10 کشف برتر DNA باستانی در 2022
دی‌ان‌ای باستانی، امسال به گونه‌ای متفاوت از گذشته، موضوع خبرها بود. در ماه اکتبر، سوانته پابو، پیشگام مطالعات دی‌ان‌ای باستانی، با دریافت جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی، توجه سراسر جهان را به این رشته علمی بسیار نوپا جلب کرد.
جان هاکس،* ترجمه و تلخیص: علی قنبری:** دی‌ان‌ای باستانی، امسال به گونه‌ای متفاوت از گذشته، موضوع خبرها بود. در ماه اکتبر، سوانته پابو، پیشگام مطالعات دی‌ان‌ای باستانی، با دریافت جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی، توجه سراسر جهان را به این رشته علمی بسیار نوپا جلب کرد. از توالی‌یابی نخستین نسخه اولیه ژنوم نئاندرتال‌ها و دنیسوان‌ها، تنها 12 سال می‌گذرد. از آن زمان تا به حال، ده‌ها پیشرفت شگرف در شناخت ما از انسان‌های گذشته به واسطه ژنوم‌های‌شان رخ داده است. اکنون، دی‌ان‌ای باستانی به ابزاری کاربردی در بسیاری از موضوعات پژوهشی انسان‌شناسی تبدیل شده است. شکی نیست که پژوهشگران، با توالی‌یابی ژنوم گروه‌های انسانی منقرض‌شده، هنوز درباره آنها مشغول آموختن‌اند؛ اما تیم‌های بیشتر و بیشتری از دانشمندان، اکنون از دی‌ان‌ای بهره می‌گیرند تا به درکی از بافت محوطه‌ها و غذایی که انسان‌های کهن می‌خوردند، برسند و یکی از افق‌های رو به گسترش پژوهش‌ها، فهم آن بوده که ژن‌های کهن ممکن است چگونه در صفات مردمان زنده دخیل باشند؟ آنچه در ادامه می‌خوانید، گزیده‌ای است از 10 خبر درباره دی‌ان‌ای باستانی در سال گذشته میلادی که اهمیت این علم و تحولات پرشتاب آن را برجسته می‌کند. بعضی از این موارد، سرخط اخبار جهان شدند و برخی دیگر ممکن است از چشم رسانه‌ها دور مانده باشند؛ اما می‌توان شاهد بود چگونه محققان را به اطلاعاتی رهنمون می‌کنند که در دهه آینده از آنها سود خواهند جست. هر دو گروه از این اخبار، در کنار هم، دانش فزاینده‌‌مان از گذشته بشر را شکل می‌دهند. لازم به تأکید است که ضمن رعایت اصل وفاداری، تغییرات اندکی در متن انجام شده تا از میزان تخصصی‌بودن مطالب کاسته شود و مطالعه آن برای همگان آسان و ممکن باشد.
1- پیوندهای خانوادگی نئاندرتال‌ها
نئاندرتال‌هایی که در غار چاگیرسکایای روسیه زندگی می‌کردند، برای باستان‌شناسان شواهد جسمانی چندانی از خود به جا نگذاشته‌اند. چند‌ده تایی دندان و قطعات استخوانی در غار آشکار شده‌اند که بیشترشان از لایه‌ای 59 تا 51 هزارساله هستند. در ماه اکتبر، تیمی از دانشمندان به سرپرستی لوریتس اسکوف، از داده‌های ژنتیکی 16 قطعه از این استخوان‌ها، گزارشی ارائه دادند. آنچه کشف کردند، شواهد مبسوط خویشاوندی میان این تکه‌استخوان‌ها بود. چند نفری بودند که تنها دو، سه دندان یا چند قطعه استخوان دیگر از آنها وجود داشت. پدر و دختری هم بودند که از آنها یک قطعه مُهره (ستون فقرات) و یک دندان آسیا بر جا مانده بود. این پدر، دو خویشاوند مذکر دیگر هم در محوطه داشت که تمام‌شان دارای تبار مشترک دی‌ان‌ای میتوکندریایی بودند و شرایطی ویژه موسوم به هتروپلاسمی میتوکندریایی داشتند؛ یعنی هر سه، در سلول‌های‌شان، چند نوع گوناگون دی‌ان‌ای میتوکندریایی را از خویشاوندان مادری متأخر به ارث برده بودند. یک استخوان انگشت و یک دندان نیش هم از بستگان درجه دو کشف شد که احتمالا دایی و خواهرزاده بودند. این موارد، اولین شواهد کشف‌شده از خویشاوندی در محوطه‌های مرتبط با نئاندرتال‌ها نیستند. نئاندرتال‌های غار اِل سیدرون اسپانیا، الگویی از دی‌ان‌ای میتوکندریایی مشترک دارند که نشان می‌دهد میان افراد مذکر، ارتباطاتی در تبار مادری وجود داشته است. چیدمان تدفین‌ها در فضای محوطه لافراسه (فرانسه)، احتمال تعلق افراد به یک گروه را مطرح می‌کند. آنچه شواهد چاگیرسکایا را متفاوت می‌کند، این است که می‌توان اطلاعات مربوط به اعضای یک گروه را از تکه‌استخوان‌های خُردی به دست آورد که ممکن بود به‌سادگی نادیده گرفته شوند. این مسئله، پرسشی رازآلود بر جا می‌گذارد: چگونه با شواهد اسکلتی این‌چنین اندک از هر فرد، اطلاعاتی چنین مبسوط درباره اعضای گروه یا جمعیتی کوچک داریم؟
2- دی‌ان‌ای به دام افتاده در مدفوع
در محوطه‌های باستانی، شواهد دی‌ان‌ای بیشتر و بیشتری، به جای استخوان یا دندان، از نمونه‌های رسوبات حاصل می‌شوند؛ اما این دی‌ان‌ای، چگونه حفظ شده است؟ در اولین شماره نشریه PNAS در سال گذشته، دی‌یِندو ماسیلانی و همکارانش، درک ما را از اینکه دی‌ان‌ای باستانی از کجا حاصل می‌شود، دگرگون کردند. آنها در ابتدا، مقطع‌های کوچکی از رسوبات غار دنیسُوای روسیه را در رزین، فیکس کردند. سپس از این مقطع‌ها، بُرش گرفتند و از سطح آن برای دی‌ان‌ای نمونهبرداری انجام دادند. آنها کشف کردند که دی‌ان‌ای، اغلب در قطعات کوچک کوپرولیت -بقایای باستانی مدفوع- یا تکه‌استخوان‌های خُردی حفظ می‌شود که در دل رسوبات، پراکنده‌اند. حفظ‌شدگی آن ممکن است در بخش‌های مختلف رسوبات، بسیار متفاوت باشد که متأثر از وضعیت شیمیایی محوطه و متغیرهای دیگر است. این تحقیق، روش نوینی را به منظور مطالعه شکل‌گیری محوطه‌های باستان‌شناسی و شواهدی که در خود دارند، پیش‌روی‌مان می‌گذارد. واقع‌بینانه نیست که بخواهیم هر ذره از رسوبات را نمونهبرداری کنیم؛ اما واضح است که برخی محوطه‌ها، اطلاعات زیستی فراوانی را در خود دارند که زمانی بدون آنکه کسی حتی نگاه‌شان کند، رها می‌شدند. طراحی پژوهش‌هایی که داده‌های بیشتر و بیشتری از این دست را پوشش بدهند، همچنان چالش‌برانگیز خواهد بود.
3- استخوان‌هایی از گرینلند باستان
در سال گذشته میلادی، شماری از مهم‌ترین اخبار دی‌ان‌ای باستانی، مرتبط با اکوسیستم‌های کهن و گونه‌هایی جز خودمان بودند. در ماه دسامبر، زمانی که کورت کیار و همکارانش، کشف کهن‌ترین نمونه دی‌ان‌ای تا به امروز -با قدمت بیش از دو میلیون سال- را از شمال گرینلند گزارش دادند، هیاهوی بسیاری به پا شد. این کشف، مربوط به زمانی بسیار دورتر از رسیدن انسان‌ها به این جزیره است؛ اما جزئیات جالب توجهی از اکوسیستم اوایل پلئیستوسن در اختیارمان می‌گذارد؛ مسئله‌ای که ممکن است به ما درباره کشفیات بالقوه غافلگیرکننده در بافت‌های باستان‌شناسی سرنخ‌هایی بدهد. امسال اما مقاله دیگری هم درباره گرینلند باستان وجود داشت که با بررسی فعالیت‌های شکار و صیادی در سه فرهنگ کهن گرینلند در پنج هزار سال اخیر، چشم‌اندازی مرتبط‌تر با انسان را اتخاذ می‌کرد. فردریک سی‌یِرس‌هولم و همکارانش، بر روی توده‌استخوان‌هایی از محوطه‌های باستانی مناطق گوناگون گرینلند، آنالیزهای متاژنومیک انجام دادند. استخوان‌ها از محوطه‌های مرتبط با سه گروه فرهنگی مختلف بودند: سقاق‌ها (نخستین ساکنان)، توله‌ها (اجداد بلافصل بومیان امروزی) و نورس‌ها که طی قرون وسطی در جزیره اقامت گزیدند. تیم پژوهشی می‌خواست بداند این گروه‌ها، چگونه به شیوه‌های مختلف، از منابع جزیره استفاده می‌کردند. «توده‌استخوان‌ها» در بافت باستان‌شناسی، عموما قطعاتی شناسایی‌نشده هستند که ممکن است از غذا یا زباله‌های محل طبخ حاصل شوند. این پژوهش، ازجمله مقالات روزافزونی است که مطابق آنها، دی‌ان‌ای باستانی، گونه‌هایی را آشکار می‌کند که معمولا از دید باستان‌شناسان پنهان مانده بودند؛ ازجمله خُردماهی که بخش بزرگی از رژیم غذایی توله‌ها و نورس‌ها را تشکیل می‌داد؛ اما از آنجا که وقتی صید می‌شد کوچک‌جثه بود، استخوان‌هایی از خود به جا گذاشته که به سختی قابل تشخیص‌اند. از نهنگ‌های سَرکَمانی نیز تنها خُرده‌استخوان‌هایی باقی مانده بود که آناتومی قابل تشخیصی نداشتند و پژوهشگران توانستند وجودشان را در مناطقی نشان دهند که فراتر از محدوده فعلی زیست این گونه بود. همچنین در یکی از محوطه‌های باستانی فرهنگ سقاق، دودمانی منقرض‌شده از گوزن‌های کاریبو شناسایی شدند. این موضوع بر شواهد ما از تأثیرات نخستین انسان‌های جزیره بر جمعیت‌های جانوری می‌افزاید.
4- جست‌وجوی بقایای گیاهی در غارهای باستانی
مردمان باستانی انواع گوناگونی از گیاهان را به‌عنوان غذا، پوشش، محل خواب، ابزار و حتی با اهداف زیبایی‌شناختی مانند تزیین و آراستن استفاده می‌کردند؛ اما منابع استحصال شواهد گیاهی در محوطه‌های باستانی برای باستان‌شناسان بسیار محدودند. یک نوع از این شواهد، گرده‌های باستانی‌اند؛ اما گرده‌های بادآورده یا گرده گل‌ها، درباره بخش‌هایی از گیاهان که انسان‌ها اغلب مصرف می‌کردند، چیز زیادی نمی‌گویند. شماری از باارزش‌ترین شواهد، تکه‌های سوخته مواد گیاهی‌اند که در آتش کهن باقی مانده بودند. دی‌ان‌ای باستانی، منبع جدیدی از شواهد درباره گیاهان کهن است. پژوهشگرانی که به بررسی دی‌ان‌ای رسوبات مشغول‌اند، می‌توانند با استخراج دی‌ان‌ای کلروپلاست، شواهد بیشتری از بقایای گیاهی در لایه‌های باستان‌شناسی به دست بیاورند. در ماه نوامبر، مقاله‌ای در نشریه دگرگشت انسان منتشر شد که نگاهی به دی‌ان‌ای گیاهی در لایه‌های غار آغیتوی3 (ارمنستان) داشت. پژوهشگران، از لایه‌هایی 43 تا 26 هزار ساله نمونهبرداری کردند که انباشتی از دست‌افزارهای پارینه‌سنگی فوقانی در خود داشتند. این پژوهش، تلفیقی از تحلیل دی‌ان‌ای کلروپلاست و بررسی گرده‌ها در لایه‌های یکسانی از محوطه است. آنچه پژوهشگران یافتند این است که سرده‌ها و گونه‌های گیاهی ناموجود میان گرده‌ها را می‌توان از طریق دی‌ان‌ای رسوبات شناسایی کرد. گرده‌ها، فاقد نیمی از انواع گیاهان بالقوه خوراکی و تقریبا نیمی از گیاهان بالقوه دارویی موجود در لایه‌های باستان‌شناسی بودند. گرده‌ها، در بعضی لایه‌ها فراوان و در برخی دیگر، اندک بودند؛ در حالی که شواهد تنوع گیاهی مبتنی بر دی‌ان‌ای رسوبات، میان لایه‌های گوناگون محوطه، یکدستی بیشتری داشتند. این مطالعه نشان می‌دهد شواهد گوناگون، نقاط قوت متفاوتی دارند و با کنار هم گذاشتن آنها، اطلاعاتی حاصل می‌شود که هیچ‌گاه نمی‌توان تنها با مطالعه یکی از آنها به دست آورد.
5- آمیختگی جوامع در طول دره کافتی آفریقا
آفریقا، بزرگ‌ترین خلأ دانش ما از ژنوم‌های باستانی است. در بلندمدت، دی‌ان‌ای در مکان‌های سرد، بهتر حفظ می‌شود. از این‌رو، چنین شواهدی در محوطه‌های باستانی آفریقا، محدود به حداکثر 20 هزار سال اخیر هستند و بازه‌ای وسیع از دورانی را که جمعیت‌های انسان امروزی (و نیز گروه‌های کهن‌تری مانند هومونالدی) در آستانه گوناگون‌شدن بودند، پوشش نمی‌دهند. با این حال، پژوهشگران سخت کوشیده‌اند تا داده‌های بیشتری را از 20 هزار سال اخیر فراهم آورند. در ماه فوریه، مارک لیپسن و همکارانش، استخراج دی‌ان‌ای از بقایای شش فرد را در محوطه‌های باستانی مالاوی، تانزانیا و زامبیا گزارش کردند. قدمت رادیوکربن این نمونه‌ها، بازه‌ای مشتمل بر بیش از 16 هزار سال قبل تا پنج هزار سال اخیر را در بر می‌گرفت. پژوهشگران با افزودن این نمونه‌ها به افرادی از محوطه‌های دیگر که پیش از این نمونهبرداری شده بودند، توانستند نگاهی به تنوع جوامع از کنیا تا منتهی‌الیه جنوبی دره کافتی مالاوی داشته باشند. لیپسن و همکارانش، پیش‌تر در مقاله دیگری نشان داده بودند که جمعیت‌های امروزین آفریقا از نسل چهار گروه ابتدایی هستند. در این پژوهش جدید، نشان داده‌اند که از این میان، سه گروه -با نسبت‌های گوناگون آمیختگی از شمال تا جنوب- در دودمان اجدادی مردمان باستانی شرق آفریقا دخیل بودند: یک گروه مشابه ژنوم مردمان «موتا» در اواسط هولوسن اتیوپی، یک گروه مشابه مردمان اِمبوتی در مرکز آفریقا، و یک گروه که بیشترین شباهت را به شکارورز-گردآورندگان جنوب آفریقا داشتند. طیف کنونی تنوع جمعیتی در شمال تا جنوب این منطقه، پیش از 20 هزار سال قبل شکل گرفت. پیش از آن، جابه‌جایی‌هایی در مسافت‌های طولانی رخ می‌داد که مردمان سراسر منطقه را با یکدیگر مرتبط می‌کرد. در حالی که پس از این تاریخ، بیشتر برهم‌کنش‌ها در مقیاس محلی‌تر بودند و ساختار جمعیت منسجم‌تر شد.
6- ارتباطات اجدادی در منطقه خلیج سان‌فرانسیسکو
ژنتیک‌دانان انسانی نسبت به جمعیت‌های مختلف در دنیا توجهی بسیار نابرابر داشته‌اند. عمده پژوهش‌ها، معطوف به اکثریت جمعیت در ایالات متحده، غرب اروپا، چین و ژاپن بوده‌اند. اقلیت‌های جمعیتی در این کشورها و نیز مردمان بومی سایر نقاط جهان در پژوهش‌ها حضوری کم‌رنگ دارند. امروزه، ژنتیک‌دان‌هایی که می‌خواهند پژوهش علمی شایسته‌ای بر پیشینه گروه‌های بومی انجام دهند، با این جوامع ارتباط می‌گیرند تا در طراحی و پرسش‌های پژوهشی مطرحشان کنند. یکی از برترین مقالات جدید در این زمینه، در ماه مارس توسط آلیسا سِوِرسن و همکارانش منتشر شد. پژوهش آنها، با کاوش باستان‌شناسی در دو دهکده نزدیک سانول (کالیفرنیا، شرق خلیج سان‌فرانسیسکو) آغاز شد. این کاوش‌ها، به دلیل ساخت‌وساز در منطقه ضروری بودند. هم کاوش‌ها و هم پژوهش‌های ژنومیک متعاقب آن، با مشارکت قبیله مووِکما اولونی انجام شدند. اعضای قبیله، در کارآموزی تابستانی پروژه ژنوم‌ها برای مردمان بومی شرکت کرده و در زمینه ارتقای اقدامات حفاظتی برای داده‌های حاصل از شرکت‌کنندگان در پژوهش و نیز داده‌های باستانی با دانشمندان همکار رایزنی کردند. نتایج ژنتیکی این مطالعه نشان داد الگویی از شباهت میان مردمان امروزی مووکما اولونی و بقایای افراد یافت‌شده طی کاوش‌ها (که همگی مربوط به دو هزار سال اخیرند) وجود دارد. این شباهت‌ها، هم در تحلیل‌های خوشه‌ای مبتنی بر مدل نمود داشتند و هم در قطعات ژنی با توالی یکسان و مشترک میان مردمان زنده و باستانی. این پژوهش همچنین پرسش‌هایی گسترده‌تر را در زمینه روابط با سایر محوطه‌ها مدنظر داشت تا برخی فرضیات مرتبط با خاستگاه و جابه‌جایی گروه‌های زبان‌شناختی را به آزمون بگذارد. داده‌های حاصل به تمام این پرسش‌ها پاسخ نمی‌دهند، اما از تداوم ژنتیکی در کالیفرنیا و سراسر آن، در طول زمان حکایت دارند. این مطالعه، مثالی است خدشه‌ناپذیر از آن دست پژوهش‌های ژنتیک‌دانان انسان‌شناختی که با مشارکت و همکاری گروه‌های بومی صورت می‌گیرند. کشاندن جوامع به روند شکل‌گیری و طراحی پژوهش‌ها، به نتایجی منجر می‌شود که آنها را با پیشینه خود روبه‌رو می‌کند و اساسی برای اقدامات آینده فراهم می‌آورد.
7- دریچه‌ای به فنوتیپ‌های کهن
ژنتیک‌دان‌ها طی یک دهه اخیر، به منظور درک آنکه ارتباط ژن‌ها با صفات چگونه است، نمونه‌های بزرگ و بزرگ‌تری از ژنوتیپ مردمان زنده را کاویده‌اند. معمول‌ترین رهیافت آماری جهت مرتبط‌ساختن بسیاری از ژنوتیپ‌ها به فنوتیپ‌ها، محاسبه یک ارزش (value) برای هر فرد است که «امتیاز ریسک چندژنی» (PRS) نامیده می‌شود. در سالی که گذشت، گروهی از پژوهشگران به رهبری سامانتا کاکس، گامی مهم در راستای مرتبط‌ساختن دی‌ان‌ای باستانی با فنوتیپ‌های کهن برداشتند. آنها نگاهی به داده‌های فزاینده دی‌ان‌ای باستانی از اروپا انداختند و آن را با داده‌های انسان‌شناختی مربوط به ابعاد و اندازه اسکلت‌ها تطبیق دادند. پژوهشگران به دنبال افرادی می‌گشتند که قد آنها بر اساس اندازه‌گیری طول استخوان ران و برخی معیارهای دیگر، مشخص باشد. آنها 132 فرد باستانی را یافتند که هم داده‌های ژنومی داشتند و هم طول تخمینی ران و با بهره‌گیری از مطالعات بانک زیستی بریتانیا بر روی قد افراد، روش PRS را بر روی ژنوم‌های باستانی پیاده‌سازی کردند. دانشمندان دریافتند که امتیازهای چندژنی افراد باستانی، با طول حقیقی استخوان ران آنها همبستگی دارد و این نشان می‌دهد برخی ژنوتیپ‌های مرتبط با قد در اروپایی‌های امروزی، در گذشته نیز عامل تنوع بوده‌اند. دلایل متعددی وجود دارد که چرا باید نسبت به این نتایج محتاط بود. درباره ژنتیک قد، تقریبا از هر صفت پیوسته دیگری، بیشتر می‌دانیم. قد در جمعیت‌ها، وراثت‌پذیری بالایی دارد و امتیازهای چندژنی آن شامل صدها ارتباط ژنتیکی (Genetic association) می‌شوند. با این حال، تخمین طول استخوان ران بر اساس PRS، تنها 6.3 درصد از تنوع در طول حقیقی این استخوان را در نمونه‌های باستانی توضیح می‌دهد؛ مسئله‌ای که نتایج را بسیار مبهم می‌کند. با وجود این، PRS تقریبا همان‌قدر که برای جوامع باستانی نامناسب است، برای مردمان زنده هم هست و در واقع، روش دقیقی برای تخمین قد هیچ اسکلت باستانی‌ای نیست. آنچه این روش قادر به انجام آن است، نگاهی است به چگونگی دگرگشت ژن‌هایی که امروزه بر قد مؤثرند. چنانچه داده‌های مربوط به دیگر خصوصیات اسکلتی میان گروه‌های انسانی زنده بهبود یابند، دی‌ان‌ای باستانی در بررسی دگرگشت فنوتیپ‌های کهن، مفیدتر واقع خواهد شد.
8- ردپای طاعون کهن
بسیاری از بخش‌های ژنوم انسان که سریع‌ترین دگرگشت را دارند، به ایمنی بدن مربوط‌اند. در نتیجه مرگ‌ومیرهای ناشی از عوامل بیماری‌زا، بعضی ژن‌های مربوط به ایمنی، دگرگشتی سریع دارند و تنوع بالایشان حفظ می‌شود. اما اغلب اپیدمی‌ها، در مقیاس چندین نسل، رخدادهایی کوتاه‌مدت‌اند که مطالعه اثراتشان بر فراوانی ژن‌ها بسیار دشوار است. اکنون ژنتیک‌دانان در آستانه آن هستند که با کمک دی‌ان‌ای باستانی، نگاهی مستقیم به مرگ‌ومیر و بقای مردمانی با ژنوتیپ‌های متفاوت طی پاندمی‌های کهن داشته باشند. هیچ‌یک از آن پاندمی‌ها، به اندازه مرگ سیاه، عظیم نبودند؛ بیماری‌ای که بین سال‌های 1346 تا 1352 میلادی بالغ بر نیمی از جمعیت اروپا را به کام مرگ کشاند. جنیفر کلانک و همکارانش، با بررسی داده‌های ژنوتیپی از افرادی که در بحبوحه مرگ سیاه، جان داده و در گور دسته‌جمعی اسمیت‌فیلد شرقی در مرکز لندن دفن شده بودند، به مقایسه آنها با تدفین‌های موجود در گورستان‌های کمی متأخرتر یا قدیمی‌تر پرداختند. پژوهشگران همچنین نگاهی به مردمان دانمارک در قبل و بعد از پاندمی داشتند. به‌این‌ترتیب مجموعه نمونه‌هایی به ترتیب زمانی، در اختیار پژوهشگران قرار گرفت تا بتوانند دو پیامد پاندمی یعنی قربانیان طاعون و بقایافتگان آن را با افرادی که پیش از مرگ سیاه مرده بودند، مقایسه کنند. آنها دریافتند فراوانی چندین ژن که یا به بقای افراد کمک می‌کردند، یا به ریسک بالای مرگ منجر می‌شدند، در طی مرگ سیاه و پس از آن، تغییرات مهمی کرد. آنچه به این پژوهش قوت می‌بخشد، این است که دانشمندان یک گام هم جلوتر رفتند؛ آنها در محیط آزمایشگاهی، پاسخ سلول‌های ایمنی حاوی این ژنوتیپ‌ها را نسبت به یِرسینیا پِستیس (عامل بیماری‌زا در پاندمی طاعون) آزمودند. این آزمایش‌ها نشان دادند اگر سلول‌های ایمنی در معرض عامل بیماری‌زا قرار بگیرند، ژن‌هایی که طی مرگ سیاه اهمیت پیدا کردند، باعث ایجاد پاسخ در سلول‌ها می‌شوند. این مطالعه، مثالی عالی است از اینکه چگونه با بهره‌گیری از دی‌ان‌ای باستانی در آزمایش‌های مربوط به کارکرد ژن‌های انتخاب‌شده، می‌توان اثر انتخاب طبیعی را بر روی ژن‌ها نشان داد.
9- نقش انسان دنیسوان در ایمنی مردمان امروزی
12 سال است که می‌دانیم هم نئاندرتال‌ها و هم دنیسوان‌ها، ژن‌های خود را به جمعیت‌های انسان امروزی داده‌اند. اما برای دانشمندان، درک آنکه این ژن‌ها، امروزه چه تفاوتی در زیست انسان ایجاد می‌کنند، فرایندی کُند بوده است. یک دلیل این بوده که
به طو‌ر کلی هنوز چیزهای زیادی مانده تا درباره عملکرد ژن‌های انسان بیاموزیم. تنوع هر صفت خاص، ممکن است متأثر از صدها ژن گوناگون باشد. اما درباره ژن دنیسوان‌ها یک دلیل مهم‌تر این است که مردمان جزایر جنوب شرق آسیا و اقیانوسیه با بالاترین میزان آمیختگی ژنی دنیسوان‌ها در اجداد خود، در پژوهش‌های ژنتیکی، همواره با بی‌توجهی روبه‌رو بوده‌اند. داویده وسپاسیانی و همکارانش ژن‌های دنیسوان را به‌طور گسترده در اندونزی و به شکل اختصاصی‌تر در مردمان پاپوآ بررسی کردند. مشاهدات آنها از این نقطه آغاز شد که اثرگذاری ژن‌های کهن نئاندرتال و دنیسوان بر روی توالی‌های کُدکننده، نامحتمل‌تر از توالی‌های غیرکدکننده است. آنها سپس میزان بیان‌شدن بیش از حد یا کمتر از حد ژن‌های کهن را در انواع گوناگون سلول آزمودند. ژن‌های دنیسوان به‌طور خاص بیشتر در سلول‌های ایمنی فعال می‌شوند. پژوهشگران سپس به بررسی ژن‌هایی پرداختند که احتمال می‌دادند پس از انتقالشان از دنیسوان، منجر به تطابق و سازگاری بیشتر در انسان‌های مدرن شده باشند؛ به‌ویژه ژن‌های OAS2 و OAS3 که هر دو در پاسخ‌های ایمنی غیراختصاصی نسبت به ویروس‌ها مهم‌اند. آنها برای اولین بار نشان دادند ژن‌های به ارث رسیده از دنیسوان‌ها، مستقیما در تنظیم بیان این دو ژن دخیل‌اند.
10- جریان‌های جمعیتی در آناتولی
توالی‌یابی ژنوم انسان‌های مدرن کهن، مدت‌ها یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های پژوهشی دی‌ان‌ای باستانی بوده است. این مسئله در مورد نئاندرتال‌ها از جهات بسیاری آسان‌تر است؛ چرا‌که تفاوت بیشتری با کارکنان آزمایشگاه، باستان‌شناسان و دیگر افرادی دارند که ممکن است منشأ آلودگی باشند. کمتر از یک دهه است که پژوهشگران توانسته‌اند داده‌های ژنومی کامل و قابل‌اتکا از جمعیت‌های پارینه‌سنگی فوقانی و پس از آن حاصل کنند. تنها یک ژنوم باستانی از این دست در 2014، پیشرفتی شگرف محسوب می‌شد. تابستان امسال، لوسیف لازاریدیس و همکارانش، سه مقاله منتشر کردند که نشان می‌داد این رشته چه میزان در تولید داده‌های خالص پیشرفت کرده است. این سه مقاله که هم‌زمان منتشر شدند، به داده‌های ژنومی حاصل از بقایای اسکلتی بیش از 700 فرد باستانی در آناتولی و مناطق مجاور می‌پردازند. این مقاله، خلأ موجود در پژوهش‌های پیشین مرتبط با دی‌ان‌ای از محوطه‌های باستانی شمالی‌تر در استِپ‌های شرق اروپا را پُر می‌کند. در هفت سال اخیر، مطالعات دی‌ان‌ای باستانی در راستای تأیید این مسئله بوده که خانواده گسترده زبان‌های هندواروپایی امروزی از یک گروه استپ‌نشین اوایل عصر مفرغ -موسوم به فرهنگ یامنایا- منشأ گرفته است. اما پیش از این، پژوهش‌های دی‌ان‌ای، آناتولی را که محل زیست برخی از ابتدایی‌ترین زبان‌های شناخته‌شده هندواروپایی بوده است، پوشش نمی‌دادند. این پژوهش جدید، تأییدی است بر دخالت اندک جوامع استپی در جمعیت‌های عصر مفرغ آناتولی و حضور کروموزوم Y منشأگرفته از استپ در این منطقه و نیز میسنی‌های یونان. همچنین، در این مقالات، پرتویی بر جمعیت‌های کشاورز اولیه در آناتولی و بین‌النهرین در همسایگی‌اش تابانده شده و حکایت از مجموعه برهمکنشهای پیچیده میان جمعیت‌های نوسنگی بدون سفال و با سفال در منطقه دارد.
این خبر آخر نشان می‌دهد ژنتیک‌دان‌ها با افزودن نمونه‌های باستان‌شناسی به مجموعه داده‌های روزافزون دی‌ان‌ای باستانی، چگونه نقاط بیشتر و بیشتری از نقشه جهان را پوشش می‌دهند. برخی پرسش‌ها، به‌ویژه آنها که به مهاجرت و گسترش می‌پردازند، از مزیت نمونه‌های بزرگ‌تر برخوردارند. آیا استخراج بزرگ‌مقیاس دی‌ان‌ای از صدها یا حتی هزاران ژنوم به این شیوه، می‌تواند در آینده ادامه داشته باشد؟ باستان‌شناسان بیش از صد سال در تلاش بوده‌اند تا دریابند چگونه محدودیت مستندات آنها می‌تواند تفسیرهایشان از گذشته را تحت تأثیر قرار دهد. دی‌ان‌ای باستانی در آستانه آن است که با چنین مشکلاتی مواجه شود؛ چرا‌که پژوهش‌ها از سؤالاتی که می‌شد با تعداد اندکی ژنوم به آنها پاسخ داد، گذر کرده و به سؤالاتی تحول یافته‌اند که سوگیری در نمونهبرداری، پاسخ‌دادنشان را دشوار و دشوارتر می‌کند. انتظار می‌رود در آینده شاهد مطالعاتی باشیم با نمونه‌برداری‌های گسترده‌تر از زمان‌ها و مکان‌هایی که بقایای اسکلتی فراوان‌تری دارند. همچنین پیش‌بینی می‌کنم بعضی تیم‌ها، به‌جای تمرکز بر ژنوتیپ‌های خاصی که از قبل می‌دانیم بین نمونه‌ها متنوع‌اند؛ به پرسش‌هایی رو خواهند آورد که نیازمند توالی‌یابی کل ژنوم هستند. آیا سرمایه‌گذاری بر پژوهش‌های دی‌ان‌ای باستانی، می‌تواند پایدار باشد؟ کلید پاسخ به این سؤال، این است که این پژوهش‌ها تا چه اندازه می‌توانند به سؤالاتی فراتر از مهاجرت و گسترش (مانند شواهد خویشاوندی در محوطه‌های خاص، بهره‌گیری از منابع و برهمکنشهای مردم و زیست‌محیطشان) پاسخ دهند؟ پژوهش‌ها در سال گذشته میلادی، نشان دادند چنین علمی چگونه می‌تواند شکوفا شود. روش‌های آنالیز دی‌ان‌ای باستانی در پاسخ‌گویی به بسیاری از پرسش‌ها، به مسئله‌ای ضروری تبدیل خواهند شد.
* استاد انسان‌شناسی دانشگاه ویسکانسین در مدیسن
** دانشجوی کارشناسی ارشد باستان‌شناسی پیش از تاریخ، دانشگاه شهید بهشتی
