پایان تصور ۹۹ درصد: ما و شامپانزه‌ها «واقعاً» چقدر شبیه هستیم؟

وقتی صحبت از شباهت ژنتیکی انسان و دیگر گونه‌های جانوری است، اغلب گفته می‌شود که ۹۸ تا ۹۹ درصد DNA انسان و شامپانزه مشترک است. این موضوعی است که تقریبا از دهۀ ۱۹۸۰ در تمام منابع معتبر مرتبط با تکامل آمده و خودِ من بارها و بارها در کلاس‌هایم به آن اشاره کرده‌ام. اما نتایج پژوهشی که امسال در نشریۀ Nature منتشر شد حاکی از آن است که گویا این عدد دیگر دقیق نیست و باید آن را کنار بگذاریم.

تا پیش از این، ارزیابی شباهت ژنتیکی ما بر اساس معیاری به نام «شباهت توالی نوکلئوتیدی» (Nucleotide Sequence Similarity) در نواحی «قابل هم‌ردیفی» قرار داشت. اگر بخواهیم از تمثیل مشهور ریچارد داوکینز استفاده کنیم، تصور کنید که ژنوم دو گونۀ جانوری همچون دو کتاب هستند. برای مقایسه، شما پاراگراف‌های شبیه به هم را کنار هم می‌گذارید و فقط غلط‌های املایی (تغییرات تک‌حرفی یا Single Nucleotide Variant) را می‌شمارید. اگر در یک متن ۳ میلیارد حرفی، فقط ۱ درصد حروف عوض شده باشند، می‌گویید ۹۹ درصد شباهت داریم. در این روش ما تنها می‌توانستیم صفحات «سالم» و خوانا را ملاک قرار دهیم و ابزارهای ما آنقدر دقیق نبود تا نواحی پیچیده، تکراری و درهم‌تنیده ژنوم را بخوانند. در نتیجه، «تفاوت‌های ساختاری» (Structural Variants) نادیده گرفته می‌شد. اگر در یکی از کتاب‌ها کل فصل سوم از بین رفته بود(Deletion)، یا فصل پنجم دو بار تکرار شده (Duplication)، یا یک پاراگراف از صفحه ۱۰ به صفحه ۵۰ منتقل شده بود (Translocation)، روش «شباهت توالی نوکلئوتیدی» این‌ها را در محاسبه لحاظ نمی‌کرد و به سادگی از معادله حذف می‌کرد.

اما اکنون تیم تحقیقاتی یو و همکارانش به لطف استفاده از تکنولوژی «توالی‌یابی تلومر-به-تلومر» (T2T Sequencing) برای اولین بار توانستند ژنوم کامل و بدون شکاف (Gapless) شش گونه از کپی‌ها (Apes) شامل شامپانزه، بونوبو، گوریل، اورانگوتان‌ها و سیامانگ را منتشر کنند. یعنی ما حالا کتابی داریم که حتی «ماده تاریک» ژنوم این جانوران را هم شامل می‌شود. وقتی این پژوهشگران با داده‌های T2T به سراغ مقایسه رفتند، فقط به «غلط‌های املایی» توجه نکردند؛ بلکه پاراگراف‌های حذف شده، جابجا شده و معکوس شده را هم در ارزیابی خود گنجاندند. با محاسبۀ این تغییرات ساختاری، شباهت کلی DNA انسان و شامپانزه به حدود ۸۴.۷٪ کاهش یافت. این ۱۵ درصد دقیقاً جایی است که ما را از نزدیکترین گونه‌های زندۀ مشابه‌مان متمایز می‌کند.

یکی از مهم‌ترین یافته‌های این پژوهش، شناسایی مناطقی است که محققان آن را «نواحی سریع‌تکامل‌یافتۀ اجداد انسان» یا Human Ancestor Quickly Evolved Regions (HAQERs) می‌نامند. این قطعات DNA که عمدتاً در نواحی غیرکدکننده (Non-coding) قرار دارند، پس از جدایی ما از جد مشترکمان با شامپانزه -یعنی حدود ۵.۵ تا ۶.۳ میلیون سال پیش- با سرعتی باورنکردنی تغییر کرده‌اند.

نکته مهم اینجاست که بسیاری از HAQER ها نقش افزایشگر (Enhancer) را بازی می‌کنند؛ یعنی مثل کلیدهای تنظیم صدا، بیان ژن‌های دیگر را کنترل می‌کنند. تحقیقات نشان می‌دهد که بسیاری از این نواحی دقیقاً در نزدیکی ژن‌های مرتبط با رشد عصبی (Neural Development) قرار دارند. اکنون قوی‌ترین فرضیه این است که همین تغییرات سریع در HAQERs مسئول رشد انفجاری «نئوکورتکس» در انسان هستند. مغز انسان حدود سه برابر بزرگتر از شامپانزه است (با در نظر گرفتن نسبت بدن) و این تفاوت نه لزوماً در «ژن‌های پروتئین‌ساز»، بلکه در این «معماری تنظیمی» نهفته است.

به نظر می‌رسد که کم‌کم باید از تصور «۹۹ درصد» عبور کنیم. هرچند آن عدد از منظر فنی اشتباه نبود، اما تنها بخش کوچکی از ژنوم را می‌دید و پیچیدگی‌های شگفت‌انگیز زیست‌شناسی ما را پنهان می‌کرد. تفاوت ۱۵ درصدی بین ما و شامپانزه‌، داستانی از ۶ میلیون سال تغییرات ساختاری، جهش‌های تنظیم‌کننده و فشارهای تکاملی است که نهایتاً موجودی را پدید آورد که می‌تواند ژنوم خود را بخواند، درباره آن فکر کند و یادداشتی مثل این بنویسد.

🔗 منبع

✍️ عارف عبادی

📱 اشتباهِ میمون