راز سازگاری عجیب ساکن فلات تبت برای زندگی در ارتفاعات در DNA آنها نهفته است!

دسته بندی: علمی , گوناگون
  • راز سازگاری عجیب ساکن فلات تبت برای زندگی در ارتفاعات در DNA آنها نهفته است!

    مردم فلات تبت همیشه به جهت توانایی های باورنکردنی خود مشهور بوده اند. حال شواهد علمی جدید چگونگی سازگاری مردمان ساکن تبت به شرایط زندگی در کوهستان را آشکار کرده است. دانشمندان می گویند، اسرار زیست شناسی این سازگاری در DNA تبتی ها ثبت شده است.

    چاد هاف متخصص ژنتیکی از دانشگاه تگزاس به  Inverseگفت: “این واقعیت که جمعیت های انسانی تنها در عرض ۱۵ هزار سال به چنین انتخاب قوی و چنین تغییرات عمده ای، در نواحی خاص دست یافته اند؛ فوق العاده جالب توجه است.”

    هاف و همکارانش ماه آوریل مطالعه ای را در نشریه “PLOS Genetics” منتشر کردند. آنها در این مطالعه برای نخستین بار توالی ژنوم ۲۷ نفر از مردمان بومی تبت را تعیین کردند. در این مطالعه، هاف و همکارانش موفق به شناسایی سه ژن جدید شدند که به زندگی در کوهستان کمک می کند. این محققان می گویند، این سه ژن علاوه بر دو ژن دیگری است که پیش از این کشف شده بودند. این ژن ها به آنها توانایی متابولیسم اکسیژن بهتری می دهد و از آنها در مقابل کمبود ویتامین د محافظت می کند. نور خورشید از جمله منابع اصلی تامین کننده ویتامین د است و کمبود این ویتامین موجب شکل گیری امراضی از جمله دردهای استخوانی و عضلانی می شود.

    این سازگاری با تعداد هموگلوبین نسبتا کم در ارتفاع بالا، از تجربه جنبه های منفی تعداد هموگلوبین بالا جلوگیری کرده است. غلظت بالای هموگلوبین در خون و در نتیجه غلیظ شدن خون، احتمال لخته شدن خون را افزایش می دهد که در نتیجه خطر ابتلا به بیماری های قلبی و سکته را افزایش می دهد

    این سازگاری با تعداد هموگلوبین نسبتا کم در ارتفاع بالا، از تجربه جنبه های منفی تعداد هموگلوبین بالا جلوگیری کرده است. غلظت بالای هموگلوبین در خون و در نتیجه غلیظ شدن خون، احتمال لخته شدن خون را افزایش می دهد که در نتیجه خطر ابتلا به بیماری های قلبی و سکته را افزایش می دهد

    داستان پدید آمدن سازگارهای زیست شناسی از طریق انتخاب طبیعی، داستانی جذاب و پیچیده است. سازگاری به فرایندی اطلاق می شود که در آن یک موجود زنده بهتر با محیط زندگی خود سازگار می شود.

    هاف می گوید”تاریخ جمعیت مردمان تبت و استان هان در چین، بسیار پیچیده تر از چیزی است که پیش از این تصور می شد.”

    بر اساس آنالیزهای ژنتیکی جدید،  اگرچه این دو گروه از خویشاوندان نزدیک هم محسوب می شوند، اما حداقل ۴۴ هزار سال قبل از هم جدا شده اند. اما با وجود این جدایی، ترکیب ژنتیکی قابل توجهی بین این دو گروه تا حدود ۹ هزار سال قبل وجود ادامه داشته است.

    با وجود این ترکیب، مردمان تبت تکامل یافتند و سازگاری ژنتیکی لازم برای زندگی در ارتفاع ۱۵ هزار پایی (حدود ۴.۵ کیلومتر) را به دست آوردند. مردم هان که گروه جمعیتی ساکن نواحی پست هستند، دارای چنین صفاتی نیستند.

    این داستان کلاسیکی در زمینه انتخاب طبیعی داروینی است، فرایندی که در آن جهش های ژنتیکی تصادفی می تواند موجب ایجاد صفاتی شود که برای بقا مفید هستند و به فرزندان منتقل شوند. اما این داستان بزرگتر از چیزی است که تصور می کنید، بلکه داستانی به بزرگی و اسرار آمیزی تاریخ بشری است.

    یکی از این ژن ها که به سازگاری تبتی ها به زندگی در ارتفاعات بالا کمک کرده، EPAS1 نام دارد. نوع تبتی این ژن واقعا مورد شگفت آوری است، این ژن موجب کاهش تعداد هموگلوبین خون فرد در ارتفاعات بالا می شود. هموگلوبین، پروتئینی در سلول های قرمز خون است که اکسیژن را به بدن انتقال می دهد. این که تبتی ها در ارتفاعات بالا تعداد هموگلوبین کمتری دارند، غیر معمول است. چرا که به طور معمول،  در پاسخ به کاهش فشار اکسیژن (در ارتفاعات بالا) هموگلوبین خون ما افزایش می یابد که امکان رساندن اکسیژن بیشتری را به عضلات فراهم می کند.

    پدر و دختری تبتی در مراسم تولد دالایی لاما (رهبر دینی بوداییان تبت) و آئین کالاچاکرا برای صلح جهانی، واشنگتن دی سی، ایالات متحده آمریکا. بدن تبتی ها به جای افزایش تعداد هموگلوبین، سازگاری های مختلفی دیگری به دست آورده که اجازه استفاده موثر از اکسیژن را به آنها داده است

    پدر و دختری تبتی در مراسم تولد دالایی لاما (رهبر دینی بوداییان تبت) و آئین کالاچاکرا برای صلح جهانی، واشنگتن دی سی، ایالات متحده آمریکا. بدن تبتی ها به جای افزایش تعداد هموگلوبین، سازگاری های مختلفی دیگری به دست آورده که اجازه استفاده موثر از اکسیژن را به آنها داده است

    این حتی از این جهت تعجب برانگیزتر است که دیگر جمعیت هایی که به زندگی در ارتفاعات سازگاری یافته اند، از جمله بومی های کوه های آند در آمریکای جنوبی و ارتفاعات اتیوپی در آفریقا، با افزایش هموگلوبین به چنین سازگاری رسیده اند.

    در واقع این سازگاری در مردمان تبت به نحو دیگری انجام شده است، بدن تبتی ها به جای افزایش تعداد هموگلوبین، سازگاری های مختلفی دیگری به دست آورده که اجازه استفاده موثر از اکسیژن را به آنها داده است. این سازگاری با تعداد هموگلوبین نسبتا کم در ارتفاع بالا، از تجربه جنبه های منفی تعداد هموگلوبین بالا جلوگیری کرده است. غلظت بالای هموگلوبین در خون و در نتیجه غلیظ شدن خون، احتمال لخته شدن خون را افزایش می دهد که در نتیجه خطر ابتلا به بیماری های قلبی و سکته را افزایش می دهد.

    مورد دیگر در مورد نوع تبتی ژن EPAS1 این است که این ژن برای اولین بار در میان دنیسووان ها پدید آمده است. دنیسووان ها گونه ای از انسان های منقرض شده هستند که پسر عموی باستانی نئاندرتال ها محسوب می شوند. این انسان تبارها قبل از اجداد انسان های مدرن آفریقا را ترک کرده اند و در تمام سیاره پراکنده شده اند و در حدود ۳۰ تا ۵۰ هزار سال قبل در آسیا می زیسته اند. یافته های اخیر نشان می دهد، تمام جمعیت های انسانی خارج از آفریقا دارای ۱ تا ۲ درصد DNA نئاندرتال هستند و DNA بومیان استرالیا و ملانزی دارای ۵ درصد DNA دنیسووان ها هستند. به این ترتیب، یافته های اخیر نحوه تکامل و استعمار زمین توسط انسان ها را پیچیده تر از تصورات پیشین کرده است.

    هاف می گوید: “تاریخ تکامل انسان در خلال طول دو میلیون سال گذشته بسیار پیچیده بوده است، هنوز چیزهای زیادی هستند که در این مورد درک نمی کنیم.”

    از اولین جمعیت های انسانی که در آفریقا ظاهر شدند، موج های استعماری برخواست که شامل گروه هایی بودند که می دانستند، چگونه قادر به بقا و تکثیر باشند. حدود دو میلیون سال پیش، هومو ارکتوس (انسان راست قامت) پدید آمد و تقریبا به سرعت در سراسر نواحی اوراسیا پراکنده شدند. موج دوم شاید ۷۰۰ هزار سال قبل از آفریقا شروع شده باشد.

    زوجی تبتی در حال مسافرت با ارابه. ژنی که به سازگاری تبتی ها به زندگی در ارتفاعات بالا کمک کرده، EPAS1 نام دارد. این ژن موجب کاهش تعداد هموگلوبین خون فرد در ارتفاعات بالا می شود. هموگلوبین، پروتئینی در سلول های قرمز خون است که اکسیژن را به بدن انتقال می دهد. دیگر جمعیت ها با افزایش هموگلوبین به چنین سازگاری رسیده اند.

    زوجی تبتی در حال مسافرت با ارابه. ژنی که به سازگاری تبتی ها به زندگی در ارتفاعات بالا کمک کرده، EPAS1 نام دارد. این ژن موجب کاهش تعداد هموگلوبین خون فرد در ارتفاعات بالا می شود. هموگلوبین، پروتئینی در سلول های قرمز خون است که اکسیژن را به بدن انتقال می دهد. دیگر جمعیت ها با افزایش هموگلوبین به چنین سازگاری رسیده اند.

    آیا این گروه جایگزین استعمارگران اولیه شده است یا با آنها آمیزش داشته است؟ هنوز پاسخ این سوال تا حدی زیادی برای علم روش نشده است، اگرچه شواهد DNA جدید، در حال آشکار کردن این اسرار است. چیزی که اکنون می دانیم این است که زمانی که انسان های مدرن بین ۴۰ تا ۶۰ هزار سال قبل در اوراسیا ظاهر شدند؛ با دیگر جمعیت های انسانی از جمله نئاندرتال ها و دنیسووان ها مواجه شدند و با آنها آمیزش داشته اند.

    هنوز نمی دانیم، آیا هوموساپینس ها (انسان های هوشمند) وقتی برای اولین بار با این انسان های باستانی مواجه شده اند، با آنها وارد جنگ شده اند یا خیر، اما می دانیم که از ژن های آنها بهره مند شده اند، از جمله ژن EPAS1 که به مردمان امروز ساکن فلات تبت امکان زندگی در این نواحی مرتفع را با تعداد کم هموگلوبین خون داده است.

    کشف این مورد که مردمان تبت از ژن های دنیسووان ها بهره برده اند، برای هاف و همکارانش تعجب آور نبوده است، چرا که چنین چیزی در تحقیقات قبلی آشکار شده بود. مورد شگفت آور این بود که این محققان قادر به کشف نمونه های جدیدی از سازگاری در ارتفاع بالا مرتبط به عموزاده های باستانی ما شده اند که انتظار نداشتند.

    هاف می گوید: “این که در این سازگاری فقط یک جهش ژنی وجود داشت، برای من همچون یک معما بود.”

    از آنجایی که ممکن است، دنیسووان ها مدت کافی در نواحی ارتفاعات زندگی کرده اند که یک جهش ژنی کم اکسیژن برای سازگاری به دست آورده اند، انتظار می رود، گروه های جمعیتی دیگر هم که از جمله، هوموساپینس ها هم در نواحی مرتفع زیسته باشند. البته توضیحاتی برای این احتمال وجود دارد. شاید دنیسووان ها اصلا چنین سازگاری با ارتفاعات بالا نداشته اند و این نوع ژن به صورت تصادفی از ژنتیکی خالص پدید آمده باشد و تنها زمانی که نیاکان تبتی به ارتفاعات آمده اند، از این ژن بهره منده شده اند. یا شاید از آنجایی که این ژن ها تنها در ترکیباتی خاص سودمند بوده اند،دیگر ژن های سازگار با ارتفاع بالا، سودمندی خود را در گروه های جمعیتی دیگر از دست داده باشند.

    این روش پیش از این برای پیدا کردن DNA حیوانات و گیاهان مورد استفاده قرار گرفته بود، حال دانشمندان با این روش قادر به جستجوی مواد ژنتیکی متعلق به انسان های باستانی و دیگر پستانداران شده اند. با این روش دانشمندان امکان کشف DNA های انسان های باستانی در غارها حتی بدون یافتن بقایای استخوانی و یا اسکلتی خواهند بود.

    این روش پیش از این برای پیدا کردن DNA حیوانات و گیاهان مورد استفاده قرار گرفته بود، حال دانشمندان با این روش قادر به جستجوی مواد ژنتیکی متعلق به انسان های باستانی و دیگر پستانداران شده اند. با این روش دانشمندان امکان کشف DNA های انسان های باستانی در غارها حتی بدون یافتن بقایای استخوانی و یا اسکلتی خواهند بود.

    نتایج آزمایش های ترکیب های ژنتیکی در سطح فردی پیچیده هستند، حال چنین پیچیدگی هایی در سطح گونه و جامعه چندان تعجب برانگیز نیست. کشف اسرار منشأ انسان کاری بسیار دشوار است و در حالی که ابزارهای علمی ما برای چنین بررسی هایی در حال بهبود است، دانشمندان به چنین امکانی نزدیک تر می شوند. دانشمندان به تازگی اعلام کرده اند، امکان استخراج DNA  نئاندرتال ها و دنیسووان ها را بدون فسیلی داشته اند. استخوان های فسیلی که منبع اصلی DNA های باستانی محسوب می شود، بسیار کمیاب هستند و حتی در سایت های باستانی که پیش از این شواهدی از حضور انسان های باستانی در آن پیدا شده اند، چنین بقایایی به ندرت کشف شده است.

    بنابراین، این روش جدید پیشرفت علمی عظیمی محسوب می شود.  با این روش دانشمندان امکان کشف DNAهای انسان های باستانی در غارها حتی بدون یافتن بقایای استخوانی و یا اسکلتی خواهند بود. اگر بتوانیم چنین سرنخ های ژنتیکی را از خاک و رسوبات غارها کشف کنیم، ممکن است، چیزهای جدیدی از درخت خانوادگی انسان در اختیار داشته باشیم.

    هاف می گوید: “شواهد فسیلی در آسیا چندان مطلوب نبوده اند و بنابراین، امیدوارم در طول زمان با کشف چنین شواهدی افزایش یابد و ما شروع به دست آوردن DNAهای باستانی کنیم. ما نمونه های DNA  باستانی زیادی از نئاندرتال ها در اختیار داریم، اما تقریبا هیچ کدام از این شواهد از آسیا به دست نیامده اند. در صورتی که شواهد فسیلی کافی به دست آید، ما قادر خواهیم بود، از پیچیدگی و غنای ژنی انسان های کهن آسیا اطلاعاتی به دست آوریم. اما تا به حال، تنها قادر به انجام کشفیاتی جزئی در این مورد بوده ایم.”

    .

    منبع: inverse


    مطالب مشابه


    نظر خود را در مورد این پست ارسال فرمایید.