رمزگشایی از اسرار ژنتیکی عصر یخ‌بندان با بررسی ۴۵۰ دندان ماقبل تاریخ

درحالی‌که تجزیه‌وتحلیل DNA باستانی با چالش‌های فراوانی روبه‌روست، پژوهشگران اروپایی برای رمزگشایی از تحولات جمعیتی انسان‌های اولیه، به یکی از سخت‌ترین و ماندگارترین بافت‌های بدن انسان یعنی دندان‌ها روی آوردند.

 هنگامی که اروپا در چنگال سرمایی مرگبار اسیر شده بود و یخچال‌های طبیعی تا قلب قاره پیش‌روی کرده بودند، گروهی از انسان‌های شکارچی موفق شدند جان خود را حفظ کنند. اما راز بقا و مسیر مهاجرت آن‌ها در عصر یخ‌بندان هزاران سال پیش، حالا نه در DNA که در دندان‌هایشان کشف شده است.

روشی نو برای پرسشی کهن

دکتر «هانس راتمن» از مرکز سنکنبرگ آلمان به همراه تیمی از محققان ایتالیایی، آمریکایی و آلمانی، راهکاری بدیع برای مطالعه گذشته پیشنهاد کردند. به‌جای بررسی محدود فسیل‌های اندکی که قابلیت استخراج DNA دارند، آن‌ها سراغ تحلیل ساختار دندان‌ها رفتند؛ بافتی سخت و بادوام که بیشتر از دیگر اجزای اسکلت انسان باستان باقی‌مانده است.

بزرگ‌ترین بانک دندانی تاریخ بشر

پژوهشگران با جمع‌آوری داده‌های دندانی از ۴۵۰ انسان پیشاتاریخی در سراسر اروپا ــ از ۴۷ هزار تا ۷ هزار سال پیش ــ موفق به ایجاد مجموعه‌ای بی‌سابقه شدند. آن‌ها ویژگی‌های ظریف و موروثی دندان‌ها مانند تعداد و شکل برجستگی‌های تاج، الگوهای شیارها و حتی وجود یا عدم وجود دندان‌عقل را بررسی کردند؛ ویژگی‌هایی که می‌توان آن‌ها را با چشم غیرمسلح نیز مشاهده کرد.

جالب آنکه بخشی از این داده‌ها از عکس‌های تاریخی فسیل‌هایی به دست آمد که در جنگ جهانی دوم نابود شده‌اند، اما تصاویر آن‌ها همچنان باقی‌مانده‌اند.

ارتباط ژنتیکی در قلب سرمای اروپا

نتایج مطالعه نشان می‌دهد بین سال‌های ۴۷ هزار تا ۲۸ هزار پیش، جمعیت‌های غرب و شرق اروپا ارتباط ژنتیکی قابل‌توجهی با یکدیگر داشته‌اند. این یافته‌ها با شواهد باستان‌شناسی از ابزارهای سنگی، سلاح‌های شکار و آثار هنری قابل‌حمل هماهنگ است و حکایت از شبکه‌ای به‌هم‌پیوسته از انسان‌ها در دشت‌های وسیع عصر یخ‌بندان دارد.

اما در دوره بعد، یعنی «پلنی‌گلاسیال پایانی» از ۲۸ تا ۱۴ هزار سال پیش، اوضاع به‌کلی تغییر می‌کند. ارتباط ژنتیکی میان شرق و غرب اروپا از بین می‌رود و کاهش شدید جمعیت، تنوع ژنتیکی را نیز از میان می‌برد.

دلیل این رخداد، کاهش بی‌سابقه دما در اوج یخ‌بندان بزرگ بود؛ زمانی که یخ‌ها بخش عظیمی از شمال و مرکز اروپا را پوشاندند. با تغییر اقلیم و تبدیل دشت‌های پر حیوان به سرزمین‌های خشک و سرد توندرا، منابع غذایی انسان‌ها نیز کاهش یافت و گروه‌ها ناچار به عقب‌نشینی به پناهگاه‌های کوچک‌تر شدند.

بازگشت زندگی با ذوب‌شدن یخ‌ها

به گزارش سایت Scitechdaily با گرم‌شدن تدریجی هوا پس از دوره یخ‌بندان، یخچال‌ها عقب‌نشینی کردند و پوشش گیاهی بازگشت. در این دوران، گروه‌های منزوی شده دوباره رشد کردند و مهاجرت بین مناطق ازسرگرفته شد.

ماشین یادگیری برای رمزگشایی از گذشته

یکی از نکات قابل‌توجه این پژوهش، استفاده از الگوریتمی هوشمند به نام «Pheno-ABC» است. این ابزار یادگیری ماشینی می‌تواند محتمل‌ترین سناریوی جمعیتی را از میان سناریوهای متعدد تعیین کند. دکتر «ماریاتِرزا ویزاری» از دانشگاه فرارا که در توسعه این ابزار نقش کلیدی داشته، می‌گوید: برای نخستین‌بار توانستیم با استفاده از داده‌های شکل دندان، روندهای پیچیده جمعیتی پیشاتاریخی را بازسازی کنیم.

درس‌هایی از اسرار گذشته

دکتر راتمن تأکید می‌کند: مطالعات نشان می‌دهند چگونه تغییرات شدید اقلیمی، سرنوشت انسان‌های باستان را دگرگون کرده است. بنابراین اگر می‌خواهیم بحران‌های زیست‌محیطی امروز را مدیریت کنیم، باید از گذشته درس بگیریم.

منبع: همشهری