תגלית: למשך כ-100 אלף שנים פוצל המין האנושי לשניים
צוות חוקרים, בראשות ד"ר דורון בהר מבית החולים רמב"ם בחיפה, סבור כי סדרה של בצורות גרמו לתושבי דרום אפריקה הקדומים להתנתק משאר המין האנושי לפני כ-150 אלף שנה. כעבור 100 אלף שנים בערך, הם חידשו את הקשר
צמד חוקרים ישראלים, שעבדו במסגרת פרויקט משותף של י.ב.מ. וערוץ נשיונל ג'יאוגראפיק, טוענים כי המין האנושי התפצל לפני כ-150 אלף שנה לשתי קבוצות אוכלוסייה מופרדות אשר לא נפגשו זו עם זו למשך כ-100 אלף שנים. המסקנות מבוססות על מחקר שנערך בקרב שבטי הסאן והקוי, החיים בדרום אפריקה וידועים גם בשם "בושמנים". בדיקות של הדנ"א המיטוכונדרי של בני השבטים העידו על חלקם כי התפתחותם הגנטית שונה מזו של שאר תושבי אפריקה ואפילו של שאר תושבי העולם.
המדענים טוענים כי התסריט הסביר ביותר הוא ששתי האוכלוסיות נפרדו בתחילת המסלול האבולוציוני של המין האנושי. כך התפצלה האוכלוסייה שחיה בדרום אפריקה מזו שהתגוררה במזרח היבשת למשך 50 עד 100 אלף שנים. הפיצול יכול היה להיגרם בשל שינויי אקלים. מחקרים חדשים של נתוני אקלים העלו את ההשערה שמזרח אפריקה עברה שרשרת של בצורות גדולות לפני 135 עד 90 אלף שנים. "יתכן שתנאי סביבה קיצוניים ואקלים משתנה גרמו לאוכלוסיות להגר למקומות אחרים על מנת לשפר את סיכוייהן לשרוד". אמר ד"ר דורון בהר, מנהל המחקר. ברגע שאוכלוסיה כזו הגיעה לדרום אפריקה, היא הופרדה מאוכלוסיית המקור שלה על ידי אירועי הבצורת שהתרחשו בשטח שהתפרס ביניהן.
בהר, ביולוג מבית החולים רמב"ם וד"ר סהרון רוזט, סטטיסטיקאי מאוניברסיטת ת"א ומרכז המחקר "ווטסון" של של יבמ בניו יורק, ערכו את מחקרם במסגרת הפרויקט הגנוגרפי המשותף לנשיונל ג'יאוגראפיק ולחברת יבמ. הפרויקט מנסה לתאר תהליכים בהתפשטות אוכלוסיות של בני אדם ברחבי כדור הארץ באמצעות מחקר גנטי. מחקרם פורסם ביום חמישי האחרון בכתב העת האמריקאי לגנטיקה אנושית.
לקריאה במאמר בכתב העת המקוון - לחצו כאן
הדנ"א כספר היסטוריה
המחקר מבוסס על דגימות מהדנ"א המיטוכונדריאלי של תושבי אפריקה. הדנ"א המיטוכונדריאלי הוא חומר תורשתי המצוי באברים הממוקמים בנוזל התא ועוסקים בהפקת אנרגיה באמצעות חילוף חומרים. חומר זה יעיל במיוחד בהתחקות אחר תולדות התפתחותו של המין האנושי. שני מאפיינים הופכים אותו לכזה. ראשית, מדובר בחומר תורשתי העובר אל הצאצאים מהאם ולא מהאב. אם רוצים לבדוק, למשל, האם שני אנשים נולדו לאותה אם, די לקחת דגימות מהדנ"א המיטוכונדריאלי המצוי באחד מתאי גופם ולהשוות בין הדגימות. מכיוון שהדנ"א לא מושפע מהתורשה של האב, התוצאה תהיה חד משמעית. כשמבקשים מדענים לבדוק את מוצאם של אוכלוסיות שלמות, היעדר תורשה מצד האב מצמצם את כמות המידע שיש להתחשב בו במחצית ומקל לאין שיעור על תהליך הבדיקה המסובך.
בנוסף, קצב היווצרות המוטציות בדנ"א המיטוכונדריאלי גדול פי 20 מאשר בדנ"א המצוי בגרעין התא. מוטציות הן שינויים בהרכב המולקולארי של הדנ"א, העשויים להעיד על שינויים סביבתיים שהצריכו הסתגלות של המין לתנאים חדשים. כמו כן, בשביל שתתרחש מוטציה בדנ"א צריך לעבור לפחות דור. ספירת כמות המוטציות שהתרחשו בדנ"א מאפשרת לחשב את כמות הדורות שחלפו מאז שהתקיימה גרסא אחידה של הדנ"א.
כלומר, ריבוי המוטציות בדנ"א המיטוכונדריאלי הופך אותו למקור היסטורי יעיל לחקר תולדות האנושות. החומר התורשתי הזה יכול לספר לנו כמה דורות חלפו מאז ששני אנשים בצדדים שונים של העולם חלקו אם אחת. הוא יכול גם להעיד על שינוי אקולוגי מכריע, שהצעיד את המין האנושי לשלב אבולוציוני חדש.
כתבה באתר "הידען" - שינוי דרסטי באקלים האיץ האבולוציה
שושלות מופרדות
עד כה, כאשר חקרו מדענים את מקורן הגנטי של אוכלוסיות, נבדקו רצפים מייצגים של כמה מאות בסיסים מתוך הדנ"א המיטוכונדריאלי. במחקר הנוכחי נבדק כל הרצף הכולל, כ-16.5 אלף בסיסים, שהם אבני הבניין של הדנ"א. זאת על מנת להגיע לרמת דיוק גבוהה יותר ולכושר הפרדה טוב יותר בין קבוצות שמקורן הגנטי משותף, להן קוראים בשפת המחקר שושלות אימהיות. הבדיקה בקרב שבטי הקוי והסאן העלתה כי 70% מבני השבט, הם נצר לשושלות האימהיות הותיקות בעולם. שושלות אלו, המכונות L0D ו-L0K, הן בנות 150 אלף שנה בקירוב. 30% מבני השבטים הם נצר לשושלות אימהיות המשותפות לכלל בני האדם ביבשת אפריקה.
בשלב השני, השוו החוקרים בין כמות המוטציות המבדילות בין השושלות הותיקות לבין שושלות שנמצאו בקרב שאר תושבי אפריקה, ובינן לבין השושלות שנמצאו בקרב שאר בני הסאן והקוי. "בחנו את ההבדלים משני הכיוונים", אומר ד"ר בהר. "גילינו דבר מעניין. כשהשווינו את הדנ"א של השושלות הותיקות לדנ"א של שושלות שנמצאות באוכלוסיות אחרות באפריקה, מתוך חישובי מספר המוטציות שהפרידו בין השושלות גילינו שהן מתכנסות ביחד לפני לא יותר מאשר 40 אלף שנה. זה אומר שהפעם הראשונה שהייתה זרימת גנים כלשהיא מאנשי הקוי והסאן החוצה הייתה לפני כ-40 אלף שנה לכל היותר.
מהכיוון השני בחנו את השושלות הפן אפריקאיות אצל הקוי והסאן, כלומר אותם 30% שאינם משתייכים לאחת השושלות העתיקות. ראינו שבפעם הראשונה שהשושלות הללו נכנסו לתוך הגנטיקה של אנשי הקוי והסאן גם היא הייתה לפני כ-40 אלף שנה". כלומר, המין האנושי קיים כ-200 אלף שנה, אך אנשי הקוי והסאן החלו, או שבו, לחלוק מטען גנטי עם שאר תושבי אפריקה לפני כ-40 אלף שנה בלבד.
כדי לבחון את החלק השלישי של המשוואה, מתי אירע הפיצול בין השושלות, השתמשו החוקרים בשיטה סטטיסטית שפיתח ד"ר סהרון רוסט, סטטיסטיקאי מאוניברסיטת תל אביב. "פיתחנו שיטה סטטיסטית חדשה המבוססת על מבחן פרמוטציות" מסביר רוסט, "כשרוצים לדעת מה הסיכוי שאיזשהו תהליך התרחש, עורכים חישוב של הסיכוי של כל מאורע בתהליך להתרחש. אם הגענו לאחוז קטן זה אומר שהמאורע הוא מפתיע ואם אנו מוצאים יותר מדי אירועים מפתיעים זה אומר שמשהו בתסריט שבנינו לא נכון. כך אפשר לבחון את השאלה מתי קרה הפיצול. אם מניחים שהפיצול קרה לפני 70 אלף שנה, התוצאה לא סבירה. המסקנה היא שהפיצול היה צריך לקרות קודם."
שיטתו של רוסט מצביעה על כך שהפיצול בין שבטי הסאן והקוי לשאר אוכלוסיית אפריקה התרחש לפני 90 – 150 אלף שנה.
"אם לסכם את תוצאות המחקר" אומר בהר "אנחנו מציעים שהמין האנושי נע בקבוצות קטנות ולא כקבוצה הומוגנית אחת שהתפשטה באופן המשכי באפריקה. אנחנו רואים עדויות לפיצול כזה בתקופה שלפני 90 - 150 אלף שנה, אנחנו רואים שהפיצול הזה יכול היה להישמר כ-100 אלף שנה, עד שהתחיל שוב ערבוב הגנים".
לגלות את סודות העבר
מחקרם של בהר ורוסט, נערך כאמור במסגרת הפרויקט הגנוגראפי (מונח המשלב בין גנטיקה לגיאוגרפיה). במסגרת הפרויקט נאספות מאות אלפי דגימות דם מאנשים ברחבי העולם ומנותחות על ידי מערכות מתקדמות של יבמ. מטרת הפרויקט היא לערוך מיפוי מקיף של הקשרים הגנטיים בין קבוצות אתניות שונות בעולם, על מנת לענות על שאלות יסודיות הנוגעות להתפשטות המין האנושי. בין השאלות הממתינות למענה: האם מוצא כל בני האדם באב ואם קדמונים מאפריקה או שמא התפתחו בני אדם בנקודות שונות בעולם? אם אכן מוצא האדם מאפריקה, מתי לראשונה יצאו בני האדם משם?
כתבה באתר "הידען": גם גנום האדם מוכיח - מוצאנו מאפריקה
ספנסר וולס, מנהל הפרויקט הגנוגראפי של נשיונל ג'יאוגראפיק ויבמ, נרגש מהתוצאות. "מחקר זה ממחיש את כוחה של הגנטיקה, המסוגלת לחשוף מאורעות מכריעים בתולדות המין האנושי. להקות זעירות של בני אדם קדומים, שהופרדו על ידי תנאי החיים הקשים, שבות ומתאחדות כשהן על סף היכחדות, על מנת לשוב וליישב את כדור הארץ כולו. איזו דרמה אפית!"
וולס כיוון בדבריו לתיאוריה הקיימת מזה זמן מה, המשערת כי המין האנושי היה כבר על סף היכחדות בראשית ימיו ושב להתרבות ולהתעצם בתקופת האבן המאוחרת. יש חוקרים הסבורים כי אוכלוסיית בני האדם הצטמצמה בשלב מסוים לכ-2,000 איש. וולס סבור כי הבצורות הקשות, שגרמו לפיצול המדובר, הן שהביאו את המין האנושי לסף כיליון.
