پیوند ژنتیکی بومیان هاوایی و جزیره ایستر و فرهنگ اولتراویجر

پولینزی، گستره‌ای به اندازه دو قاره

پولینزی مجموعه‌ای است از بیش از هزار جزیره که در پهنه‌ای از اقیانوس آرام پراکنده‌اند؛ پهنه‌ای که مساحت آن تقریباً با مجموع مساحت آمریکای شمالی و جنوبی برابری می‌کند. در میان این جزایر، هاوایی و جزیره ایستر (Rapa Nui) دورافتاده‌ترین‌ها نسبت به یکدیگرند و فاصله مستقیم میان آن‌ها نزدیک به ۷۲۰۰ کیلومتر است؛ تقریباً به اندازه فاصله سانفرانسیسکو تا لیما در پرو. پرسشی که دهه‌ها ذهن باستان‌شناسان و ژن‌شناسان را به خود مشغول کرده بود این بود: چگونه مردمانی با قایق‌های چوبی توانستند چنین پهنه‌ای از آب شور را درنوردند و در جزیره‌هایی دورافتاده و پراکنده سکونت گزینند؟

پژوهشی تازه که نتایج آن در نشریه Science منتشر شده، پاسخ تازه‌ای به این پرسش می‌دهد. بر پایه این پژوهش، بومیان هاوایی و ساکنان جزیره ایستر نه تنها از یک تبار مشترک‌اند، بلکه نزدیک‌ترین خویشاوندان ژنتیکی یکدیگر در سراسر پولینزی به شمار می‌روند.

ژنوم چگونه تاریخ سفرها را روایت می‌کند

هر ژنوم انسانی مجموعه‌ای از کدهای ژنتیکی است که از پدر و مادر، و از طریق آن‌ها از پدربزرگ‌ها و مادربزرگ‌ها و نیاکان دورتر به ارث رسیده است. الکساندر یوانیدیس، ژن‌شناس محاسباتی دانشگاه استنفورد و از نویسندگان این پژوهش، توضیح می‌دهد که هر ژنوم دربردارنده اطلاعاتی درباره شمار بسیار زیادی از نیاکان یک فرد است؛ بنابراین حتی با شمار اندکی نمونه، می‌توان درباره جمعیت بزرگی از ساکنان یک جزیره آگاهی به دست آورد.

روش کار دانشمندان، بررسی طول قطعات کروموزومی مشترک میان افراد جزیره‌های گوناگون بود. هنگام تولید گامت‌ها (سلول‌های جنسی)، کروموزوم‌های پدری و مادری با یکدیگر آمیخته می‌شوند و قطعاتی از آن‌ها جابه‌جا می‌شود. در هر نسل، این قطعات کمی کوتاه‌تر می‌شوند، همان‌گونه که یک متن کهن با هر بار نسخه‌برداری اندکی کوتاه‌تر و پراکنده‌تر می‌گردد. پس هرچه قطعه مشترک میان دو فرد بلندتر باشد، نیای مشترک آن دو به زمان ما نزدیک‌تر بوده است. این قطعات، در واقع ساعت‌های مولکولی‌ای هستند که فاصله نسل‌ها را می‌سنجند.

در این پژوهش، ژنوم ۱۰۵۰ فرد امروزی از سراسر پولینزی تحلیل شد؛ از جمله ۳۱۷ بومی هاوایی و ۱۲ ساکن جزیره ایستر.

یافته‌ای که پژوهشگران را شگفت‌زده کرد

نتیجه تحلیل، در نگاه نخست غیرمنتظره بود: مردمان بومی هاوایی و راپانویی، با وجود فاصله چند هزار کیلومتری، بیشترین نزدیکی ژنتیکی را با یکدیگر دارند. یوانیدیس این یافته را در آغاز شوکه‌کننده توصیف می‌کند، زیرا این دو جزیره بسیار از هم دورند.

توضیح این paradox ژنتیکی در جزایر مانگاروا (Mangareva) نهفته است؛ مجمع‌الجزایری در حدود ۵۵۳۰ کیلومتری جنوب شرقی هاوایی و ۲۶۰۰ کیلومتری غرب جزیره ایستر. داده‌ها نشان می‌دهند هر دو جزیره احتمالاً توسط اعضای یک فرهنگ دریانوردی واحد که پژوهشگران آن را «اولتراویجر» (ultravoyager) می‌نامند، سکونت‌پذیر شده‌اند. به بیان دیگر، گروهی از نیاکان مشترک پس از جدا شدن از جمعیت کهن مانگاروا، مدتی را در کنار یکدیگر گذراندند و سپس بخشی از آنان راهی هاوایی و بخشی دیگر راهی جزیره ایستر شدند.

در سال ۲۰۲۰ نیز همین گروه پژوهشی نشان داده بود که اعضای این جمعیت اولتراویجر با مردمان بومی سرزمینی که امروز کلمبیا نامیده می‌شود، آمیزش ژنتیکی داشته‌اند؛ هرچند روشن نیست این آمیزش در یک جزیره رخ داده یا در خشکی قاره آمریکا.

هنر ناوبری در اقیانوس باز

اگر بپذیریم فرهنگی چنان توانمند وجود داشته که می‌توانسته به یکی از این دو جزیره دورافتاده برسد، رسیدن به جزیره دیگر نیز منطقی‌تر می‌شود. منطقه پیرامون مانگاروا، شامل جزایر آستrals، جزایر سوسایتی، جزایر مارکیز و مجمع‌الجزایر توآموتو، پهنه‌ای به اندازه اروپا را در بر می‌گیرد. دریانوردی میان این جزایر به مهارت بالای ناوبری نیاز داشته است.

این دریانوردان از ابزارهای گوناگونی بهره می‌گرفتند: موقعیت ستارگان در آسمان شب، جهت موج‌ها و تورم دریا، مسیر پرواز پرندگان دریایی که هر غروب به سمت خشکی بازمی‌گشتند، شکل ابرها بر فراز جزایر دور، و حتی رنگ و بازتاب نور بر سطح آب. آنان مسیرها را نه با نقشه، بلکه با حفظ زنجیره‌ای از نشانه‌ها در حافظه و زبان خود ثبت می‌کردند. چنین مهارتی، همان چیزی است که در نهایت امکان سکونت در جزیره ایستر و هاوایی را فراهم کرد.

اثر بنیانگذار و فشرده‌شدن ژنتیکی

هنگامی که گروهی کوچک جزیره‌ای را سکونت‌پذیر می‌کند، جمعیت نوپا تنها بخشی از تنوع ژنتیکی جمعیت مبدأ را با خود حمل می‌کند. این پدیده را «اثر بنیانگذار» (founder effect) می‌نامند. اگر یک گونه ژنی کمیاب به‌طور تصادفی در همان شمار اندک از افراد حاضر باشد و آن جمعیت به‌سرعت رشد کند، همان گونه ژنی در نسل‌های بعد در درصد بالایی از افراد پدیدار می‌شود. یوانیدیس این وضعیت را چنین توصیف می‌کند که یک گونه ژنی نادر که روزگاری تنها چند نفر را متأثر می‌کرد، می‌تواند به شمار قابل توجهی از افراد سرایت کند.

در پولینزی این فرایند به شکل انباشته و پله‌پله رخ داده است: جزیره‌ای که با چند نفر سکونت‌پذیر شده بود، خود گروه‌های کوچکی را برای سکونت در جزیره دیگر گسیل می‌کرد و همین چرخه تکرار می‌شد. پژوهش‌های گذشته اثر بنیانگذار را در جمعیت‌هایی با تبار اروپایی مانند آمیش‌ها، فنلاندی‌ها و یهودیان اشکنازی بررسی کرده و به غربالگری استاندارد برخی بیماری‌های ژنتیکی در آن‌ها انجامیده است. اما پژوهش تازه نشان می‌دهد اثری بسیار قوی‌تر در میان بومیان هاوایی نادیده مانده بوده است؛ اثری که بیش از ده برابر شدیدتر از همان جمعیت‌های اروپایی است.

پاتریک کیرش، باستان‌شناس دانشگاه هاوایی در مانوآ که در این پژوهش مشارکت نداشته، می‌گوید این داده‌های ژنتیکی که هاوایی، جزیره ایستر و مانگاروا را به هم پیوند می‌دهد، با شواهد باستان‌شناختی همخوانی بسیار خوبی دارد. به گفته او، وقتی رشته‌های مستقل شواهد از رشته‌های علمی متفاوت به نتیجه‌ای یکسان می‌رسند، دانشمندان اطمینان بیشتری پیدا می‌کنند. همچنین اثر بنیانگذار تنها بازتاب تنوع ژنتیکی نیست، بلکه به تنوع فرهنگی و زبانی نیز مربوط است و می‌تواند توضیح دهد چرا فرهنگ‌های پولینزی شرقی اشتراکات بسیاری دارند.

از گذشته دور تا سلامت امروز

این یافته‌ها تنها به گذشته دور مربوط نیستند و پیامدهایی برای سلامت جمعیت امروز دارند. پژوهشگران دریافتند سه گونه ژنی بسیار کمیاب در سطح جهانی که با دررفتگی عدسی چشم، کاهش پیش‌رونده بینایی و نارسایی کلیه پیوند دارند، در ۲ تا ۳ درصد از پولینزی‌های شرقی بررسی‌شده یافت می‌شوند. یوانیدیس بر این باور است که باید منابع بسیار بیشتری به مطالعه گونه‌های ژنی با اهمیت بالینی در این جمعیت اختصاص یابد؛ جمعیتی که از نظر شمار، دو برابر جمعیت آمیش در آمریکا است. این حوزه فرصت‌های مهمی برای پزشکی دقیق (precision health) فراهم می‌کند.

جمع‌بندی

داستان اولتراویجرها نمونه‌ای روشن از این واقعیت است که ژنوم انسان، سندی تاریخی و چندلایه است. هر بار که دو گروه انسانی از هم جدا می‌شوند، امضایی مولکولی بر جای می‌ماند که می‌توان آن را قرن‌ها بعد خواند. این پژوهش نشان می‌دهد پیشینیان بومی هاوایی و جزیره ایستر نه تنها مرزهای جغرافیایی، بلکه مرزهای توان انسانی را نیز جابه‌جا کرده‌اند؛ و همان مهارت دریانوردی که آنان را به دورافتاده‌ترین جزیره‌های زمین رساند، امروز از طریق اثر بنیانگذار، شکل تنوع ژنتیکی و نیازهای سلامت نسل‌های بعدی را نیز رقم می‌زند.