تفاوت رنگ پوست در انسان‌ها چطور به وجود آمده است؟

بیشتر مردم آفریقایی دارای رنگ پوست تیره هستند اما گروههای مختلف مردم در این قاره همه انواع رنگ موی موجود در سیاره زمین را دارند؛ از رنگ پوست سیاه در جنوب سودان گرفته تا پوست گندمی در جنوب آفریقا و محققان اکنون توانسته اند دلیل ژنتیکی آن را دریابند.

این تحقیق، تکامل این ژن ها و چگونگی سفر آن ها در سراسر جهان را پیگیری کرده است. در حالیکه رنگ پوست تیره برخی ساکنان جزایر اقیانوس آرام قابل پیگیری در قاره آفریقاست، اما تنوع های ژنی اوراسیا نیز به نظر می رسد که از آفریقا سرچشمه گرفته اند. جالب اینجاست که برخی جهش های ژنتیکی مسئول رنگ پوست روشنتر اروپاییان نیز از منشا آفریقایی برخوردارند.

محققان بر این عقیده اند که اجداد اولیه استرالوپیتکین انسان در آفریقا احتمالا دارای پوست روشنتر بوده اند. به گفته محققان، اجداد اولیه انسان دبدن پر مویی داشتند که از آن ها در برابر تابش شدید خورشید محافظت می کرد.

تا چندی پیش محققان تصور می کردند که پس از آنکه اجداد انسان حدود دو میلیون سال قبل کم مو تر شد، به سرعت رنگ پوستشان به سمت تیره تر تکامل پیدا کرد تا از آن ها در برابر سرطان پوست و تاثیرات مضر تابش فرابنفش محاظت کند. سپس با مهاجرت انسان به خارج آفریقا و به سمت مناطق شمالی تر، رنگ پوست آن ها به سمت روشنتر شدن تکامل پیدا کرد تا نور خورشید بیشتری دریافت کنند.

مطالعات پیشین بر روی ژنهای رنگ پوست با این ایده مطابقت داشت. برای مثال ژن رنگ رفتگی SLC24A5 با پوست های روشن اروپایی در ۶۰۰۰ سال گذشته مرتبط بوده است. اما تحقیق جدید نشان داد که داستان تکامل رنگ پوست انسان اینگونه نبوده است.

در این پژوهش از نورسنج برای سنجش بازتاب پوست بر روی ۲۰۹۲ فرد در اتیوپی، تانزانیا و بوتسوانا استفاده شد و محققان دریافتند که تیره ترین پوست در جمعیت گله دار منطقه نیلی صحرایی شرق آفریقا مانند مورسی و سورما بوده و روشنترین رنگ پوست متعلق به منطقه سان در جنوب آفریقاست. همچنین رنگهای میان این دو نیز وجود دارد که برای مثال در مردم اتیوپی دیده می شود.

محققان همزمان نمونه های خون این افراد را برای بررسی های ژنتیکی جمع آوری کرده و بیش از چهار میلیون پلی مورفیسم نوکلئوتیدی (SNPs) را تعیین توالی کردند که یک حرف کد ژنتیکی آن ها در ژنوم ۱۵۷۰ دواطلب آفریقایی دارای تفاوت بود. آن ها توانستند چهار ناحیه ژنتیکی را کشف کنند که SNPs های خاص در آن ها با رنگ پوست مرتبط بودند.

طبق یافته های این دانشمندان، ژن SLC24A5 که از اروپا سرچشمه می گرفت، در شرق آفریقا نیز رایج بود و در حدود نیمی از شرکت کنندگان اتیوپایی این تحقیق وجود داشت. این سویه حدود ۳۰ هزار سال قبل بوجود آمد و احتمالا در اثر مهاجرت انسان ها از خاورمیانه به شرق آفریقا منتقل شده است. اما با اینکه بسیاری از جمعیت این منطقه دارای این ژن بودند، پوستشان سفید نبود که احتمالا دلیل آن، یکی از چندین ژنی است که رنگ پوست را ایجاد می کنند.

محققان همچنین دو سویه دیگر ژن موسوم به HERC2 و OCA2 را شناسایی کردند که با رنگ روشن پوست، چشم و موی اروپاییان ساکن آفریقا مرتبط هستند. این ژن ها باستانی بوده و در میان جمعیت منطقه سان در جننوب آفریقا رایج هستند.

محققان می گویند این ژن ها حدود یک میلیون سال قبل در آفریقا بوجود آمده و بعدها در اروپا و آسیا گسترش یافته اند.

مهمترین یافته این تحقیق به ژنی موسوم به MFSD12 مرتبط است که دو جهش کاهنده بیان آن در میان بسیاری از سیاهپوستان دیده شد. این سویه ها حدود نیم میلیون سال قبل بوجود آمده اند که نشان می دهد اجداد انسان احتمالا قبل از آن دارای پوست نسبتا تیره و نه کاملا سیاه کنونی بوده اند. این دو ژن همچنین در میان جمعیت ها میلان سیون ها، برخی اقوام استرالیایی و هندی ها دیده می شود که ممکن است از اجداد مهاجر آفریقایی شان به ارث گرفته باشند. این مهاجرت حاوی هر دو ژن رنگ پوست روشن و تیره بوده اما ژن تیره تر در اوراسیا از بین رفته است.

محققان برای درک عملکرد جهش های ژن MFSD12 برای تیره تر شدن پوست، بیان آن را در سلولهای آزمایشگاهی کاهش دادند تا فعالیت ژنهای انسان های با پوست تیره را تقلید کنند. سلولهای مذکور تعداد رنگدانه سیاه یوملانین بیشتری تولید کردند که مسئول رنگ پوست، مو و چشم سیاه است. این جهش ژنی همچنین شاید با مسدودسازی رنگدانه های زرد باعث تغییر  رنگ پوست شوند. آزمایشات محققان بر روی گورخر ماهی و موشها با حذف MFSD12  نشان داد که رنگدانه های زرد و قرمز از بین رفتند و پوست قهوه ای موشها به رنگ خاکستری درآمد.