סיקור מקיף

כוחה של האבולוציה: זן ישן-חדש של בני-אדם בהרי טיבט?

זהו כוחה של האבולוציה, שתוך הרף-עין בהיסטוריה האנושית, יצרה זן נבדל של בני-אדם

כפר טיבטי בהימלאיה. ציור: Nicholas Roerich
כפר טיבטי בהימלאיה. ציור: Nicholas Roerich
בסרט 'עולם המים' מוצגת תמונה אפוקליפטית של כדור הארץ לאחר שקרחונים מסביב לעולם נמסו, והיבשות הוצפו כליל. בני האדם חיים בקהילות קטנות על גבי רפסודות וסירות. רק אחד מהם, קווין קוסטנר, מוצא דרך שונה לקיום: קוסטנר נולד עם מוטציה שהעניקה לו זימים פעילים, באמצעותם הוא נושם גם מתחת למים.

ברור שזהו סרט מדע בדיוני, ויש להתייחס אליו בהתאם. ואכן הקהילה המדעית בטוחה שמוטציה דרסטית שכזו אינה יכולה להתרחש יש מאין. יצירת ושימור הזימים הן מלאכות מורכבות הדורשות שיתוף פעולה של מספר רב של גנים, שכולם צריכים להשתנות בבת אחת כדי ליצור זימים פעילים בתינוק חדש. הסיכוי שייוולד מחר תינוק עם זימים פועלים, שגם ימשיכו לתפקד לאורך ימי חייו, שואף לסיכוי שאהוד ברק יעזוב את הקואליציה בממשלה מרצונו. בעצם, אולי אפילו קצת יותר גבוה. ובכל זאת נשאלת השאלה – כמה מהר יכול המין האנושי להסתגל לסביבות חיים שונות? ועד כמה אנו יכולים להשתנות תחת תנאים יוצאי-דופן?

בתחילת החודש הנוכחי התקבלה תשובה ראשונית לשאלה, מתוך מחקר שנערך בסין על אוכלוסיה של טיבטים החיים בהרי טיבט הגבוהים. אנשים אלו נאלצו להתמודד עם רמות החמצן הנמוכות השוררות בסביבת המחייה שלהם, או שסיכוייהם לשרוד היו קטנים. וכך, מדור לדור, שרדו בעיקר הטיבטים 'המוטנטים' – אלו שרכשו תכונות שהתאימו את גופם טוב יותר לתנאים הקשים. תוך פרק זמן של 2,750 שנים, צברו צאצאי הטיבטים יותר משלושים גנים מוטנטיים בהשוואה ליושבי המישורים של סין, וכמעט חצי מהמוטציות אירעו בגנים שמכתיבים את דרך השימוש של הגוף בחמצן.

היינו מצפים שהמוטציה השימושית ביותר – שמספקת את היתרון ההשרדותי הגדול ביותר – תהיה גם הנפוצה ביותר. ואכן, המוטציה הנפוצה ביותר מופיעה בגן הנקרא EPAS1, ובלשון חיבה, 'גן הסופר-אתלט'. גן זה זכה בשמו מכיוון שוריאציות שונות של גן זה קשורות לביצועים ספורטיביים משופרים. הגן אחראי, ככל הנראה, על וויסות רמת ההמוגלובין הדם לפי רמת החמצן שבגוף ובסביבה.

גן זה הפך להיות נפוץ כל כך משום שהוא מקנה לטיבטים את היכולת לעמוד ברמות החמצן הנמוכות שעל ההרים. כפריהם של הטיבטים נמצאים לעיתים בגבהים של יותר מ- 4,000 מטרים מעל פני הקרקע, שם רמות החמצן מגיעות רק לארבעים אחוזים מהרמה בגובה פני הים. מטפסי הרים שנחשפים לריכוזי חמצן נמוכים כל-כך מתעייפים בקלות, סובלים מכאבי ראש, ומולידים תינוקות שמשקלם נמוך ושסיכוייהם למות בגיל צעיר גבוהים יותר. אך הטיבטים אינם סובלים מאותן בעיות, כנראה בשל המוטציות שצברו בקוד הגנטי.

כדי לעמוד על ההבדלים המדויקים בגנום הטיבטי, נלקחו דגימות דם מחמישים מכפריים טיבטיים ותיקים שחיים בגובה של 4,300 מטר לפחות מעל פני הים. הגנים הפעילים של אותם אנשים מופו, ונבדקו גם סמנים בקוד הגנטי שעוברים בתורשה, והושוו לקוד הגנטי של ארבעים תושבים מבני האן, החיים במישורי סין. ההשוואה הראתה שבני האן והטיבטים, שניהם צאצאים של האוכלוסייה הסינית שהתקיימה לפני 2,750 שנים. בערך באותה תקופה היגרו חלק מהאנשים לרמות של טיבט, ונאלצו להסתגל במהירות לתנאים הקשים. החלשים גוועו במהירות, אך החזקים – אלו שנשאו בתאיהם מוטציות שהקנו להם עמידות טובה יותר למיעוט החמצן – שרדו והעמידו צאצאים רבים. היום, לאחר עשרות דורות של ברירה טבעית, 87% מבני טיבט זכו לשאת את המוטציה בקרבת הגן הסופר-אתלטי, שעשויה לווסת את פעילותו. מסיבה שאינה ברורה עדיין לגמרי, האינדיווידואלים שנושאים עותק כפול של הגן המוטנטי מצליחים לתפקד היטב ברמות ההרים, למרות שריכוז ההמוגלובין בדמם נמוך יחסית. כנראה שהמוטציה מפעילה מנגנון חלופי המאפשר לנשאיה להתמודד עם רמות החמצן הנמוכות.

גם הגנים המוטנטיים האחרים אינם קוטלי קנים. חלק מהמוטציות הנפוצות אירעו ליד הגנים האחראים על ייצור המוגלובין בעוברים ובמבוגרים (לעוברים יש המוגלובין יעיל יותר, כדי שיוכלו 'לגנוב' את החמצן של האם). שני גנים נפוצים אחרים שעברו שינוי קשורים לאנמיה, וגנים שונים אחרים קשורים למחלות כסכיזופרניה ואפילפסיה, שייתכן ונגרמות עקב רמות חמצן נמוכות ברחם.
הטיבטים, אם כך, רכשו לעצמם סט שלם של מוטציות המגנות עליהם מתנאי הסביבה הקיצוניים בהם בחרו להתיישב. הם אמנם לא פיתחו זימים כמו קווין קוסטנר, אך תוך פחות משלושת-אלפים שנה הם הסתגלו היטב לסביבתם, עד כדי כך שרפרוף מהיר בקוד הגנטי שלהם מוכיח מיד שהם אינם משתייכים לשוכנים במישורי סין. לשם השוואה, המשמעות היא שמאז ימי היוונים הקדומים ועד היום, הספיקה אוכלוסייה שלמה של בני-אדם לעבור שינוי גנטי מקיף ולפתח סט של תכונות שמבדילות אותם מיתר האנושות. זהו כוחה של האבולוציה, שתוך הרף-עין בהיסטוריה האנושית, יצרה זן נבדל של בני-אדם. ומה בעתיד? לאבולוציה פתרונות.

למאמר המקורי בכתב העת המדעי Science

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

38 תגובות

  1. המשפט על אהוד ברק מאוד לא מקצועי. קצת מאכזב לראות דבר כזה באתר הידען.

  2. לרועי: כמה דורות זה 2750 שנה ?

    כמה שנים זה נחשב דור באבולוציה של האדם ?

  3. לפי חלק מהתגובות כאן (לא של 'ליזה'), מתקבל הרושם שיש בעלם ששה-שבעה מיליארד 'זנים' של ההומו ספיינס ספיינס…

  4. שאלה שלא קשורה לדיון : מה הכוונה במשפט – ילדים של מטפסי הרים נולדים עם משקל נמוך ? על מה מבוסס משפט זה ?

  5. גילה,
    מה שאת מתארת הם שינויים פיזיולוגיים ולא שינויים גנטיים ב-DNA. דומה הדבר לאדם שמתאמן ונכנס לכושר אולם המטען הגנטי שלו לא משתנה.

    Liza, כמו שכתבתי למעלה אני לא אוהב את המונח "זן אנושי" אבל אני לא מהאקדמיה ללשון וויכוח סמנטי על דבר שכולנו מבינים, שנוצרה בטיבט אוכלוסייה עם שכיחות גבוהה של מוטציה מסויימת, לא נראה לי מעניין במיוחד. רוצים זן שיהיה זן.

    לגבי הגדרת זן באופן כללי, זה מזכיר לי את הויכוח הישן שלנו. הטבע בשלו ואנחנו מגדירים ושמים אותו במגרות כי ככה אנחנו יודעים לחשוב. סיווג ומיון.

  6. יש סוגים שונים של בני אדם בעלי מטענים גנטיים שונים. וזה כל היופי ברב גוניות של המין האנושי. מחקר חדש מראה שיהודים מכל העדות נושאים מעכת גנטית מיוחדת שלא קיימת אצל הגויים. המחקר רק בחטוליו אבל מעניין מאוד.
    לגבי הטבטים בכלל לא בטוח שהמוטציות נוצרו לפני 2750 שנה.
    לי ידוע שחולים במחלות ראות מסוימות נוסעים לנפוש במקומות גבוהים. ושם נוצרת בגוף כעין הסתגלות לחמצן הדליל וכאשר אחרי כחודש הם חוזרים למקום הנמוך יש להם הטבה רפואית גדולה עקב ניצול טוב יותר של החמצן. ועוד בדקו אנשים שעברו לגור במקום מאוד גבוה ופתחו תוך חצי שנה יכולת ניצול גבוה של החמצן.

  7. יאיר:
    וכפי שאני כבר הסברתי – זה כן עניין של תקינות פוליטית גם אם אינך מודה בזה.
    קודם כל – אחרת לא היית משתמש בביטוי "בעייתי ביותר".
    חוץ מזה – יש למילה "זן" הגדרה והיא מתבססת על שינויים גנטיים בתת אוכלוסיה שלא התפצלה למין שונה ,כמו גם על הפרדה גיאוגרפית.
    זה בדיוק מה שקורה כאן.
    חוץ מזה – הראיתי בויקיפדיה את ההגדרות של Race ושל Subspecies ששתיהן שקולות ומתורגמות בעברית ל"זן" והצבעתי על כך שמגדירים Race שונים אבל נרתעים מלהגדיר subspecies שונים.
    אינני חושב שהייתה סיבה לגרום לי לחזור על הדברים.

  8. מכאל,
    כפי שענה ר.ח. 18 לא העליתי שאלה של תקינות פוליטית, אלא מה מידת השוני שמצדיקה הגדרת זן אנושי. האם נכון לזהות באוכלוסיה של מדינת ישראל מספר ניכר (10? 20?) של זנים? לי אין תשובה על זה, ומכל מקום הייתי מהסס לזהות זן אנושי על פי צבע עור, תכונות של קליטת חמצן, עמידות למלריה, וכדומה.

  9. לגבי 23, כן, המוטציה הייתה נוצרת באותה תדירות אולם לא היה לה שום יתרון ולכן השכיחות שלה הייתה כמו אצל האנשים שחיים בגובה פני הים.

  10. ראובן 22,
    אתה קצת לא מעודכן, משנות ה-70 האדם "משחק במוטציות". מה התוצאות? אולי כל הרפואה הביולוגיה החקלאות וענפים רבים אחרים מבוססים על זה?

  11. ליזה:
    כל המילים שלנו "מעורפלות" (ע"ע פרדוקס הערמה).
    זו אינה סיבה לביטולן.
    בקישור שהבאתי כתוב שהמילה Race שקולה למילה subspecies שזה התרגום של "זן".
    מצד שני יוצא שם דבר מצחיק כי לא מעזים לסווג בני אדם ל"זנים" שונים למרות שמסווגים אותם ל race שונים והתרגום לעברית של Racism זו בכלל "גזענות" הנגזרת מן המילה "גזע" שבטקסונומיה שקולה ל"זן".
    להשלמה כדאי שתראה את הגדרת המונח זן (שכפי שמוסבר בקישור הקודם – מצדיקה סיווג בני אדם לזנים שונים):
    http://en.wikipedia.org/wiki/Subspecies

  12. עולה כאן שאלה מעניינת – מהי ההגדרה של זן נפרד בביולוגיה?
    הרושם שלי הוא שזה שארית מעולם קדום בו ניסו לסווג את עולם החי לפני שהיה הידע שיש קיום על הקוד הגנטי- האם כך הדבר?
    הרי כל מין בטבע נבדל ממינים אחרים באיזשהו רצף כמעט אינפיניטסימלי של שינויים קטנים – איפה מעבירים את הקו המפריד?
    כמו כן תעזור כאן הגדרה מדויקת יותר של המונחים זן,מין,משפחה וכו'…

    נראה שקריטריון אחד ברור הוא יכולת ההזדווגות. מעבר לכך מהם הקריטריונים הנוספים?

  13. על פי הכתבה והתגובות, המסקנה שהאדם מבקש או מאלץ את גופו ליצור את המוטציה, על מנת שיוכל
    לשרוד בתנאי הסביבה הקיימים. אם הייתי מספק בקבוקי חמצן לאותם האנשים, החיים בגובה רב, האם גם אז היתה נוצרת את אותה המוטציה.

  14. לר. ח.
    במידה והיה מתאפשר "לשחק" במוטציות, מה היו יכולות להיות התוצאות.

  15. רח:
    ההיטפלות למילים מסיטה את תשומת הלב מן העיקר.
    ממש לא חשוב אם מדובר בזן או בגזע מיוחד כל עוד מבינים שהאפלייה על רקע גזעי אסורה.
    ברגע שנטפלים למילים מגבילים את היכולת להעביר מידע בצורה יעילה.
    פרט לתקינות פוליטית אין כל סיבה שלא להגדיר את הכושים, היהודים וכל קבוצה נבדלת גנטית כזן נפרד.

  16. ראובן,
    ניתן ליצור מוטציות מוכוונות בזבוב, בעכבר והרבה מאד אורגניזמים אחרים. תאורטית אפשר גם באדם אלא שמסיבות אתיות לא מבצעים את זה.
    את המוטציות לא משרים ע"י קרינה אלא שיש שיטות אחרות של הנדסה גנטית.

    לגבי השאלה השניה אין הכוונה שהם רכשו שלושה גנים חדשים אלא שנמצאו בהם שלוש מוטציות בשכיחות גבוהה בגנים שקיימים בכולנו.

    לגבי הזן האנושי הנבדל אני גם מסתייג מהביטוי (ולא בגלל תקינות פוליטית). האם כושים סינים וקאוקזים מוגדרים כזני אדם נפרדים? האם היהודים האשכנזים שבהם יש שכיחות גדולה למשל של מחלת הטיי זקס או סיסטיק פיברוזיס הם זן אנושי נבדל?

  17. יהודה:
    גנים שאין בהם צורך יכולים להחזיק מעמד גם מאות מיליוני שנים.
    לציפורים וללווייתני מזיפות עדיין יש גנים לגמרי תקינים ליצור שניים או חלקים מהן.
    נחשים שונים עדיין מצמיחים רגליים זעירות במקרים מסוימים.

    יאיר:
    אין כל טעם במשחקי התקינות הפוליטית האוסרים שימוש בביטויים כמו "זן אנושי נבדל".
    הכתבה מבהירה בדיוק במה מדובר ואינה מעודדת שום אפליה על בסיס השוני הגנטי שאין כל סיבה להתעלם ממנו (לפעמים התעלמות משוני גנטי של אוכלוסיות מסוימות עלולה ממש להזיק להן).
    בקשר לתאריכים – כפי שתראה כאן , יש מחלוקת בעניין.

    אבי:
    כפי שבוודאי הבחנת, יש באתר טרול חדש שמבזבז את זמנם של הבריות.

  18. לאריה סתר
    האם ניתן לגרום למוטציה מכוונת או אקראית אצל זבוב הפרות, אשר משך חייו קצרים מאוד לאחר מס' דורות, על ידי הקרנה. האם זה בכלל אפשרי היום או בעתיד, לגרום למוטציה עם קבלות. אם הבנתי אותך נכון, מס' הגנים, הוא פונקציה של כמות האורגניזם בגוף. מה יקרה אם מס' הגנים יקפוץ ל+ 15000 גנים, ביחס למה שיש היום בגוף האדם. בכתבה רשום שהם צברו שלושים גנים, ביחס ליושבים במישור. מאיפה מגיע החומר ומי אחראי לייצורם.

  19. ראובן. גנים לא מתפתחים, גנים לא מופעלים, גנים לא עונים לדרישות התא. גנים פשוט משתנים באופן מקרי – מוטציות ואז או שזה לא משפיע, או שזה מפריע ובמקרים נדירים זה עוזר משהו ואז מתחילה להיות וריאציה במין או שנוצר מין חדש. המדע יכול לנסות להפעיל מוטציות – למשל על ידי קרינה, אבל ככלל אי אפשר לדעת למה זה יגרום. יש לי הרגשה שבניגון למגיבים אחרים יש לך רצון ללמוד ולהבין.

  20. ראובן

    ההגיון שלך מעוות.
    "היום שהאדם כבר, מותאם לסביבה הלא מאיימת, כבעבר הרחוק, מה יכול ליגרום להתפתחות גנים נוספים בעתיד, נאמר בעוד 10000 שנים. או שרק לצורכי הסתגלות לסביבה, גנים מתפתחים, בהנחה שהאקלים לא משתנה."

    השוני שקיים בין כל אורגניזם הוא השוני של הגנים. ההבדל בין אורגניזם לאורגניזם הוא במקורו ההבדל של הגנים בין האורגניזמים.
    ההבדל בין הגנים קיים מפני שהגנים משתנים באופן קבוע מהרגע שנוצרו.
    הגן שעבר שינוי ביחס לגן אחר נקרא מוטציה.

  21. גנים שאין בהם צורך נעלמים ודי במהירות. אוכלי עשב הניתקעים באיים מבודדים חסרי טורפים הופכים תוך זמן קצר לבעלי רגליים קצרות. הגוף יעדיך בעלי רגליים קצרות ולא יעדיף לבזבז משאבים על גידול רגליים ארוכות.
    היה מעניין לעשות השוואה עם אינדיאנים החיים בהרי האנדים הגבוהים באותו סדר גדול ולראות אם מוטציות דומות קרו גם אצלם.
    זה לא נכון שמוטציות לא שינו את הגנים של תושביי אירופה. אם אינני טועה בעליי גן בשם דלתא 32 (או משהו כזה) שרדו את המגפות הרבות של ימי הביננים ויש כפרים שרוב אוכלוסיותם מכילה גן זה גם כיום
    יום טוב
    סבדרמיש יהודה

  22. ראובן,
    גנים לא מתפתחים, אלא במובן שיש בהם מוטציות. האנשים הנושאים מוטציות מזיקות "נעלמים" – לא מגיעים למצב בו הם מעבירים את המוטציות האלה לצאצאיהם (אלא אם כן משהו מחפה על הנזק – תרופה למשל). מוטציות שאינן מזיקות עוברות לדורות הבאים, ואם נוצר מצב שבו פעולתן מועילה (החמצן בסביבת האדם נהיה דליל, למשל) הן מתפשטות באוכלוסיה מאחר שהנושא אותן זוכה להביא יותר צאצאים לעולם מאלו שאינם נושאים אותן.

  23. עומרי,
    האם מתבצעת המרה של גנים בגוף לפי דרישת התא, ללא קשר לסביבה. היום שהאדם כבר, מותאם לסביבה הלא מאיימת, כבעבר הרחוק, מה יכול ליגרום להתפתחות גנים נוספים בעתיד, נאמר בעוד 10000 שנים. או שרק לצורכי הסתגלות לסביבה, גנים מתפתחים, בהנחה שהאקלים לא משתנה.

  24. כתבה מעניינת
    האם המספר 2750 שנה מבוסס רק על ארכיאולוגיה או גם על חישובים מולקולריים?
    משפט הסיום של הכתבה שטוען שהטיבטים הם זן אנושי נבדל בעייתי ביותר.

  25. לאריה סתר,
    האם קים מאגר של גנים לא פעיל שלא בא לידי ביטוי, בגלל אי נחיצותו, בהווה
    ובעתיד בעת הצורך הוא מופעל הלכה למעשה. האם המדע יכול לזרז התפתחות של גנים.

  26. ל-4:

    מה שיקרה זה שהגנים שמעניקים להם את היכולת לחיות בהרים לא יהיו נחוצים,
    ואז אין סיבה שהם ישארו במאגר הגנים כיוון שהם לא מעיניקים להם יתרון בסביבה בה הם חיים,
    ובסופו של דבר הם יעלמו.

    אל תתבלבל, התהליך הזה יכול לקחת עשרות ואלפי שנים אם לא יותר, כיוון שהימצאות הגן המדובר אינו מהווה חיסרון, הסיכויים של אלה הנושאים את הגן ואלה שלא להעמיד צאצאים שווים,
    ולכן יקח המון זמן עד שהגן "המיותר" יעלם.

  27. ראובן. גנים שאין בהם צורך, לא מפריעים ולכן נשארים (אין לחץ לסילוקם). הם מכונים גם "זבל" ולפעמים האבולוציה עושה בהם שימוש (מוטציה שחלה בהם גורמת כן לאיזה שהוא משהו). גנים למחלות תורשתיות דווקא כן נמצאים בתהליך הכחדה (אלא אם כן קשור אליהם גם משהו חיובי). בסוף עוד תלמד!

  28. ל-4: כנראה שהם יחנקו מרוב החמצן שיש פה למטה 😉

    ושוב תודה על כתבה מעניינת; העניין רק מוכיח שהאנושות תשרוד גם את "2012" או איך שתקראו לזה.

  29. אם מתפתחים גנים ביחס, להסתגלות הסביבה, מדוע לא משילים גנים, כאלה שאין צורך בהם. או גנים פגומים הגורמים מחלות תורשתיות, למשל.
    מה יקרה אם אותם אנשים, אשר הסתגלו להתקיים בגובה רב, במידה ותשים אותם בגובה פני הים, האם יאבדו את הגנים אשר רכשו במהלך השנים, על מנת להסתגל
    למיקומם החדש.

  30. זה לא לעניין להכניס פוליטיקה למאמר מדעי ואני מדבר על המשפט: "הסיכוי שייוולד מחר תינוק עם זימים פועלים, שגם ימשיכו לתפקד לאורך ימי חייו, שואף לסיכוי שאהוד ברק יעזוב את הקואליציה בממשלה מרצונו. בעצם, אולי אפילו קצת יותר גבוה."

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן