باکتری‌ها عامل تکامل ژن‌های بشر

باکتریدر حدود صد هزار سال پیش تکامل بشر شکل مرموزی پیدا کرد. اجداد ما به دلیل نامعلومی به تعداد پنج تا ۱۰ هزار نفر در آفریقا کاهش پیدا کردند.

در آن زمان انسان مدرن از این جمعیت انسان‌های اولیه شکل گرفت و به تعداد زیاد و در نواحی مختلف گسترش یافت. این انسان مدرن با انسان‌های دیگر مانند نئاندرتال‌ها که از لحاظ ژنتیکی عموزاده‌هایش بودند، جایگزین شد و دیگر از میان نرفت. دلیل این کاهش جمعیت و جایگزینی نوع بشر هنوز ناشناخته است. جواب‌ها از تغییرات فرهنگی مانند تکامل زبان، تغییرات زیست‌محیطی، جهش ژنتیکی و حتی فوران آتشفشان‌های غول‌آسا متفاوت بوده است.

اما مطالعاتی که به تازگی روی این موضوع انجام گرفته، مورد دیگری را نیز به دلایل احتمالی اضافه می‌کند: بیماری عفونی که تا سال‌ها گریبانگیر اجداد ما بوده است. این تحقیقات که در مجله آکادمی ملی علوم در تاریخ چهارم ژوئن ۲۰۱۲ منتشر شده، توسط تیمی بین‌المللی از دانشمندان و محققان دانشگاه کالیفرنیا انجام گرفته و در آن تلاش شده به چند و چون دلیل از بین رفتن و جایگزینی اجداد بشر بپردازند.

محققان در این مطالعه معتقدند که از میان رفتن دو گونه ژن‌های انسان‌های نخستین به احتمال زیاد به ضعف سیستم ایمنی بدن آنها در برابر یک نوع از باکتری‌ها ربط دارد. این باکتری‌ها با نام کولی K1 و گروه B Streptococci با ایجاد سپتیسمی و مننژیت در جنین، ‌نوزاد و کودکان به نوع بشر حمله کرده‌اند و آنها از پس این باکتری‌ها برنیامده‌اند و از میان رفته‌اند.

آجیت وارکی، یکی از محققان این پروژه که در دانشگاه سن‌دیگو استاد انسان‌شناسی است، می‌گوید: در یگ گروه کوچک و بسته جمعیتی یک جهش ژنتیکی یا تغییر در ژن‌ها می‌تواند تغییرات بزرگی ایجاد کند. ما در نوع امروزه بشر دو نمونه ژن پیدا کرده‌ایم که امروزه کارکردی ندارند اما این نمونه از ژن‌ها در نمونه‌های فسیلی که از اجداد بشر به‌جا مانده وجود ندارند. این ژن‌ها به احتمال زیاد برای مقابله با این نمونه از باکتری‌ها در نوزادان و کودکان ایجاد شده است. زمانی که یک نوع بیماری یا باکتری بتواند به جوان‌ترها حمله کند در تعداد آن گونه تاثیر زیادی می‌گذارد. گونه‌ها تنها زمانی می‌توانند دوام بیاورند که یا در برابر آن باکتری مهاجم مصونیت پیدا کنند یا آن باکتری را از میان ببرند. در این مورد به نظر می‌رسد اجداد انسان‌ها موفق شده‌اند در طول زمان در برابر عاملی که به مرگ آنها منجر شده مقاومت ژنتیکی نشان دهند. وارکی معتقد است که سیستم ایمنی نوع بشر در طول تکامل خود پاسخ‌هایی را جهت مقابله با باکتری‌های مرگ‌زا ایجاد کرده که توانسته برخلاف عموزاده‌های نئاندرتالش بقا پیدا کند.

این گروه نشان داد که برخی پاتوژن‌ها می‌توانند سیگلکت‌ها یا همان‌گیرنده‌های بیوشیمی در ژن‌ها را در بدن میزبان باکتری به نفع میکروب‌ها جایگزین کنند.

در مطالعات بعدی معلوم شد که ژنی که برای سیگلکت ۱۳ ایجاد شده بود دیگر در بدن انسان‌های هوشمند امروزی وجود ندارد اما نمونه فعال و کارکردی آن هنوز در شامپانزه‌ها که نزدیک‌ترین حیوانات تکاملی به انسان‌ها هستند، وجود دارد. سیگلکت ۱۷ هنوز در انسان‌ها وجود دارد اما به تدریج برای فعال‌سازی پروتئینی که ربطی به پاتوژن‌های مهاجم ندارد، ضعیف‌تر شده است.

مطالعات ژنتیکی در این زمینه می‌تواند نشان دهد که چگونه دستگاه‌های تکاملی بدن در طول زمان به کار می‌روند تا نوع را از خطر از بین رفتن نجات دهند. این درباره انسان‌ها و اتفاقاتی که در طول تکامل‌شان افتاده به خوبی صدق می‌کند. در یک تجربه آزمایشگاهی دانشمندان این فسیل‌های مولکولی را شبیه‌سازی کردند و متوجه شدند که باکتری‌های بیماری‌زای کولیE همچنان توسط پروتئین‌هایی که هزاران سال پیش برای محافظت از نوع بشر شکل گرفته بودند، شناخته می‌شوند و سیستم ایمنی بدن انسان به شکل بالقوه به این باکتری‌ها که دیگر تهاجمی نیستند، واکنش نشان می‌دهد.

اگرچه زمان اتفاق افتادن این تغییر ژنتیکی را نمی‌توان به طور قطع تعیین کرد اما بررسی نشانه‌های مولکول‌های این ژن‌ها نشان می‌دهد که نظریه تغییرات ژنتیکی انسان‌ها برای محافظت و بقا از خود در حدود ۱۰۰ تا ۲۰۰ هزار سال پیش اتفاق افتاده است.

در این زمان باکتری‌های بیماری‌زا تنها گونه‌های اندکی را زنده گذاشته‌اند و جمعیت انسانی به‌شدت کم شده است. تنها گروه کوچکی از انسان‌ها با جهش ژنتیکی‌ای که آنان را قادر به مقابله با بیماری‌ها می‌کرد، باقی مانده‌اند و آنها همان انسان‌های هوشمندی هستند که اجداد انسان امروزی‌اند. این تغییرات ژنتیکی باعث شده امروزه در بدن همه ما یک ژن سیگلکت ۱۷ بدون فایده باقی بماند و ژن سیگلکت ۱۳ از بین رفته باشد. وارکی می‌گوید: تغییرات در نوع بشر و جمعیت آن به احتمال زیاد به دلایل مختلف صورت گرفته که با شدت و ضعف مختلفی روی هم تاثیر گذاشته‌اند. اما ما معتقدیم تغییرات ژنتیکی متناسب با بیماری‌های کشنده یکی از مهم‌ترین آنها بوده است. شاید باید از اجداد خود سپاسگزار باشیم که توانستند با وجود مشکلات در طول زمان راهی برای بقا بیابند.