نژاد از نظر ژنتیکی به چه معنا است؟

0

نیکلاس وید –  ترجمه کاوه فیض اللهی

نژاد‌ها از یک نظر مانند ایستگاهی در مسیری هستند که تکامل از طریق آن گونه‌های جدید را تولید می‌کند. محیط مدام در تغییر است و جانداران از میان خواهند رفت مگر آنکه به محیط جدید سازش یابند. در فرایند س ازش، در شرایطی که در آن یک گونه با چالش‌های مختلفی روبه رو می‌شود، تغییرات مختلفی در آن گونه پدید خواهد آمد. این تغییرات یا نژاد‌ها، سیال هستند، نه ثابت. اگر آن فشار انتخابی که آن‌ها را به وجود می‌آورد ناپدید شود، آن‌ها نیز دوباره در قالب یک خزانه ژنی همگانی در هم ادغام خواهند شد. در غیر این صورت، چنانچه هم‌آمیزی یک نژاد با همسایگانش از طریق پیدایش مانعی برای تولیدمثل متوقف شود، آن نژاد ممکن است سرانجام به گونه جداگانه‌ای تبدیل شود.

انسان نیز از این فرایند مستثنا نبوده است. چنانچه فرایند تمایزیابی انسان با همان آهنگ ۵۰ هزار سال گذشته ادامه می‌یافت، یک یا چند نژاد از میان نژاد‌های امروزی می‌توانست در آینده دور به گونه‌ای متفاوت تبدیل شود. اما اکنون در نتیجه افزایش مهاجرت، سفر و ازدواج میان نژاد‌های مختلف، به نظر می‌رسد نیرو‌های ایجاد تمایز این مسیر را وارونه کرده‌اند.

نژاد‌ها درون یک گونه به وجود می‌آیند و به آسانی در آن با هم ادغام می‌شوند. تمام نژاد‌های انسان، تا جایی که می‌دانیم، دارای مجموعه ژن‌های یکسانی هستند. اما هر ژن در طعم‌های مختلف یا شکل‌های گوناگونی وجود دارد که ژنتیک‌دانان به آن‌ها آلل می‌گویند. می‌توان فرض کرد که ژن‌ها از نظر داشتن آلل‌های متفاوت از ژن‌های گوناگون با هم تفاوت دارند. اما، گرچه مشتی از این نوع الل‌های معرف نژاد وجود دارند، اما بنیان نژاد عمدتاً مبتنی بر چیزی جزئی‌تر از این است، یعنی تفاوتی در فراوانی نسبی الل‌ها. فراوانی هر آلل از یک ژن، بسته به اینکه تصادفاً الل کدام یک از دو والد به فرزند ارث برسد و اینکه آیا انتخاب طبیعی آن آلل را برگزیند یا نه، از نسلی به نسل بعد تغییر می‌کند. بنابراین نژاد‌ها کاملاً پویا هستند، زیرا فراوانی آلل‌هایی که نژاد‌ها به آن‌ها وابسته‌اند مدام در تغییر است. وینتراپ جردن (W. Jordan) در تاریخچه‌ای که درباره خاستگاه تاریخی نژادپرستی در ایالات متحد آمریکا نوشته، توصیف خوبی از این پدیده ارائه داده است. او می‌نویسد «اکنون روشن شده که بشریک گونه زیستی منفرد است؛ اینکه نژادهانه واحد‌هایی مجزا از هم هستند و نه پایدار، بلکه اجزائی شکل‌پذیر، متغیر و جدایی ناپذیر از یک کل واحدند که خودش در تغییر است. از این گذشته، روشن است که نژاد‌ها در بهترین حالت به عنوان محصولات یک فرایند بررسی می‌شوند و سرانجام، اینکه تفاوت‌های نژادی عبارت‌اند از فراوانی نسبی ژن‌ها و ویژگی‌ها ونه تمایز‌های مطلق وفاقد همپوشانی.

نژاد به عنوان بخشی از فرایند تغییر تکاملی شکل می‌گیرند. در سطح ژنوم، نیروی محرک تکامل جهش است. جهش در توالی واحد‌های DNA که اطلاعات وراثتی را در بر دارند، ترکیب‌های جدید ایجاد می‌کند. سپس فرایند‌های تکاملی انتخاب طبیعی، رانش ژنتیکی و مهاجرت، روی این توالی‌های جدید عمل می‌کنند: یا حذف می‌شوند یا فراوانتر می‌شوند، یا نادیده گرفته می‌شوند.

واحد‌های شیمیایی که DNA از آن‌ها ترکیب می‌شود عمری طولانی دارند اما همیشگی نیستند. گاهی در نتیجه تجزیه خودبه خودی یا تابش یکی از واحد‌ها متلاشی می‌شود. در هر سلول زنده، آنزیم‌های تعمیر پیوسته در امتداد رشته‌های DNA گشت می‌زنند و توالی واحد‌های شیمیایی یا به قول شیمیدانان، باز‌ها، را غلط‌گیری می‌کنند. این چهار باز به اختصار A ( آدنین)، T (تیمین)، G (گوانین) و C(سیتوزین) نامیده می‌شوند. ساختمان یک مولکول DNA از دو رشته تشکیل می‌شود که به ش کل مارپیچی دوتایی دور هم می‌پیچند و هر باز روی یک رشته پیوند ضعیفی با باز مقابل روی رشته دیگر دارد. این سیستم پیوند متقابل ایجاب می‌کند که هر جا یک رشته از مارپیچ دوتایی A دارد، در همان جایگاه روی رشته مقابل T باشد و به همین ترتیب G و C نیز با هم جفت شوند. اگر باز مقابل به T| حضور نداشته باشد، آنزیم‌های تعمیر می‌دانند که باید در آنجا یک A وارد کنند. اگریکC شریکش را از دست داده باشد، آنزیم‌ها برایش یک و تهیه خواهند کرد. این سیستم، اگرچه از کارآیی حیرت‌انگیزی برخوردار است، بی‌نقص نیست. گاهی این سیستم غلط‌گیری باز اشتباهی کار می‌گذارد و این «غلط‌های از بین می‌برند.

این جهش‌ها زیان آورند و لازم است که حذف شوند. انتخاب پالایشگر) عبارتی است که ژنتیکدانان برای عملکرد انتخاب طبیعی در خلاص کردن ژنوم از شر جهش‌های زیان‌آور به کار می‌برند. دارنده چنین جهشی یا اصلاً زنده نمی‌ماند یا دارای فرزند نمی‌شود یا فرزندان کمی از خود به جا می‌گذارد. فقط جهش‌های اندکی هستند که تأثیر سودمندی دارند و این جهش‌ها با گذشت هر نسل در جمعیت فراوان‌تر می‌شوند، زیرا دارندگان خوش شانس آن‌ها بهتر از عهده بقاو تولیدمثل برمی آیند.

رانش ژنتیکی

افراد دارای جهش سودمند، یک ژن جدید، یا به عبارت درست تریک آلل جدید، دارند – نسخه‌ای از همان ژن قبلی که جهش جدید را نیز در بر گرفته است. به علت وجود جهش‌ها و آلل‌ها است که نیروی سومی برای تغییر تکاملی، به نام رانش ژنتیکی، به وجود می‌آید. هر نسل مانند یک بخت آزمایی ژنتیکی است. پدر و مادر شما هر کدام دو نسخه از هر ژن دارند. هر کدام از آن‌ها یکی از این دو نسخه خود را به شما می‌دهند. نسخه دیگر کف اتاق برش (در تدوین فیلم-م) باقی می‌ماند. فرض کنید که در جمعیتی یک ژن خاص به دو شکل وجود دارد که آلل‌های A و B نامیده می‌شوند. باز هم فرض کنید که ۶۰ درصد از افراد جمعیت کنونی حامل آلل A و ۴۰ درصد دیگر حامل آلل B هستند. در نسل بعد، این نسبت‌ها تغییر خواهد کرد، زیرا در نتیجه تصادف، آلل A بیش از آلل B به بچه‌ها منتقل خواهد شد، یا برعکس.

اگر سرنوشت آلل A را در امتداد نسل‌ها دنبال کنید، از نظر فراوانی‌اش در جمعیت با تغییراتی تصادفی روبه رو میش ود و از ۶۰ درصد در یک نسل، مثلاً به ۶۷ درصد در نسل بعد و سپس به ۵۸ درصد و به ۳۳ درصد و مانند آن‌ها تغییر خواهد کرد. اما این تغییرات نمی‌تواند تا ابد ادامه یابد، زیرا دیر یا زود به یکی از دو عدد صفر یا ۱۰۰ درصد خواهد رسید. اگر فراوانی به صفر درصد برسد، الل A برای همیشه از این جمعیت ناپدید خواهد شد. اگر به ۱۰۰ درصد برسد، این آئل B است که ناپدید می‌شود و آلل A به شکل ثابت آن ژن تبدیل می‌شود، دست کم تا زمانی که جهش جدید و بهتری از راه برسد. این نوسان فراوانی فرایندی تصادفی است که رانش ژنتیکی نامیده می‌شود، و هنگامی که روند تغییر منجر به رسیدن فراوانی آلل A به ۱۰۰ درصد می‌شود، ژنتیک‌دانان می‌گویند که تثبیت شده است، یعنی تنها گزینه موجود است.

یک بخش مهم از ژنوم که تثبیت شده DNA میتوکندری‌ها است که انرژی تولید می‌کنند. می‌توکندری‌ها باکتری‌هایی هستند که مدت‌ها پیش نیای تمام سلول‌های جانوری و گیاهی آن‌ها را به دام انداخته و به بردگی گرفته‌اند. میتوکندری‌ها، این اندامک‌های کوچک درون هر سلول، از طریق تخمک به ارث می‌رسند و از مادر به فرزندانش منتقل می‌شوند. در مرحله‌ای اولیه از تکامل انسان مدرن، DNA می‌وکندری یک زن با حذف تمام نسخه‌های دیگر DNA می‌توکندریایی تثبیت شد.

همین نوع پیروز همه چیز از آن برنده است نصیب نسخه خاصی از کروموزوم ۷ نیز شد، کروموزومی که فقط مردان دارند زیرا حاوی ژنی است که جنسیت مردانه را تعیین می‌کند. در زمانی که جمعیت انسان بسیار کوچک بود، فراوانی کروموزوم لا یک فرد به قدری افزایش یافت که به تنها نسخه باقی مانده تبدیل شد. اکنون معلوم شده که میراث ژنتیکی حوای می‌توکندریایی و آدم کروموزوم ۷ برای ردیابی مسیر مهاجرت زادگانشان در سرتاسر جهان بی‌اندازه س ودمند است. این ظهور و سقوط آلل‌ها وابسته به تصادف کوری است که تعیین می‌کند وقتی سلول‌های تخمک و اسپرم به وجود می‌آیند، کدام آلل‌ها کنار گذاشته شوند و کدامشان به نسل بعد منتقل شوند. رانش ژنتیکی می‌تواند نیروی قدرتمندی در شکل دهی به جمعیت‌ها، به ویژه جمعیت‌های کوچک، باشد که در آن‌ها رانش به سوی زوال یا تثبیت می‌تواند ظرف چند نسل روی دهد.

نیروی دیگری که به میراث ژنتیکی یک گونه شکل می‌دهد مهاجرت است. تا وقتی که اعضای یک جمعیت کنار هم می‌مانند و با هم زادآوری می‌کنند، همه از خزانه ژنی مشترکی برخوردار می‌شوند که در آن هر ژن در نسخه‌های مختلف بسیار، یا همان آلل‌ها وجود دارد. اما یک فرد نمی‌تواند بیش از دو آلل از یک ژن داشته باشد که هر کدامشان را از یکی از دو والدش گرفته است. بنابراین چنانچه گروهی از افراد از جمعیت اصلی جدا شوند، تنها بعضی از آلل‌های موجود در خزانه ژنی را خواهد برد، و در نتیجه بخشی از میراث ژنتیکی موجود را از دست می‌دهد.

جهش، رانش، مهاجرت و انتخاب طبیعی، همگی نیرو‌های وقفه ناپذیری هستند که موتور تکامل را روشن نگه می‌دارند و همواره آن را به پیش میرانند. حتا اگر جمعیتی در یک مکان باقی بماند و فنوتیپ، یا شکل ظاهری آن، ثابت بماند، ژنوتیپ، یا اطلاعات وراثتی آن، پیوسته در تغییر خواهد بود، انگار که همچون «ملکه سرخ» (در «آن سوی آینه» اثر لوئیس کارول -م) مدام می‌دود تا سر جایش بماند.

یک جمعیت در صورتی که اعضایش هم‌آمیزی کنند و همه از یک خزانه آلل‌ها برخوردار ش وند، می‌تواند ثابت‌تر بماند. به محض آنکه مانعی بر سر راه هم‌آمیزی ایجاد شود، برای مثال رودخانه‌ای که گونه در مسیر انتشار خود با آن روبه رو می‌شود، جمعیت‌های دو سوی این رودخانه به دلیل رانش ژنتیکی اندکی از هم متفاوت خواهند شد. اکنون آن‌ها نخستین گام در جهت تبدیل شدن به زیرگونه، یا نژاد، را برداشته‌اند و انباشت تفاوت‌های جزئی در آن‌ها ادامه خواهد یافت. س رانجام یکی از این تفاوت‌های جزئی، شاید جابه جایی فصل جفت‌گیری یا تغییر ذائقه در ترجیح جفت، مانعی تولید مثلی میان این دو زیرگونه ایجاد خواهد کرد. به محض آنکه جفت‌گیری آزاد میان افراد این دو جمعیت متوقف شود، این دو زیرگونه آماده‌اند که به ش کل دو گونه متمایز از هم جدا شوند.

Wade, N. 2014. The Troublesome Inheritance. Penguin.

 

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.