בראש המחקר שבוצע עבור הפרויקט הגנוגראפי של יבמ ונשונל גיאוגרפיק עמדו שני ישראלים - ד"ר דורון בהר מרמב"ם וד"ר סהרון רוסט מאוניברסיטת ת"א * תנאי האקלים הפרידו בין שתי האוכלוסיות, שאחת מהן התפשטה לכל העולם והולידה את מרבית בני האדם כיום ומהשניה נותרו בני הקוי והסאן בדרום יבשת אפריקה
צמד חוקרים ישראלים, שניהלו פרויקט משותף של י.ב.מ. וערוץ נשיונל ג'יאוגראפיק, טוענים כי המין האנושי התפצל לפני כ-150 אלף שנה לשתי קבוצות אוכלוסייה מופרדות אשר לא נפגשו זו עם זו למשך כ-100 אלף שנים. המסקנות מבוססות על מחקר שנערך בקרב שבטי הסאן והקוי, החיים בדרום אפריקה וידועים גם בשם "בושמנים". בדיקות של הדנא המיטוכונדרי של בני השבטים העידו כי חלקם נושאים מטען גנטי שמקורו שונה מזה של שאר תושבי אפריקה ואפילו של שאר תושבי העולם.
ד"ר דורון בהר, גנטיקאי מבית החולים רמב"ם וד"ר סהרון רוזט, סטטיסטיקאי מאוניברסיטת ת"א ומרכז המחקר "ווטסון" של יבמ בניו יורק, ערכו את מחקרם במסגרת הפרויקט הגנוגרפי המשותף לנשיונל ג'יאוגראפיק וחברת יבמ. הפרויקט מנסה לתאר תהליכים בהתפשטות אוכלוסיות של בני אדם ברחבי כדור הארץ באמצעות מחקר גנטי. מחקרם פורסם ביום חמישי האחרון בכתב העת האמריקאי לגנטיקה.
המדענים טוענים כי התסריט הסביר ביותר הוא ששתי האוכלוסיות נפרדו בתחילת המסלול האבולוציוני של המין האנושי. כך התפצלה האוכלוסייה שחיה בדרום אפריקה מזו שהתגוררה במזרח היבשת למשך 50 עד 100 אלף שנים. הפיצול יכול היה להיגרם בשל שינויי אקלים. מחקרים חדשים של נתוני אקלים העלו את ההשערה שמזרח אפריקה עברה שרשרת של בצורות גדולות לפני 135 עד 90 אלף שנים. "יתכן שתנאי סביבה קיצוניים ואקלים משתנה גרמו לאוכלוסיות להגר למקומות אחרים על מנת לשפר את סיכוייהם לשרוד". אמר ד"ר בהר. ברגע שאוכלוסיה כזו הגיעה לדרום אפריקה, היא הופרדה מאוכלוסיית המקור שלה על ידי אירועי הבצורת שהתרחשו בשטח שהתפרס ביניהן.
ספר היסטוריה בגוף האדם
המחקר מבוסס על בדיקת הדנ"א המיטוכונדריאלי של תושבי אפריקה. הדנ"א המיטוכונדריאלי הוא חומר תורשתי המצוי באברים הממוקמים בנוזל התא ועוסקים בהפקת אנרגיה באמצעות חילוף חומרים. חומר זה יעיל במיוחד בהתחקות אחר תולדות התפתחותו של המין האנושי. שני מאפיינים הופכים אותו לכזה. ראשית, מדובר בחומר תורשתי העובר אל הצאצאים מהאם ולא מהאב. אם רוצים לבדוק, למשל, האם שני אנשים נולדו לאותה אם, די לקחת דגימות מהדנ"א המיטוכונדריאלי המצוי באחד מתאי גופם ולהשוות בין הדגימות. מכיוון שהדנ"א לא מושפע מהתורשה של האב, התוצאה תהיה חד משמעית. כשמבקשים מדענים לבדוק את מוצאם של אוכלוסיות שלמות, היעדר תורשה מצד האב מצמצם את כמות המידע שיש להתחשב בו במחצית ומקל לאין שיעור על תהליך הבדיקה.
בנוסף, קצב היווצרות המוטציות בדנ"א המיטוכונדריאלי גדול פי 20 מאשר בדנ"א המצוי בגרעין התא. מוטציות הן שינויים בהרכב המולקולארי של הדנ"א, העשויים להעיד על שינויים סביבתיים שהצריכו הסתגלות של המין לתנאים חדשים. כמו כן ספירת כמות המוטציות שהתרחשו בהרכב מולקולארי מאפשר למדענים לספור את כמות הדורות שעברו מאז החלה ההעברה התורשתית של הדנ"א. כלומר, ריבוי המוטציות בדנ"א המיטוכונדריאלי הופך אותו למקור היסטורי יעיל לחקר תולדות האנושות. החומר התורשתי הזה יכול לספר לנו כמה דורות חלפו מאז ששני אנשים בצדדים שונים של העולם חלקו אם אחת. הוא יכול גם להעיד על שינוי אקולוגי מכריע, שגרם להיווצרות של מוטציה כלשהיא.
שושלות מופרדות
עד כה, כאשר חקרו מדענים את מקורן הגנטי של אוכלוסיות, נבדקו רצפים מייצגים של כמה מאות בסיסים מתוך הדנ"א המיטוכונדריאלי. במחקר הנוכחי נבדק כל הרצף הכולל, כ-16.5 אלף בסיסים. זאת על מנת להגיע לרמת דיוק גבוהה יותר ולכושר הפרדה טוב יותר בין הקבוצות. הבדיקה בקרב שבטי הקוי והסאן העלתה כי 70% מבני השבט, הם נצר לשושלות האימהיות הותיקות בעולם. שושלות אלו, המכונות L0D ו-L0K, הן בנות 200 אלף שנה בקירוב. 30% מבני השבטים הם נצר לשושלות אימהיות המשותפות לכלל בני האדם ביבשת אפריקה.
בשלב השני, השוו החוקרים בין כמות המוטציות המבדילות בין השושלות הותיקות לבין שושלות שנמצאו בקרב שאר תושבי אפריקה, ובינן לבין השושלות שנמצאו בקרב שאר בני הסאן והקוי. "בחנו את ההבדלים משני הכיוונים", אומר ד"ר בהר בשיחה לאתר הידען. "גילינו דבר מעניין. כשהשווינו את הדנ"א של השושלות הותיקות, לדנ"א של השושלות הכי קרובות, נדירות ככל שיהיו, שעדיין נמצאות באוכלוסיות אחרות באפריקה, מתוך חישובי מספר המוטציות שהפרידו בין השושלות גילינו שהן מתכנסות ביחד לא יותר מאשר לפני 40 אלף שנה. זה אומר שהפעם הראשונה שהייתה זרימת גנים כלשהיא מאנשי הקוי והסאן החוצה הייתה לפני כ-40 אלף שנה לכל היותר.
מהכיוון השני בחנו את השושלות הפן אפריקאיות אצל הקוי והסאן, כלומר אותם 30% שאינם משתייכים לאחת השושלות העתיקות. ראינו שבפעם הראשונה שהשושלות הללו נכנסו לתוך הגנטיקה של אנשי הקוי והסאן גם היא הייתה לפני כ-40 אלף שנה". כלומר, המין האנושי קיים כ-200 אלף שנה, אך אנשי הקוי והסאן החלו לחלוק מטען גנטי עם שאר תושבי אפריקה לפני כ-40 אלף שנה בלבד.
כדי לבחון את החלק השלישי של המשוואה, מתי אירע הפיצול בין השושלות, השתמשו החוקרים בשיטה סטטיסטית שפיתח ד"ר סהרון רוסט, סטטיסטיקאי מאוניברסיטת תל אביב. "פיתחנו שיטה סטטיסטית חדשה המבוססת על מבחן פרמוטציות" מסביר רוסט בשיחה לאתר הידען, "כשרוצים לדעת מה הסיכוי שאיזשהו תהליך התרחש, עורכים חישוב של הסיכוי של כל מאורע בתהליך להתרחש. אם הגענו לאחוז קטן זה אומר שהמאורע הוא מפתיע ואם אנו מוצאים יותר מדי אירועים מפתיעים זה אומר שמשהו בתסריט שבנינו לא נכון. כך אפשר לבחון את השאלה מתי קרה הפיצול. אם מניחים שהפיצול קרה לפני 70 אלף שנה, התוצאה לא סבירה, מסקנה הפיצול היה צריך לקרות קודם."
שיטתו של רוסט מצביעה על כך שהפיצול בין שבטי הסאן והקוי לשאר אוכלוסיית אפריקה התרחש לפני 90 – 150 אלף שנה.
"אם לסכם את תוצאות המחקר" אומר בהר "אנחנו מציעים שהמין האנושי נע בקבוצות קטנות ולא כקבוצה הומוגנית אחת שהתפשטה באופן המשכי באפריקה. אנחנו רואים עדויות לפיצול כזה בתקופה שלפני 90-150 אלף שנה, אנחנו רואים שהפיצול הזה יכול היה להישמר עד 100 אלף שנה, עד שהתחיל שוב ערבוב הגנים".
לגלות את סודות העבר
מחקרם של בהר ורוסט, נערך כאמור במסגרת הפרויקט הגנוגראפי (מונח המשלב בין גנטיקה לגיאוגרפיה). במסגרת הפרויקט נאספות מאות אלפי דגימות דם מאנשים ברחבי העולם ומנותחות על ידי מערכות מתקדמות של יבמ. מטרת הפרויקט היא לערוך מיפוי מקיף של הקשרים הגנטיים בין קבוצות אתניות שונות בעולם, על מנת לענות על שאלות יסודיות הנוגעות להתפשטות המין האנושי. בין השאלות הממתינות למענה: האם מוצא כל בני האדם באב ואם קדמונים מאפריקה או שמא התפתחו בני אדם בנקודות שונות בעולם? אם אכן מוצא האדם באפריקה, מתי יצאו בני האדם משם לראשונה?
רוסט רואה בהשתתפות בפרויקט שליחות חשובה: "עבורי בתור אדם שמתעניין בנתונים , בהסקת מסקנות מנתונים, בפרט מדעיות – זו הגשמה של חלום לעבוד על נתונים מעניינים, על בעיות מעניינות, לחקור את ההסטוריה האנושית דרך ניתוח של נתונים גנטיים ולגלות מסקנות לגבי העבר הרחוק המשותף של כולנו."
ספנסר וולס, מנהל הפרויקט הגנוגראפי של נשיונל ג'יאוגראפיק ויבמ, נרגש מהתוצאות. "מחקר זה ממחיש את כוחה של הגנטיקה, המסוגלת לחשוף מאורעות מכריעים בתולדות המין האנושי. להקות זעירות של בני אדם קדומים, שהופרדו על ידי תנאי החיים הקשים, שבות ומתאחדות כשהן על סף היכחדות, על מנת לשוב וליישב את כדור הארץ כולו. איזו דרמה אפית!"
וולס כיוון בדבריו לתיאוריה הקיימת מזה זמן מה, המשערת כי המין האנושי כבר היה על סף היכחדות בראשית ימיו ושב להתרבות ולהתעצם בתקופת האבן המאוחרת. יש חוקרים הסבורים כי אוכלוסיית בני האדם הצטמצמה בשלב מסוים לכ-2,000 איש. וולס סבור כי הבצורות הקשות, שגרמו לפיצול המדובר, הן שהביאו את המין האנושי לסף כיליון.
(בהכנת הכתבה השתתף גם אביטל להב, YNET)