پیوند ژنتیکی مردمان شرق و غرب اروپا در عصر حجر

کشفی از دل یک غار کهن در جنوب غرب فرانسه

در جنوب غرب فرانسه، غاری به نام ایستوریتز (Isturitz) قرار دارد که هزاران سال پناهگاه انسان بوده است. پژوهشگران در مطالعه‌ای تازه که نتایج آن در نشریه Science Advances منتشر شد، توانستند ژنوم سه فرد متعلق به دوره گراوتین (Gravettian) را که در سرزمین‌های امروزی اسپانیا، فرانسه و ایتالیا می‌زیستند، بازخوانی کنند. یکی از این سه نفر زنی است که حدود سی هزار سال پیش درگذشته و استخوان‌هایش در همین غار یافت شده است.

اهمیت این زن در آن است که ژنوم او ترکیبی دورگه نشان می‌دهد: بخش عمده تبارش به گروه‌های شناخته‌شده اروپای غربی شباهت دارد، اما ردپایی روشن از تبار اروپای شرقی و مرکزی نیز در آن دیده می‌شود. این نخستین شواهد محکم از تبادل ژنی میان شرق و غرب اروپا در چنین دوران کهنی است.

DNA باستانی چگونه از یک استخوان خوانده می‌شود؟

برای درک این کشف، باید دانست که خوانش دی‌ان‌ای باستانی (ancient DNA) کار ساده‌ای نیست. پس از مرگ موجود زنده، مولکول دی‌ان‌ای به‌تدریج شکسته و تخریب می‌شود و باکتری‌ها و قارچ‌های خاک نیز مواد ژنتیکی خود را به آن می‌افزایند. آنچه در استخوان باقی می‌ماند، تکه‌های کوتاه و پراکنده است، نه رشته‌ای بلند و سالم.

دانشمندان این وضعیت را با بازسازی کتابی مقایسه می‌کنند که صفحه‌هایش ریزریز شده است. آنان میلیون‌ها قطعه کوتاه را می‌خوانند و سپس با کمک نرم‌افزارهای تطبیق توالی، قطعه‌های هم‌پوشان را کنار هم می‌چینند تا متن اصلی بازسازی شود. مهم‌تر از آن، پژوهشگران باید آلودگی دی‌ان‌ای پژوهشگران و خاک را شناسایی و حذف کنند؛ زیرا حتی مقدار ناچیزی آلودگی می‌تواند نتیجه را بی‌اعتبار سازد. به همین دلیل، کار در آزمایشگاه‌های کاملاً ایزوله و با پوشش محافظ انجام می‌شود.

فرهنگ گراوتین؛ نخستین شبکه فرهنگی گسترده اروپا

فرهنگ گراوتین نام خود را از منطقه‌ای در فرانسه گرفته و حدود ۳۴ هزار تا ۲۵ هزار سال پیش در اروپا گسترده بود. این دوره درست پس از ناپدید شدن نئاندرتال‌ها و در میانه پارینه‌سنگی زبرین (Upper Paleolithic) قرار می‌گیرد. ابزارهای سنگی ظریف، تیغه‌های بلند، سرنیزه‌های عاجی و پیکره‌های مشهور به ونوس (Venus figurines) از جمله دست‌ساخته‌های شاخص این فرهنگ‌اند.

شباهت سبک هنری و ابزارها از پرتغال تا دشت‌های روسیه نشان می‌دهد که در آن روزگار نوعی زبان فرهنگی مشترک در قاره شکل گرفته بود. اما پرسش بنیادی این بود که این اشتراک از راه جابه‌جایی اندیشه‌ها پدید آمده بود یا از راه جابه‌جایی خود مردم. تا پیش از این پژوهش، شمار ژنوم‌های دوره گراوتین بسیار اندک بود و تنها حدود دوازده اسکلت از این دوره دی‌ان‌ای قابل استفاده داشتند.

یافته اصلی: جریانی از شرق به غرب

تحلیل تازه نشان می‌دهد که جمعیت‌های شرق و غرب اروپا آن‌قدر که تصور می‌شد از یکدیگر جدا نبوده‌اند. پر گلابِرت (Pere Gelabert)، پژوهشگر انسان‌شناسی تکاملی دانشگاه وین و نویسنده نخست مقاله، می‌گوید نتایج آنان ثابت می‌کند این جمعیت‌ها منزوی نبوده‌اند.

پژوهشگران زمان این جریان ژنی (gene flow) را حدود ۳۱ هزار و ۵۰۰ تا ۳۲ هزار و ۵۰۰ سال پیش تخمین می‌زنند. چنین رویدادی در پارینه‌سنگی زبرین کم‌سابقه است و می‌تواند با حرکت گروه‌هایی از اروپای شرقی در دوره گراوتین توضیح داده شود که در نهایت به شکل‌گیری این تبار در ایستوریتز انجامید.

نکته فنی مهم این است که پژوهشگران از مدل‌های آماری جمعیتی برای برآورد زمان آمیختگی (admixture) استفاده می‌کنند. این مدل‌ها بر پایه طول قطعه‌های کروموزومی به‌جامانده از نیاکان مشترک کار می‌کنند؛ هرچه آمیختگی قدیمی‌تر باشد، این قطعه‌ها در نسل‌های بعدی کوتاه‌تر می‌شوند. با اندازه‌گیری این طول‌ها می‌توان سن رویداد را تخمین زد.

غار ایستوریتز؛ چهارراه میان قاره و شبه‌جزیره ایبری

غار ایستوریتز در نقطه‌ای کلیدی میان اروپای قاره‌ای و شبه‌جزیره ایبری قرار دارد. این غار به‌طور متناوب از حدود ۸۰ هزار تا ۱۰ هزار سال پیش مسکون بوده و نئاندرتال‌ها نیز پیش از انسان‌های امروزی از آن استفاده می‌کردند. جالب آنکه در همین غار جام‌هایی ساخته‌شده از جمجمه انسان نیز یافت شده که به حدود ۱۵ هزار تا ۱۲ هزار سال پیش تعلق دارند.

موقعیت جغرافیایی این غار، آن را به گلوگاهی طبیعی برای گذر جمعیت‌ها تبدیل کرده بود. به همین دلیل، شواهد ژنتیکی جدید نظریه باستان‌شناسان را تقویت می‌کند که ایستوریتز برای ده‌ها هزار سال یک کانون فرهنگی و زیستی بوده است؛ جایی که مردمان گوناگون در آن با هم روبه‌رو می‌شدند، مبادله می‌کردند و گاه با یکدیگر پیوند خویشاوندی می‌بستند.

ویژگی‌های ظاهری و ساختار اجتماعی این مردمان

هر سه ژنوم تازه‌خوانده‌شده نشان می‌دهند که این افراد پوست تیره، موی تیره و چشمان تیره داشتند. این نکته ممکن است برای خواننده امروزی شگفت‌آور باشد، اما کاملاً با یافته‌های ژنتیکی همخوان است: الل‌های مربوط به روشنی پوست و موی روشن در اروپا بسیار دیرتر و در دوره‌های بعدی، همراه با تغییر رژیم غذایی و کاهش تابش فرابنفش در عرض‌های بالا، فراوان شدند.

یافته دوم به ساختار اجتماعی مربوط می‌شود. در هر سه فرد، والدین با یکدیگر خویشاوند نزدیک نبوده‌اند. این نشان می‌دهد که جمعیت‌های گراوتین احتمالاً از خویشاوندآمیزی (inbreeding) پرهیز می‌کردند و میان گروه‌های کوچک شکارچی-گردآورنده پیوند زناشویی برقرار می‌شد. در جمعیت‌های کوچک، چنین رفتاری برای حفظ سلامت ژنتیکی گروه اهمیت حیاتی دارد.

چرا این کشف مهم است؟

تا پیش از این، تصویر رایج آن بود که در دوره گراوتین، جمعیت‌های غرب اروپا نسبتاً منزوی و جمعیت‌های شرق جدا از آنان بوده‌اند. یافته جدید این تصویر را پیچیده‌تر می‌کند و نشان می‌دهد که ساختار جمعیتی و جریان ژنی در غرب اروپا پویاتر از تصور پیشین بوده است.

اهمیت این موضوع فراتر از ژنتیک است. اگر مردمان میان شرق و غرب در رفت‌وآمد بوده‌اند، بخشی از شباهت‌های هنری و فناورانه این دوره را می‌توان با جابه‌جایی واقعی انسان‌ها توضیح داد، نه فقط با تقلید ایده‌ها. همچنین این پژوهش به ما یادآوری می‌کند که مرزهای جمعیتی امروز، تصویری نادرست از گذشته به ما می‌دهند؛ در آن روزگار هیچ مرز سیاسی وجود نداشت و جمعیت‌ها بر پایه دما، منابع شکار و دسترسی به آب جابه‌جا می‌شدند.

محدودیت‌ها و پرسش‌های باقی‌مانده

باید توجه داشت که این نتیجه بر پایه تنها سه ژنوم به دست آمده است. نمونه کوچک، به‌ویژه در برآورد زمان رویدادهای جمعیتی، خطای آماری قابل توجهی ایجاد می‌کند. برای اطمینان بیشتر باید ژنوم‌های بیشتری از این دوره خوانده شود و یافته‌ها با شواهد باستان‌شناختی، تحلیل ایزوتوپی استخوان‌ها و بررسی الگوهای مهاجرت تکمیلی شوند.

با این حال، همین نمونه کوچک نیز نشان می‌دهد که در میانه آخرین عصر یخبندان، اروپا سرزمینی بی‌حرکت و پراکنده نبود؛ بلکه شبکه‌ای زنده از گروه‌های انسانی بود که میان غارها، دشت‌ها و دره‌ها در رفت‌وآمد بودند و سرنوشت ژنتیکی یکدیگر را shaped می‌کردند.