האבולוציה אינה קו ישר: בני האדם המודרניים נובעים משני קווי שושלת עתיקים

“שתי נפשות, הו, שוכנות בלבי”. כמו דוקטור פאוסטוס של גתה, גם בנו שוכנת כפילות פנימית. תגליות חדשות מן העבר העמוק של האבולוציה האנושית מראות כי במשך למעלה ממיליון שנים, האנושות הייתה מחולקת לשני ענפים נפרדים. לפני כ-300,000 שנה, אותם בני דודים רחוקים התאחדו שוב. כל אחד מאיתנו נושא בגנים שלו את תוצאת הפיצול - ואת האיחוד המחודש - של שתי אוכלוסיות מסתוריות אלו. הגילוי מהווה היפוך משמעותי של התיאוריה השלטת באבולוציה האנושית, לפיה בני האדם המודרניים התפתחו מקו אב קדמון אחד בלבד באפריקה.

חקר האבולוציה האנושית דומה לניסיון להרכיב פאזל ארבע-ממדי - עם מספר מצומצם של חלקים מפוזרים ברחבי העולם ועל פני מיליוני שנים. הממצאים, שפורסמו בכתב העת Nature Genetics על ידי חוקרים מאוניברסיטת קיימברידג', מבוססים על שיטה חדשה בשם שיחזור אבולוציוני מבוסס התמזגות של תערובות גנטיות קדומות (coalescent-based reconstruction of ancient admixture) - או בקיצור: cobraa.

דמיינו את cobraa כבלש מתמטי, שבוחן את רצפי הדנ"א המלאים של בני אדם מודרניים כדי להבין כיצד אוכלוסיות התערבבו והתפתחו לאורך הזמן. באופן מדהים, מבלי להסתמך על דנ"א עתיק, אלא רק דרך רמזים גנטיים של בני אדם בני זמננו, cobraa מצליח לבנות עץ משפחה מפורט יותר מאי פעם לאנושות - והוא אף מסוגל לעשות זאת עבור מינים נוספים.

שבט הקויסאן הופיע כקבוצה נפרדת הרבה לפני שקבוצה אחרת של בני אדם עזבה את אפריקה, ושילבה דנ"א מניאנדרטלים ודניסובים. אבל מה שמשותף לשתי הקבוצות, ולאוכלוסייה העיקרית של אפריקה כיום, הוא שהן מגיעות לא מאחת, אלא משתי קבוצות אנושיות שונות גנטית, שחיו חיים נפרדים במשך יותר ממיליון שנים / Nature Genetics/University of Cambridge Department of Genetics

לפני כ-1.5 מיליון שנה, אבותינו הרחוקים התפצלו לשתי קבוצות מובחנות - שסומנו בגרף כקבוצות A ו-B. זמן קצר לאחר הפיצול, קבוצת A עברה "צוואר בקבוק" אבולוציוני - כלומר, ירידה דרמטית בגודלה. ייתכן שזה נגרם משינוי אקלימי, מחסור במזון או גורם אחר - אך נכון לעכשיו, איש אינו יודע בוודאות.

קבוצת A התאוששה עם הזמן, והולידה הסתעפויות אבולוציוניות - מהן התפתחו אוכלוסיות נפרדות גנטית כמו הניאנדרטלים והדניסובנים (הניאנדרטלים היו שונים מספיק מבחינה גנטית כדי להיחשב למין נפרד, ואילו לגבי הדניסובנים - בשל מיעוט מאובנים - טרם נקבע). כל זה התרחש הרבה לפני שלפני כ-300,000 שנה התאחדו קבוצות A ו-B מחדש. עם זאת, אפשר גם לטעון כי קבוצה A בלעה את B, מאחר והשפעתה הגנטית על האנושות המודרנית היא בערך 80%, לעומת כ-20% בלבד לקבוצה B.

המחקר מצביע על כך שחלק מהגנים שתרמה קבוצה B - אף שהיא מיעוט - היו קשורים לתפקוד מוחי ולעיבוד עצבי, וייתכן ששיחקו תפקיד מכריע בהתפתחות האנושית. בנוסף, החוקרים גילו שגנים מקבוצה B נטו להימצא הרחק מאזורי הגנום בעלי תפקוד גנטי ברור, מה שמרמז אולי על אי-התאמה עם הרקע הגנטי העיקרי. הדבר עשוי להעיד על תהליך של ברירה מטהרת (purifying selection), שבו הברירה הטבעית מסירה לאורך זמן מוטציות מזיקות.

הקויסאנים הופיעו כאוכלוסייה מובחנת הרבה לפני שקבוצה נוספת של בני אדם עזבה את אפריקה, ושילבה בדנ"א שלה את שרידי הניאנדרטלים והדניסובנים. אך מה שמשותף לקויסאנים, לאפריקאים המודרניים ולשאר האוכלוסיות הוא שבכולם יש תמהיל משתי אוכלוסיות גנטיות נבדלות - שחיו חיים נפרדים למעלה ממיליון שנה.

הקויסאנים - בני הקהילות הילידיות של דרום אפריקה שלפני בוא הבנטו - מורכבים מהקויקוי הרועים ומהסן, ציידים-לקטים המכונים גם "בושמנים". לפני כ-22,000 שנה, הם היו רוב האנושות. כיום, נותרו מהם כ-100,000 איש בלבד, ושפותיהם ותרבותם העתיקה מצויות בסכנת היעלמות.

במהלך הדורות, התערבבו אוכלוסיות הקויסאן עם קבוצות אפריקאיות אחרות. לפני כ-50,000 שנה התפצלה האנושות שוב, כאשר קבוצה קטנה יצאה מאפריקה, והפיצה עצמה ברחבי העולם. כמו באיחוד הקודם, גם כאן התמזגה אותה קבוצה עם שרידי הניאנדרטלים והדניסובנים - שהשפעתם הגנטית באוכלוסיות הלא-אפריקאיות נאמדת בכ-2%.

כשהחוקרים הפעילו את שיטת cobraa על שימפנזים, גורילות, דולפינים ועטלפים, הם מצאו תבניות דומות של ערבוב גנטי והתאחדות בין קווי אבולוציה - מה שתומך ברעיון שלפיו מינים מעטים בלבד מתפתחים בקווים מבודדים. להפך - נראה כי חילופי גנים ואיחוד בין שושלות הם הכלל, לא היוצא מן הכלל.

החוקרים מקווים לשכלל את השיטה כדי להבין לא רק אירועים חדים של פיצול והתאחדות, אלא גם תהליכים מדורגים ואיטיים יותר של זרימת גנים. בנוסף, הם מבקשים לקשור את הממצאים לממצאים אנתרופולוגיים, שמרמזים כי מגוון האוכלוסיות האנושיות בעבר היה עשיר הרבה יותר ממה שסברנו.

מקורות:

• קטעים מהמחקר- A structured coalescent model reveals deep ancestral structure shared by all modern humans מאת Nature Genetics.

• קטעים מ-Evolution isn’t a straight line: Modern humans come from 2 ancient lineages מאת BigThink שנכתב ע"י: Frank Jacobs.

• קטעים מ- Cobraa: A Coalescence-Based Model Infers a Structured Ancestry Shared by Modern-Day Humans מאת AZoLifeSciences שנכתב ע"י: Pooja Toshniwal Paharia.