منشا حیات بشر کجاست؟

منشا انسان و چگونگی رسیدن تبار انسان به جایگاه فعلی یکی از جالب‌ترین و در عین حال دشوار‌ترین معماهای دنیای علم است.

این سوال که منشا حیات بشر کجاست، سوالی است که شاید به ذهن بسیاری از افراد خطور کرده‌ باشد و جواب دادن به این سوال نیز روزبه‌روز با کشف حقایق و شواهد جدید، پیچیده‌تر می‌شود. تاریخ ثبت‌شده از بشر بیشتر جنبه‌ی استعاری و گاهی‌ اوقات هم جنبه‌ی لفظی و خرق‌ عادتی داشته است؛ اما چیزی که مشخص است این است که انسان‌های امروزی مانند سایر حیوانات از گوشت و خون هستند.

اما انسان‌های مدرن آنقدر خاص بودند که در آرایه‌شناسی لینه‌ای در نیمه‌ی دوم قرن بیستم تیره و خانواده خودشان یعنیهومینید را نسبت به بقیه متمایز کردند. این خاص‌بودن، هومینیدها را از پونگینه (خانواده کَپی‌های بزرگ آفریقایی شامل شامپانزه‌‌، بونوبو، و گوریل به‌علاوه اورانگوتان از جنوب‌شرقی آسیا) متمایز کرد.

ما اکنون می‌دانیم که انسان امروزی فقط یکی از کپی‌های بزرگ آفریقایی است. بنابراین این اتفاق چه‌ زمانی و چگونه مفهوم را با این شدت تغییر داد؟

مشاهدات اولیه

درقرن ۱۹ تنها شاهد و مدرکی که برای تشخیص رابطه و نزدیکی بین دو حیوان زنده وجود داشت، بررسی شباهت آنها با چشم غیرمسلح بود. در واقع دو حیوان زنده را از نظر استخوان‌ها، دندان‌ها، ماهیچه‌ها و اندام‌هایشان مقایسه می‌کردند.

اولین شخصی که یک مقایسه‌ی نظام‌مند درخصوص این تفاوت‌ها بین انسان‌های امروزی و کپی‌های بزرگ آفریقا انجام داد، زیست‌شناس انگلیسی، توماس هنری هاکسلی بود. هاکسلی در بخش مرکزی کتاب کوچک خود به نام شواهدی به‌عنوان جایگاه انسان در طبیعت که در سال ۱۸۶۳ منتشر کرد، اینگونه نتیجه‌گیری کرد که تفاوت انسان‌های امروزی با کپی‌های آفریقایی کمتر از تفاوت بین کپی‌های آفریقایی و اورانگوتان‌هاست.

این همان مدرکی بود که چارلز داروین (دانشمند انگلیسی علوم طبیعی) در کتاب تبار انسان در سال ۱۸۷۱ به آن اشاره کرد. از آنجایی‌که کپی‌های آفریقایی ازنظر ریخت‌شناسی به انسان‌های امروزی نزدیک‌ترند تا کپی‌های آسیایی، داروین فرض را براین گرفت که اجداد انسان‌های امروزی به احتمال زیاد در آفریقا بیشتر از جاهای دیگر بوده‌اند.

بررسی بیشتر

پیشرفت در بیوشیمی و ایمونولوژی در اوایل نیمه‌ی اول قرن بیستم پژوهش‌ها درمورد رابطه‌ی انسان‌های امروزی با کپی‌ها را از سطح ریخت‌شناسی ماکروسکپی و مقیاس بزرگ وارد ریخت‌شناسی مولکولی کرد.

امیل زوکرکندل، زیست‌شناس فرانسوی متولد اتریش و موریس گودمن، زیست‌شناس آمریکایی، روش‌های تحلیلی جدیدی را درمورد پروتئین‌ها به‌کار گرفتند و گزارش نتایج را در اوایل دهه‌ی ۱۹۶۰ ارائه دادند. زوکرکندل از آنزیم‌ها برای شکستن اجزای پروتئینی هموگلوبین و تبدیل آن به جزء پپتیدی استفاده کرد. او نشان داد که الگوهای پپتید انسان‌های امروزی،گوریل‌ها و شامپانزه‌ها غیرقابل تمییز است.

گودمن از روش دیگری به نام ایمونودیفیوژن برای مطالعه روی آلبومین استفاده کرد. او نشان داد که الگوهای به‌دست‌آمده از آلبومین انسان‌های امروزی و شامپانزه‌ها یکسان است. وی دلیل این امر را یکسان‌بودن مولکول‌های آلبومین از هرنظر قلمداد کرد.

p> 

ارتباط بین کپی‌ها و انسان‌ها

پروتئین‌ها از رشته‌‌ی آمینواسیدها تشکیل شده‌اند و در بسیاری از موارد می‌توان بدون اینکه تفاوتی در عملکرد پروتئین به‌وجود آورد، آمینواسیدها را با آمینواسیدهای دیگر جایگزین کرد. ویسن ساریچ، انسان‌شناس آمریکایی و آلان ویلسون، زیست‌شناس نیوزیلندی در اواخر دهه‌ی ۱۹۶۰ از این تفاوت‌های جزئی در ساختار پروتئین استفاده کردند و نتیجه گرفتند که رابطه بسیار نزدیکی میان کپی‌های آفریقایی و انسان‌های مدرن وجود دارد.

آنها همچنین اولین ساعت مولکولی برای تخمین همگرایی انسان و کپی‌های آفریقایی را ارائه دادند و تاریخ شکاف را چیزی حدود ۵ میلیون سال پیش می‌دانند. این تاریخ کمتر از نیمی از تخمین‌های معاصر براساس شواهد فسیلی بود. مری‌کلیر کینگ (نسل‌شناس انسان) و آلان ویلسون در سال ۱۹۷۵ نشان دادند که ۹۹ درصد از توالی آمینواسیدهای پروتئین‌های خونی شامپانزه و انسان مدرن یکسان است.

ظهور DNA

با کشف جیمز واتسون، فرانسیس کریک و کمک ناخواسته روزالین فرانکلین درمورد اساس ساختار DNA و کشف متعاقبکریک و سایرین درمورد ماهیت کد ژنتیکی، این امکان به‌وجود آمد که رابطه بین ارگانیزم‌ها درسطح ژنوم بررسی شود. پژوهش‌های فناورانه‌ی امروزی می‌تواند به پیدا کردن توالی تمامی ژنوم‌ها کمک کند. پژوهشگران در دهه‌ی گذشته پیش‌نویس خوبی از توالی‌های ژنوم‌های هسته‌ای  شامپانزه، اورانگوتان، گوریل و بونوبو را منتشر کرده‌اند.

داده‌های بهتر و بیشتری تا به‌ حال جمع شده است و در سال ۲۰۱۳ یک بررسی روی DNA کپی‌ها برپایه‌ی ژنوم‌های ۷۹ کپی بزرگ منتشر شد.

این توالی جدید ژنوم کپی‌ها نتایج به‌دست آمده از تحلیل‌های قبلی از DNA هسته‌ای و میتوکندری را تایید کرد: انسان‌های مدرن و شامپانزه‌ها روابط نزدیک‌تری بایکدیگر نسبت به گوریل‌ها دارند.

وقتی تفاوت‌های DNA میان انسان و کپی‌های بزرگ با استفاده از بهترین شواهد دیرینه‌شناسی برای کشف شکاف میان کپی‌ها و میمون‌های دنیای قدیم واسنجی شد، این فرضیه مطرح شد که اجداد مشترک انسان‌های امروزی، شامپانزه‌ها، و بونوبوها چیزی حدود ۸ میلیون سال پیش زندگی می‌کردند. 

ظهور هومینین‌ها

اکثر پژوهشگران انسان مدرن را به‌عنوان هومونین می‌شناسند. با این‌وجود، پاسخ به این سوال که ما از کجا نشئت می‌گیریم، هنوز از منظر علمی برای افراد خارج از موضوع سخت است. این مشکل تا حدودی به‌دلیل رشد روزافزون فسیل‌های مربوط به تکامل انسان است و یابندگان این فسیل‌ها با هر کشف جدیدی که می‌کنند، خواستار تغییر و بازنویسی کتاب‌ها می‌شوند.

ماهیت چندگانه‌ی دیرینه‌شناسی انسان برای رشته‌های مختلف علمی بدین معناست که شواهد جدیدی که به ما برای درک اجدادمان کمک می‌کند، همیشه در شکل فسیل‌های جدید به‌دست نمی‌آید. این شواهد جدید از طیفی از رشته‌هایی شامل باستان‌شناسی، آناتومی تطبیقی، علوم زمین، زیست‌شناسی تکاملی، ژنومیک و نخستی‌شناسی به‌دست می‌آید.

عامل مشکل‌ساز بعدی این است که فسیل‌های به‌دست‌آمده از انسان، تنها مشمول شواهد فسیلی اجداد مستقیم ما نمی‌شود. اکثر این فسیل‌ها مربوط به دودمان‌هایی است که مرتبط با درخت زندگی نیستند و درواقع متعلق‌ به خویشان نزدیک منقرض‌شده هستند. کار طبقه‌بندی خویشان نزدیک به اجداد ما، کاری‌ است که به‌تازگی درصدد آن برآمده‌ایم.

دودمانی وجود دارد که به هومو ساپینس (انسان هوشمند) امروزی منتهی می‌شود، ولی جدای از این، یک دسته از آزمایش‌های جانبی نیز وجود دارد که درک‌ آنها نیز به همین اندازه مهم است. این آزمایش‌ها برخی از جالب‌ترین فصول تکامل انسان را ارائه می‌دهند.

منشا سرده هومو

درک منشا سرده‌ی خودمان، هومو، بدین معناست که ما چه فسیل‌هایی را به‌عنوان اولین انسان‌‌های اولیه می‌شناسیم. چیزی حدودی ۴ میلیون سال پیش شاهد به‌وجود آمدن اولین سرده به نام استرالوپیتهکوس بودیم. فسیل‌های این سرده، موجودی را نشان می‌دهند که به‌ احتمال زیاد، از اجداد سرده هومو بوده‌ است.

 طبق شواهد فسیلی ما حدود ۲.۵ میلیون سال پیش اولین گونه‌هایی که بسیاری معتقدند متعلق به سرده‌ی ماست، در آفریقا وجود داشته‌اند.  یکی از این گونه‌ها، هومو هابیلیس است که تقریبا می‌توان به‌طور قطع گفت که ابزار سنگی می‌ساخته است و مغزی نسبتا بزرگ‌تر نسبت به استرالوپیتهکوس داشته است. این گونه همچنین به‌صورت ایستاده و روی دوپا حرکت می‌کرده است.

بعضی از افراد گونه‌ی دومی را مطرح می‌کنند: هومو رودولفی که دانش ما درمورد آن کم است. این اجداد محتمل انسانی ما درکنار خویشان نزدیک خود (که تقریبا می‌توان گفت اجداد ما نیستند) زندگی می‌کردند. این‌گونه‌ها که پارانتروپوس(پرامردم) یا جنوب‌ کپی آسا نامیده می‌شوند، مغزهای کوچک، استخوان‌های فک بزرگ، چهره‌های بزرگ تخت و دندان‌های جویدنی بزرگی داشتند. آنها حداقل یک میلیون سال به حیات خود ادامه دادند و با توجه به هرچیزی که به‌عنوان غذا می‌خوردند (که هنوز هم غذای آنها مشخص نیست) موفق شده بودند که به‌اندازه‌ی حیات متوسط یک پستاندار عمر کنند.

اما برخی از پژوهشگران فکر می‌کنند که هومو هابیلیس و هومو رودولفی تفاوت زیادی با جنوب‌کپی که قبل از آنها وجود داشته، ندارند تا بخواهیم آنها در سرده‌ی هومو طبقه‌بندی کنیم. این پژوهشگران ادعا می‌کنند که اندازه و شکل بدن آنها و اندازه‌ی دندان‌ها و فک‌ آنها تنها کمی با جنوب‌کپی تفاوت داشته است. این بدین معناست که نوع حرکت و رژیم غذایی آنها زیاد به سمت گونه‌های پیش‌مدرن هومو مثل هومو ارکتوس تغییر نکرده است و نمی‌توان آنها را جزو هومو به‌حساب آورد.

ساخت ابزار کافی نیست

همچنین شواهد نشان می‌دهند که جنوب‌کپی‌ها ممکن است قبل از هومو هابیلیس‌ها ابزار ساخته باشند، پس نمی‌توان ساخت ابزار را تنها مختص سرده هومو دانست. طبق توافقات روز افزون پژوهشگران، این حقیقت که از ۵۰ سال پیش تاکنون هوموهابیلیس جزو سرده‌ی هومو بوده است، باید تغییر کند و مورد بازبینی قرار گیرد. 

گونه‌هایی که پس از مدت کوتاهی از آفریقا نشئت گرفتند، مثل هومو ارگستر (انسان کارورز) بیشتر برای سرده‌ی هومو مناسب هستند. این گونه‌ها شاید دو میلیون سال پیش آفریقا را ترک کرده باشند و به سمت شرق یعنی چین و اندونزی مهاجرت کرده باشند و در آنجا به انسان راست‌قامت تکامل یافته باشند.

تعدادی از مهاجرت‌های بیشتری از آفریقا نیز احتمالا بعد از مهاجرت ارگستر‌ها صورت گرفته است که یکی از این مهاجران، گونه‌ی هومو هایدلبرگی‌ها هستند که طبق نظر اکثر دیرینه‌شناسان جد نئاندرتال‌ها و انسان‌های مدرن (هومو ساپینس) محسوب می‌شوند. تا آنجایی که ما می‌دانیم، نئاندرتال‌ها در خارج از آفریقا تکامل یافته‌اند (شاید در واکنشی به عصرهای یخبندان اروپا). طبق آخرین بررسی‌های منطقه باستانی جبل‌ایرهود در مراکش، اجداد ما حدود ۳۰۰ هزار سال پیش در آفریقا باقی ماندند و درآنجا تا زمان تکامل به انسان‌های مدرن باقی ماندند.

منشا ما کجاست؟

وقتی منشا گونه‌ی خودمان یعنی هومو ساپینس را بررسی می‌کنیم مزایایی شامل حال ما می‌شود: ما می‌توانیم از روش‌های توالی نسل بعدی برای ترمیم و بازسازی DNA باستانی استفاده کنیم. دانشمندان ژنتیک با بازسازی ژنوم‌های باستانی گونه‌های هومینین منقرض‌شده‌ی مختلف، بینش‌های جدیدی به‌وجود آورند که از طریق مقایسه آناتومی فسیل‌ها به تنهایی ممکن نبود. شواهد فسیلی کنونی از دندان نشان می‌دهد که هومو ساپینس‌ها حدود ۱۲۰ هزار سال پیش در چین و ۶۷ هزار سال پیش در جنوب‌شرقی آسیا بوده‌اند.

این کشف ازطریق DNA انسان مدرن و DNA بازسازی‌شده از فسیل نئاندرتال‌ها نشان می‌دهد که زادوولد بین نژادی بین نئاندرتال‌ها و انسان‌های امروزی در آسیای مرکزی در حدود ۱۰۰ هزار سال پیش اتفاق افتاده است. انسان‌های مدرن ده‌ها هزار سال است که با گونه‌های دیگر هومینین زندگی نمی‌کنند. اما طبق شواهد فسیل و DNA، قبل از این زمان، شاید در ۳۰۰ هزار سال پیش یا بیشتر، گونه‌هایی از هومونین‌ها وجود داشتند که اخیرا هم وجود یکی از هومینین‌های قدیمی به نام هومو نالدی گزارش شده است.

هومو نئاندرتال‌ها اولین و مهم‌ترین گونه‌ای بودند که با انسان‌های مدرن در خاور نزدیک همپوشانی داشتند. این‌ گونه به‌احتمال زیاد به دلیل رقابت مستقیم با گونه قوی‌تر از خود یعنی هومو ساپینس‌ها (ازنظر فناوری) منقرض شدند. شواهد مبتنی بر DNA نشان می‌دهد که بین گونه‌های ما و انسان‌های پیش‌مدرن شامل نئاندرتال‌ها و سایر هومینین‌های رازآلود (که به آنها دنسیووا می‌گویند) زادوولد بین گونه‌ای وجود داشته است.

ما هنوز نمی‌دانیم که گونه هومو ارکتوس (انسان راست‌قامت) چه‌زمانی و چگونه منقرض شده است. با آزمایش جانبی تکامل هومینین گونه‌ای دیگری در جزیره فلورس به نام هومو فلورسی کشف شد. این گونه به‌احتمال زیاد حدود ۶۰ هزار سال پیش منقرض شده است. درواقع این هومینین چیزی فراتر از تنها یک آزمایش جانبی را نشان می‌دهد و انسان‌شناس‌ها معتقدند که هابیت مهاجرت گونه‌ای قبل از ارگسترها را به خارج از آفریقا را نشان می‌دهد.

در ادامه چه چیزی در انتظار ماست؟

اگرچه تابه‌حال هزاران فسیل هومینین کشف و بررسی شده است، ولی کارهای زیادی هنوز باید صورت بگیرد. آیا هومینینی موفق شده است که قبل از هومو ارگستر به خارج از آفریقا مهاجرت کند؟ آیا اکثر روند تکاملی انسان در آفریقا رخ داده است؟ آیا برخی از تحولات مهم در خارج از آفریقا رخ داده است؟ هومو ارکتوس چه‌زمانی منقرض شد؟ آیا ممکن است تبادل ژنتیکی بین ارکتوس، ساپینس و شاید سایر گونه‌های هومینین رخ داده باشد؟

مثل سایر نمونه‌های علمی، وقتی داده‌های اضافی دوباره بازسازی می‌شوند، سوالات به‌وجود آمده بیشتر از پاسخ‌ها می‌شوند. اما موضوع مشخص این است که طبق شواهد جدید، ما تنها گونه‌ای نیستیم که تکامل پیدا کرده‌ایم، بلکه خویشاوندان نزدیک منقرض‌شده‌ی ما نیز تکاملاتی داشته‌اند.