022 میلادی نامید.

دی ان ای باستانی بعلاوه منشاء شیوع طاعون را که باعث مرگ سیاه شد روشن می نماید. مواد ژنتیکی استخراج شده از اسکلت های مدفون در گورستانی در قرقیزستان جایی که سنگ قبر ها به یک آفت مرموز اشاره می کردند وجود DNA باکتری طاعون را که دانشمندان یرسینیا پستیس می نامیدند در سه نفر که در سال 1338 میلادی مرده بودند آشکار ساخت. این مرگ چندین سال پیش از ورود آن بیماری به اروپا در سال 1347 میلادی اتفاق افتاده بود.

2-پرتره خانواده نئاندرتال ها

دانشمندان با استفاده از DNA باستانی نئاندرتال هایی که در غار چاگیرسکایا در جنوب سیبری در روسیه زندگی می کردند یک عکس ژنتیکی از قدیمی ترین گروه خانواده شناخته شده را کشف کردند.

اردوگاه شکار کنار رودخانه حدود 54000 سال پیش محل زندگی یک جامعه فشرده از حدود 20 نئاندرتال بود. پژوهشگران هم چنین یک الگوی غیرمنتظره از مهاجرت زنان را در میان رشته های مختلف اجداد ژنتیکی شناسایی کردند.

تنوع DNA کروموزوم Y که به وسیله خط مردانه به ارث می رسد بسیار کم تر از DNA میتوکندری است که از مادران انتقال می یابد. این مطالعه نشان داد که در آن گروه انتظار می رفت که دو مرد مذکر حدود 450 سال پیش از زندگی خود اجدادی مشترک داشته اند.

در مقابل، تخمین معادل برای زنان حدود 4350 سال بود. پژوهشگران اشاره کردند که برترین شرح برای این موضوع آن بوده که بیش از 60 درصد از نئاندرتال های زن در گروه کوچک چاگیرسکایا از جامعه دیگری مهاجرت نموده بودند.

این ساختار اجتماعی در میان جوامع شکارچی - گردآورنده امروزی رایج است و با عنوان پدر بومی ((Patrilocality (شرایطی که در آن ورود زنان و نه مردان یعنی ماندن پسران نزد خانواده ها مسبب این شرایط شده است) شناخته می گردد.

3-قطب شمال باشکوه

دانشمندان دانمارکی قدیمی ترین توالی های DNA شناخته شده دنیا را در رسوبات عصر یخبندان شناسایی کردند. هسته زمین که از شمال گرینلند گرفته شده نشان داد که منطقه قطبی زمانی 2 میلیون سال پیش مملو از حیات گیاهی و جانوری بود.

ماستودون ها (پستانک دندان)، گوزن های شمالی، غازها، لمینگ ها و خرگوش ها در زیست بومی زندگی می کردند که ترکیبی از گیاهان و جانوران معتدل و قطب شمال بود.

مواد ژنتیکی موجود در خاک که مدت ها پیش به وسیله همه موجودات زنده در محیط پراکنش یافته داستان کامل تری از زندگی ماقبل تاریخ را بیش از فسیل ها بازگو می نمایند. این زیست بوم باستانی بی نظیر معادل مدرنی ندارد، اما می تواند یک نقشه راه ژنتیکی برای چگونگی سازگاری بعضی از گونه ها با بحران آب و هوا را ارائه کند.

4-راز چاه قرون وسطایی

کارگران ساختمانی در سال 2004 میلادی در یک مرکز خرید در نورویچ انگلستان 17 جسد را در بخش زیرین یک چاه 800 ساله کشف کردند. برای درک بیش تر در خصوص چگونگی مرگ شش بزرگسال و 11 کودک که بقایای آنان در آنجا پیدا شد دانشمندان اخیرا توانستند به لطف پیشرفت در توالی یابی DNA باستانی مواد ژنتیکی دقیقی را استخراج نمایند که در استخوان ها حفظ شده است.

ژنوم شش نفر از این افراد نشان داد که چهار نفر از آنان با یکدیگر مرتبط بودند از جمله سه خواهر، که کوچک ترین آنان 5 تا 10 ساله بود. تجزیه و تحلیل بخش عمده مواد ژنتیکی نشان داد که هر شش نفر تقریبا مطمئنا یهودیان اشکنازی بودند.

یهودیت اساسا یک هویت مذهبی و فرهنگی مشترک است، اما در نتیجه یک رویه دیرینه ازدواج درون جامعه ای گروه های یهودی اشکنازی اغلب دارای اصل و نسب ژنتیکی متمایزی هستند که شامل نشانگر هایی برای بعضی اختلالات ژنتیکی نادر است.

پژوهشگران بر این باورند که تمام آنان در جریان خشونت یهود ستیزانه ای که شهر را ویران ساخت (که به احتمال زیاد شورش فوریه 1190 میلادی مربوط به سومین جنگ صلیبی بوده و یکی از مجموعه جنگ های مذهبی بود که مورد حمایت کلیسای کاتولیک قرار داشته است) جان شان را از دست دادند.

5-قربانی پمپئی

پمپئی که در پی فوران کوه وزوو که از سال 79 پس از میلاد مسیح در خاکستر آتشفشانی به جای مانده از یکی از مکان های باستان شناسی بوده که به شدت مورد مطالعه قرار گرفته است.

با این وجود، دریافت اطلاعات ژنتیکی دقیق از بقایای اسکلت های حفظ شده در آن شهر مدت ها به وسیله دانشمندان صورت نگرفته بود. در اوایل امسال، دانشمندان گفتند که برای اولین بار پیروز به معین توالی ژنوم مردی شدند که پس از فوران آتشفشان فوت کرد.

پیش از تازه ترین مطالعه انجام شده تنها بخش های کوتاهی از DNA میتوکندری از بقایای انسان و حیوان در پمپئی توالی یابی شده بودند. ممکن است بتوان با پیروزیت DNA باستانی را از نمونه های آن استخراج کرد، زیرا مواد آذرآواری (ترکیبی داغ از گاز، گدازه و آوار) که در طول فوران تخلیه می شوند ممکن است از DNA در برابر عوامل محیطی مانند اکسیژن در جو محافظت نمایند که منجر به تجزیه شدن می شوند.

6-حیوان دورگه

براساس نتیجه پژوهشی که درماه ژانویه منتشر شد موجود باشکوه اسب مانندی به نام کونگا که 4500 سال پیش زندگی می کرد اولین حیوان دورگه شناخته شده با والدینی از دو گونه مختلف بود.

توصیفات و تصاویر در هنر و متون بین النهرین حیوان قدرتمندی را به تصویر می کشد که ارابه های جنگی را به داخل نبرد می کشاند و هم چنین وظیفه حمل وسایل نقلیه سلطنتی در هنگام برگزاری رژه ها را برعهده داشت. اسکلت های دست نخورده این موجودات در کنار افراد با منزلت آن دوران دفن شدند.

با این وجود، هویت واقعی آن حیوان مدت ها بود که باستان شناسان را متحیر ساخته بود. اسب های اهلی تا 4000 سال پیش به این منطقه که گاهی به آن هلال حاصلخیز (Fertile Crescent)) نام بخش تاریخی از خاور میانه و دربرگیرنده بخش های خاوری دریای مدیترانه، میان رودان و مصر باستان می باشد و به وسیله رود های نیل، دجله، فرات، کارون و رود اردن سیراب می گردد) نیز گفته می گردد نرسیده بودند.

توالی یابی DNA از اسکلت آن حیوان نشان که از یک پدر که خری وحشی و سوری تبار بوده و از یک مادر الاغ که احتمالا عمدا به وسیله انسان ها پرورش داده شده به وجود آمده بود.

7-اولین آمریکایی ها؟

توالی یابی DNA منشاء بعضی فسیل های انسانی با ظاهر عجیب یک استخوان ران و بخشی از جمجمه که در غاری در جنوب غربی چین در سال 1989 میلادی کشف شد را نشان داد.

ویژگی های ابتدایی استخوان ها دانشمندان را آزار می داد، زیرا معین نبود این فسیل ها به چه گونه ای از انسان ها تعلق دارند. شاید آنان فکر می کردند که این فسیل ها متعلق به یک جمعیت ترکیبی از انسان های منقرض شده و مدرن یا شاید یک گونه انسانی پیش تر ناشناخته هستند که در کنار گونه های ما وجود داشته اند.

دانشمندان چینی اخیرا مواد ژنتیکی را از جمجمه ای استخراج کردند و دریافتند که متعلق به یک زن بوده که به احتمال زیاد یکی از اجداد مستقیم انسان مدرن یکی از اعضای هوموساپینس بوده است.

پژوهشگران سپس ژنوم استخراج شده از DNA باستانی را با ژنوم افراد دیگر از سراسر دنیا (مدرن و باستان) مقایسه کردند.

آنان دریافتند که استخوان ها متعلق به فردی است که عمیقا با اصل و نسب آسیای شرقی بومیان امریکا مرتبط است. پژوهشگران بر این باورند که این گروه از مردم به سمت شمال به سوی سیبری سفر نموده و سپس از تنگه برینگ عبور کردند تا به تعدادی از اولین آمریکایی ها تبدیل شوند.