بازآفرینی آخرین نیای مشترک انسان‌ها و نئاندرتالها با استفاده از فسیل مجازی
در تلاشی که برای دستیابی به تفسیر سه‌بعدی از همه‌ی نیاهای مشترک انسان‌ها و نئاندرتالها انجام گرفت، پژوهشگران با به‌کارگیری روش‌های نوین دیجیتالی توانسته‌اند شکل فرگشت ساختاری، جمجمه را در دو تبار انسان‌های هوشمند (Homo sapiens) و نئاندرتالها شناسایی کنند. این بررسی نشان می‌دهد که جمعیتی که دچار جدایی تبارهای انسان‌ها و نئاندرتال شده‌اند خیلی قبل‌تر از زمانی می‌زیسته‌اند که تا کنون پنداشته می‌شد. همه‌ی ما می‌دانیم که انسان‌ها دارای یک نیای مشترک با نئاندرتالها هستند. گونه‌ی منقرض‌شده‌ی نئاندرتالها به عنوان نزدیک‌ترین خویشاوندان ماقبل تاریخ ما شناخته می‌شوند. اما فهم و دریافت چگونگی سازوکار و شکل این جمعیت کهن همواره پدیده‌ای رازآلود بوده است. از سویی فسیل‌های به دست آمده از دوره‌ی پلیستوسن یعنی زمان جدایی تبار انسان‌ها و نئاندرتالها بسیار کمیاب و در عین حال تکه‌تکه هستند.
اکنون پژوهشگران با استفاده از اشکال (morphometrics) الگوریتم‌های آماری در رابطه با فسیل‌های جمجمه ای در طی بازه‌ی فرگشتی این دو گونه توانسته‌اند یک بازسازی سه‌بعدی از آخرین نیای مشترک انسان‌ها و نئاندرتالها ارائه دهند. فسیل مجازی با استفاده از رسم ۷۹۷ نشانه‌ی روی جمجمه‌های فسیلی در طول تاریخ تقریبا دو میلیون ساله‌ی نوع بشر شبیه‌سازی شده است. در این میان یک فسیل جمجمه از یک انسان راست‌قامت (Homo erectus) مربوط به ۱.۶ میلیون سال پیش، یک جمجمه یافت شده از یک نئاندرتال یافت شده در اروپا و حتی تعدادی از جمجمه‌های مربوط به انسان‌های قرن نوزدهم که در آزمایشگاه داکوورث (Duckworth) کمبریج گردآوری شده‌اند مورد بررسی قرار گرفتند.
نشانه‌های موجود در این جمجمه‌ها دارای یک ساختار و سازوکار فرگشتی بودند به طوری که پژوهشگران را قادر می‌ساختند با استفاده از بررسی آنها یک خط زمانی برای تغییرات ساختار جمجمه یا ریخت‌شناسی نیاکان کهن ما بیابند. آنها سپس یک جمجه مدرن که اسکن دیجیتالی شده بود را هم به این خط زمانی اضافه کردند و با کمال تعجب دیدند که این جمجمه هم با سایر جمجمه‌هایی که در طول تاریخ به دست آمده بودند تناسب دارد. این دستاورد پژوهشگران را قادر می‌ساخت تا به این نکته پی ببرند که چگونه ویژگی‌های ریخت‌شناسی دو گونه‌ی انسان‌ها و نئاندرتالها در یک نیای واحد در دوره‌ی پلیستوسین متمرکز شده است. پلیستوسین به دوره‌ی حدود ۸۰۰ تا ۱۰۰ هزار سال پیش گفته می‌شود.
گروه پژوهشی سه شکل مختلف از جمجمه‌های نیاکانی محتمل برای این دو تبار را در سه دوره‌ی زمانی متفاوت پیش‌بینی کردند. سپس با استفاده از شبیه‌سازی انجام‌شده، شکل کامل جمجمه‌ها را به دست آورده و آنها را با معدود فسیل‌های به دست آمده و تکه‌های استخوانی دوره‌ی پلیستوسن مقایسه کردند. پژوهشگران توانستند به متناسب‌ترین استخوان جمجمه‌ای که برای نیای مشترک انسان‌ها و نئاندرتالها مطرح بودند و همچنین بازه‌های زمانی محتمل‌تر برای آخرین نیای مشترکی که وجود داشته دست یابند.
برآوردهای پیش از این با توجه به DNAهای کهن پیش‌بینی کرده بودند که آخرین نیای مشترک انسان‌ها و نئاندرتالها حدود ۴۰۰ هزار سال پیش می‌زیسته‌اند. اما فسیل مجازی به دست آمده از شبیه‌سازی کامپیوتری و شکل به دست آمده برای جمجمه به تکه‌های به دست آمده در حدود ۷۰۰ هزار سال پیش در دوره‌ی پلیستوسن را نشان می‌دهد. به نظر می‌رسد هنگامی که دسته‌ی نیایی در اوراسیا هم وجود داشته‌اند، آخرین نیای مشترک اما از سرزمین افریقا سرچشمه گرفته باشد. نتایح این بررسی در مجله‌ی فرگشت انسان (Human Evolution) منتشر شده است. سرپرست این گروه بررسی دکتر ائورلین مونیر (Aurelien Mounier) از مرکز لورهولم دانشگاه کمبریج در این باره می‌گوید:
ما این را می‌دانیم که با نئاندرتالها یک نیای مشترک داشته‌ایم. اما پرسش این است که نیای مشترک به چه شکل بوده است؟ و از سویی سوال این است که از کجا باید پی ببریم که آیا فسیل‌ها و نمونه‌های یافت شده متعلق به همان نیای مشترک است؟ در پی این عدم قطعیت‌ها تناقض‌های و ابهامات زیادی به میان می‌اید که باید برایشان پاسخی بیابیم.
ما می‌خواستیم تا یک راهکار نوین برای برخورد با کاستی‌های فسیل‌های یافت شده طی سالیان طولانی پیدا کنیم. روش ما به صورت ترکیبی از روش‌های دیجیتال سه‌بعدی و روش‌های تخمینی آماری بود. این امر مارا قادر می‌ساخت تا بتوانیم به صورت ریاضی‌وار پیش‌بینی هایی انجام دهیم و فسیل‌های جمجمه‌ی آخرین نیای مشترک انسان‌های مدرن و نئاندرتالها را با استفاده از یک درخت زندگی برای سره‌ی انسان‌ها (سره‌ی Homo؛ منظور از آن خانواده‌ی انسان و انواع میمون‌ها هم در آن قرار می‌گیرند.) بازآفرینی کنیم.
با این حال، چهره‌ی نیای مجازی شبیه‌سازی شده نشان می‌دهد که بر روی این چهره هم نشانه‌هایی از اندکی تورفتگی روی استخوان گونه دیده می‌شود که در انسان‌های مدرن هم وجود دارد که این ویژگی در ساختار استخوان‌های گونه منجر به شکل‌گیری چهره‌ی خوشایندتری در انسان‌های مدرن شده است. در نئاندرتالها این ناحیه حالت بادکرده و بیرون‌زده دارد. به علت وجود توده‌های هوایی در این ناحیه در نئاندرتالها آرواره‌ها ضخیم‌تر هستند و همین امر باعث بیرون‌زدگی چهره در آنها شده است.
پژوهشی از دانشگاه نیویورک چندی پیش منتشر شد که نشان می‌داد ته‌نشین‌های استخوانی در ادامه باعث ساخته شدن استخوان چهره‌ی کودک‌های نئاندرتالها در طول سال‌های اولیه‌ی زندگی شده‌اند. پیشانی پهن و بزرگ نیای مجازی که به عنوان ویژگی خاص تبار انسان شناخته می‌شود هم شبیه نئاندرتالها و هم انسان‌های اولیه است که این ویژگی در انسان‌های مردن از بین رفته است. به گفته‌ی مونیر این فسیل مجازی روی هم رفته به نئاندرتالها شباهت بیشتری دارد که این وضوع خیلی هم عجیب نیست چون اگر کل آن خط زمانی را در نظر بگیریم، خواهیم دید که هومو ساپین‌ها یا انسان‌های امروزی بر حسب ساختار جمجمه‌شان از مسیر نیاکان خود فاصله گرفته‌اند. دکتر مارتا میرازون لار (Mata Mirazon Lahr) از کمبریج که در این پژوهش همکاری داشته معتقد است:
می‌توان با بررسی‌های آماری و بررسی رانش ژنی احتمال داد که نرخ انجام تغییرات ریخت‌شناختی در تبار انسان‌های مدرن به علت برخی اتفاقات بزرگ در زمینه‌ی آماری و رانش ژنی بسیار بیشتر از سایر گونه‌ها بوده است؛ تصادفاتی که منجر شده است تا یک نوع خاص از انسان‌ها در افریقا اکنون جمعیتی بیش از ۷ میلیارد نفر روی کره‌ی زمین داشته باشد. نتایج ما امکان روی دادن نرخ بالاتری از تغییرات ریخت‌شناختی در تبار انسان‌های مدرن را محتمل می‌داند.
به گفته‌ی مونیر دسته‌ی آخرین نیاکان مشترک احتمالا بخشی از گونه‌ی انسان هایدلبرگی بوده‌اند. انسان‌های هایدلبرگی دسته‌ای بودند که حدود ۷۰۰ تا ۳۰۰ هزار سال پیش در افریقا و اروپا زندگی می‌کرده‌اند. مونیر و همکارانش در گام بعدی این پروژه می‌خواهند روی مدل‌های آخرین نیای مشترک آدم‌ها (Homo) و شامپانزه‌ها کار کنند. او در این مورد می‌گوید:
مدل‌های ما با اینکه عین واقعیت نیستند اما در نبود فسیل‌ها می‌توان از این روش‌های نوین برای آزمایش و سنجش فرضیه‌های موجود در زمینه‌ی انسان‌های عصر قدیم و پرسش‌های مرتبط با آن استفاده کرد. این روش‌ها حتی برای سایر جانوران قدیمی از اسب‌ها گرفته تا دایناسورهای منقرض‌شده هم می‌تواند به کار رود.
نظرات