آثار کوچکی از پروتئین موجود در استخوان‌ها و دندان‌های انسان های باستانی می‌تواند به زودی تلاش‌های دانشمندان برای کشف رازهای تکامل گونه ما را متحول کند. محققان بر این باورند که تکنیکی به نام پروتئومیکس، که به تازگی در زمینه فسیل‌های انسانی به کار رفته است، می‌تواند به آنها اجازه دهد تا پروتئین‌هایی را که بدن پیشینیان ما از آنها ساخته شده است شناسایی کنند و بینش جدیدی را در مورد تاریخ 2 میلیون سال گذشته بشریت به ارمغان بیاورند.

سپس تجزیه و تحلیل این بقایای میکروسکوپی می‌تواند به حل معماهای اصلی تکاملی مانند هویت اجداد مشترک انسان خردمند و نئاندرتال‌ها کمک کند.

پیامدهای این فناوری منعکس کننده تأثیر فناوری اخیراً توسعه یافته تجزیه و تحلیل DNA باستانی است که در 20 سال گذشته به کشف رازهای چشمگیر در مورد گذشته بشریت کمک کرده است. اینها شامل کشف این است که بسیاری از انسان‌های مدرن دارای ژن‌های نئاندرتال هستند و اینکه این دو گونه باید در مقطعی در طول 100000 سال گذشته با هم آمیخته باشند.

تحقیقات جدید در بریتانیا

پروژه‌ای در بریتانیا برای ارزیابی وعده پروتئومیکس به تازگی راه اندازی شده است و توسط تیمی از دانشمندان مستقر در دو مرکز تحقیقاتی بزرگ در لندن انجام خواهد شد: موسسه فرانسیس کریک و موزه تاریخ طبیعی. پروفسور کریس استرینگر از موزه تاریخ طبیعی گفت: ما سه سال آینده را به دقت ارزیابی خواهیم کرد که چقدر پروتئین می‌توانیم از فسیل‌ها بدست آوریم و چه چیزهایی می‌توانیم از نمونه‌هایی که به دست می‌آوریم بیاموزیم. “امید است که نشان دهد ما می‌توانیم با مطالعه پروتئین‌های باستانی چیزهای زیادی در مورد گذشته خود بیاموزیم.”

وجود علائم برش، طبق یک مطالعه جدید، نئاندرتال ها ممکن است در گروه های بزرگتر از آنچه قبلاً تصور می‌شد زندگی می‌کردند و فیل‌های عظیمی را شکار می‌کردند که تا سه برابر بزرگتر از امروز بودند.

محققان بر اساس بررسی بقایای 125000 ساله اسکلتی فیل‌های عاج راست که در نزدیکی هاله در مرکز آلمان یافت شده بودند، به نتایج خود رسیدند که در ژورنال Science Advances در 1 فوریه 2023 منتشر شد.

کشف گودال در آلمان نشان می‌دهد که نئاندرتال‌ها چگونه فیل‌های بزرگ را شکار می‌کردند.

بخشی از این تحقیق شامل استفاده از یک اسکنر دستی است که می‌تواند روی یک فسیل رد شود تا میزان پروتئین موجود در آن مشخص شود. استرینگر گفت: «به این ترتیب ما می‌توانیم فقط روی امیدوارکننده‌ترین جمجمه‌ها و استخوان‌ها تمرکز کنیم. بسیار مهم است که ما سعی نکنیم از فسیل‌هایی که پروتئینی ندارند نمونه برداری کنیم، هر چقدر هم که کوچک باشد تا برای مطالعه به ما ارائه دهیم.

توسعه پروتئومیکس به دنبال موفقیت دانشمندان در تجزیه و تحلیل DNA استخراج شده از فسیل‌های انسان باستانی است. با مطالعه بقایای مواد ژنتیکی از فسیل‌ها، دانشمندان دریافته‌اند که مردان و زنان با منشأ غیر آفریقایی حامل برخی از ژن‌های نئاندرتال هستند. آنها همچنین وجود یک گونه کاملاً جدید از انسان‌های اولیه (معروف به Denisovans) را از مواد ژنتیکی موجود در قطعات دندان و استخوان در غار سیبری فاش کردند.

اما تجزیه و تحلیل DNA باستانی محدودیت‌هایی دارد. پونتوس اسکوگلند از موسسه فرانسیس کریک گفت: «DNA شکننده است و به سرعت تجزیه می‌شود، به ویژه در شرایط گرم. بنابراین عمدتاً برای مطالعه فسیل‌هایی که کمتر از 100000 سال قدمت دارند و در مکان‌های نسبتاً خنک یا سرد یافت می‌شوند مفید است.»

این اشکال اخیر یک مشکل خاص برای مطالعه انسان خردمند، گونه‌ای است که در آفریقا تکامل یافته است. DNA باستانی به ندرت در جمجمه‌ها و استخوان‌های حاصل از حفاری در آنجا به دلیل شرایط گرم یافت می‌شود. بنابراین دانشمندان شروع به بررسی روش‌های دیگری برای مطالعه زیست‌شناسی مردان و زنان باستانی کرده‌اند و پروتئین‌ها را به عنوان یک هدف کلیدی مشخص کرده‌اند.

بدن ما از پروتئین‌هایی ساخته شده است که ساخت آنها توسط DNA ما کنترل می شود و بنابراین، با کشف ساختار آنها، می‌توان بینشی در مورد ترکیب افراد باستانی به دست آورد. مهم این است که پروتئین‌ها در شرایط گرم مدت بیشتری زنده می‌مانند.

این مزیت اخیر امیدهایی را برای به دست آوردن بینش جدید در مورد چندین گونه گیج کننده تازه کشف شده ایجاد می‌کند. اینها شامل هومو نالدی، انسان 300000 ساله‌ای است که در سال 2013 در آفریقای جنوبی پیدا شد. به نظر می‌رسد نمونه‌ها ابتدایی هستند، اگرچه شواهد دیگر نشان می‌دهد که آنها مردگان خود را نیز دفن کرده‌اند. علاوه بر این، منشأ هومو فلورسینسیس، گونه‌ای باستانی کوچک از انسان (با نام مستعار قوم هابیت) که در جزیره فلورس در اندونزی یافت شده است، دانشمندان را متحیر کرده است. شرایط در هر دو مکان به این معنی است که تاکنون هیچ DNA روی فسیل‌های موجود در آنجا یافت نشده است و دانشمندان را در مورد چگونگی تکامل این نسخه‌های غیرمعمول از نوع بشر مطمئن نمی‌داند.

و سپس دنیسووان‌ها هستند. اگرچه دانشمندان ژنوم آنها را رمزگشایی کرده‌اند، اما ما هنوز نمی‌دانیم که آنها چه شکلی هستند و همچنین اطلاعات زیادی در مورد نحوه رفتار یا شکار آنها نداریم. استرینگر می‌گوید: «اینها همه گونه‌های واقعاً جذاب هستند و ما فقط در مورد نحوه ارتباط آنها با ما راه حل ضعیفی داریم. بنابراین پروتئومیکس مطمئناً می‌تواند در این زمینه کمک کند.»

اسکوگلند اضافه کرد، با این حال، استفاده از پروتئین‌ها به عنوان راهی برای مطالعه گذشته ما یک نقطه ضعف وجود داشت. پروتئین ها تقریباً به اندازه DNA اطلاعات ندارند. آنها فقط حاوی حدود 1٪ از حداکثر اطلاعاتی هستند که می‌‎توانید از یک نمونه DNA به دست آورید. این بدان معناست که ما به مقدار زیادی نیاز خواهیم داشت تا بتوانیم داده‌های کافی برای انجام تحلیل‌های معنادار تولید کنیم. این ممکن است آسان نباشد.»

با این وجود، پروتئومیکس قبلاً نتایج امیدوارکننده‌ای را تولید کرده است. مطالعات فریدو ولکر از دانشگاه کپنهاگ نشان داده است که پروتئین‌های کلاژن موجود در قطعه‌ای از استخوان فک هومینین در غار Baishiya Karst در بالای فلات تبت در چین با پروتئین‌های دنیسووا مطابقت دارد.

ولکر هفته گذشته به Observer گفت: «این اولین اشاره به ظاهر یک دنیسووان است و نشان می‌دهد که پروتئومیکس چیزهای زیادی برای ارائه درک ما از تکامل انسان دارد. این قطعاً دلگرم کننده است.»

سخن آخر

این مقاله در 6 مارس 2023 ویرایش شده و توسط تیم یونویس از یافته‌های جدید علمی ترجمه شده است. برای روشن شدن، پروتئومیکس شاخه‌ای از مطالعات بیولوژیکی است که به تازگی در زمینه فسیل‌های انسانی استفاده می‌شود.

admin