كيف فقد أسلافنا من القرود ذيلهم فجأة منذ 25 مليون سنة

بواسطة

الشمبانزي البري يمشي عبر الغابة

شمبانزي بري يسير في غابة

شترستوك / أليكسويلكو

منذ حوالي 25 مليون سنة ، فقد أسلافنا ذيولهم. الآن ربما وجد علماء الوراثة الطفرة الدقيقة التي تمنع القردة مثلنا من نمو ذيول – وإذا كانوا على حق ، فقد حدثت هذه الخسارة فجأة بدلاً من تقلص ذيولها تدريجيًا.

يقول إيتاي ياناي من جامعة نيويورك لانجون هيلث في نيويورك: “تفقد الذيل بضربة واحدة”.

يقول زميله بو شيا إنه اعتاد أن يتساءل عندما كان طفلاً لماذا لم يكن لدى الناس ذيول مثل الحيوانات الأخرى. يقول: “كان هذا السؤال في رأسي عندما كنت طفلاً صغيراً”. “كنت أسأل ،” أين ذيلي؟ “.

في الآونة الأخيرة ، أصيب العصعص شيا – جزء صغير من العظام في قاعدة العمود الفقري وهو بقايا ذيول الثدييات – في حادث سيارة. يقول: “كان الأمر مؤلمًا حقًا”. “لقد ظل يذكرني بجزء الذيل من أجسامنا.”

قاد ذلك شيا للتحقيق في الأساس الجيني لفقدان الذيل. يجب أن تكون أي طفرات متضمنة في فقدان الذيل موجودة في القردة وليس القرود. قارن هو وزملاؤه نسخ القرد والقرد لـ 31 جينًا مشاركًا في نمو الذيل.

لم يجدوا شيئًا في مناطق ترميز البروتين ، لذلك بحثوا في أجزاء الحمض النووي غير المرغوب فيه الموجودة داخل الجينات. إذا كنت تفكر في البروتينات على أنها أثاث ذو عبوات مسطحة ، فإن كتيبات التعليمات الجينية لصنعها تأتي مع الكثير من صفحات الثرثرة التي يجب إزالتها قبل أن تعمل التعليمات. يتم قطع هذه البتات الإضافية ، التي تسمى introns ، من نسخ mRNA للجينات قبل تصنيع البروتينات.

ما وجده شيا هو أنه في سلف القرود ، يسمى جين الذيل TBXT، و ألو عنصر هبطت ضربة صفعة في منتصف intron. ألو العناصر هي طفيليات وراثية تنسخ وتلصق نفسها في جميع أنحاء الجينوم. “لدينا مليون ألو “العناصر المتناثرة في جينومنا ،” يقول ياناي.

عادةً ما يكون ملف ألو في intron لن يحدث فرقًا – سيتم تحريره باستخدام intron. لكن في هذه الحالة ، هناك شيء آخر ألو عنصر قريب ، لكنه في ترتيب عكسي. نظرًا لأن التسلسلين متكاملين ، أدرك شيا أنهما يرتبطان معًا ، مكونين حلقة في الرنا المرسال.

يؤدي ذلك إلى لصق عدة صفحات من كتيب التعليمات معًا بشكل فعال ، مما يعني أنه عند قص الصفحات الإضافية ، فغالبًا ما تُفقد بعض الإرشادات أيضًا. هذا يعني أن الأثاث المُجمَّع – بروتين TBXT – غالبًا ما يحتوي على قطعة أساسية مفقودة.

قام الفريق بعدة تجارب لإثبات ذلك. على سبيل المثال ، أظهروا أن الفئران المصابة بهذه الطفرة تنتج مزيجًا من بروتينات TBXT كاملة الطول وبتات مفقودة – مثلما تفعل القرود – وهذا يؤدي عادةً إلى فقد الذيل بالكامل.

تقول كارول وارد من جامعة ميسوري: “إن ضياع شيء ما في انفجار واحد كبير هو أمر مهم حقًا ، لأنه لا يتعين عليك بعد ذلك افتراض ملايين السنين من التغييرات الصغيرة المتتالية التي تتراكم تدريجياً”. “قد يخبرنا لماذا فجأة عندما نرى القردة [emerge] تقول “ليس لديهم ذيول”. في حين لا يوجد دليل على انخفاض بطيء في طول الذيل في السجل الأحفوري ، كما يقول وارد ، لدينا الآن عدد قليل جدًا من الحفريات لاستبعادها.

ما لا يمكن أن يخبرنا به الاكتشاف هو سبب فقد أسلافنا ذيولهم ؛ وهذا هو سبب اختيار التطور لهذه الطفرة. تتضمن معظم التفسيرات المقترحة أن ذيول كانت غير مواتية عندما بدأت القردة المبكرة تتحرك بطريقة مختلفة ، مثل المشي منتصبة على الأغصان. لكن الأحافير تشير إلى أن القردة الأولى التي ليس لها ذيل ما زالت تمشي على أربع ، كما يقول وارد.

يعتقد شيا وياناي أنه لا بد أنه كانت هناك ميزة قوية لفقدان الذيل لأن هذه الطفرة لها أيضًا عيب. بعض طورت الفئران تشوهات في العمود الفقري تشبه السنسنة المشقوقة. وهم يتكهنون بأن المعدل المرتفع نسبيًا من السنسنة المشقوقة في البشر هو من بقايا فقدان ذيولنا منذ ملايين السنين.

المرجع: bioXriv، DOI: 10.1101 / 2021.09.14.460388

اشترك في Our Human Story ، وهي نشرة إخبارية شهرية مجانية عن الثورة في علم الآثار والتطور البشري

المزيد عن هذه المواضيع:

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *