ه‍.ش. ۱۳۹۵ خرداد ۲۲, شنبه

حوای میتوکندریایی

از: دانشنامه‌ی آریانا

حوای میتوکندریایی


فهرست مندرجات
تبارشناسی ژنتیکیآدم کروموزوم Y

حوای میتوکندریایی (به انگلیسی: Mitochondrial Eve)، در ژنتیک انسانی (Human genetics)، به جدیدترین نیای مشترک تمام انسان‌های امروزی از طرف مادری می‌گویند. دی‌ان‌ای میتوکندری که همواره از مادر به فرزند منتقل می‌شود، در همه‌ی انسان‌های امروزی به‌طور مستقیم از حوای میتوکندریایی به ارث رسیده است.

حوای میتوکندریایی همتای مادینه‌ی آدم کروموزوم Y می‌باشد، که جدیدترین نیای مشترک انسان‌های امروزی از سمت پدری است. اما زمان زندگی این‌دو ۵۰'۰۰۰ تا ۸۰'۰۰۰ سال با هم متفاوت بوده‌ است. معمولاً تخمین زده می‌شود که حوای میتوکندری، به احتمال زیاد در شرق آفریقا حدود ۹۹ تا ۲۰۰ هزار سال پیش - یعنی خیلی زودتر از زمان هجرت انسان‌ها از آفریقا که تصور می‌شود بین ۴۵'۰۰۰ تا ۹۵'۰۰۰ سال پیش رخ داده - زندگی می‌کرده‌ است. این همان زمانی است که هومو ساپینس ساپینس (انسان دانای دانا یا همان انسان امروزی) - به‌عنوان یک زیرگونه مستقل - در حال شکل‌گرفتن بوده‌ است.

تعیین زمان زندگی حوای میتوکندریایی، ضربه بزرگی به این نظریه بود که نیاکان انسان‌های امروزی که گونه‌ای قدیمی‌تر از انسان مدرن بودند میلیون‌ها سال پیش از آفریقا خارج شده‌اند و در مناطق مختلف به نژادهای مختلف امروزی تکامل یافته‌اند. این تخمین زمانی با نظریه مخالف منطبق است که می‌گوید انسان مدرن نسبتاً به‌تازگی در آفریقا سرچشمه گرفته و از آن‌جا پراکنده شده‌ و جایگزین جمعیت‌های انسانی کهن مانند نئاندرتال‌ها شده‌ است. فرضیه دوم در حال حاضر نظریه غالب است.


واژه‌شناسی

اصطلاح «حوای میتوکندری»، از ترکیب دو واژه: «حوا» (Eve)، نام نخستین زن در اسطوره آفرینش کتاب مقدس و «میتوکندری» (Mitochondria)، اصطلاح علمی که در سال ۱۸۹۷ میلادی، توسط کارل بندا (Carl Benda) از ترکیب دو واژه‌ی یونانی ابداع شد.

حوای میتوکندریایی

آلن ویلسون (Allan Wilson)، دانشمند اهل نیوزیلند، که بیشتر برای روش ساعت مولکولی و نظریه‌ی یک مادر مشترک فرضی (حوای میتوکندریایی) برای همه انسان‌هایی که از آفریقا مهاجرت کردند، شناخته شده است، ربکا ال. کان (Rebecca L. Cann)، متخصص ژنتیک و در حال حاضر استاد گروه زیست‌شناسی سلولی مولکولی در دانشگاه هاوایی در مانوا، کسی که در مورد تنوع دی‌ان‌ایی میتوکندریایی و فرگشت انسان به موفقیت دست یافت، و مارک استون‌کنینگ (Mark Stoneking)، متخصص ژنتیک و در حال حاضر رهبر گروه انسان‌شناسی تکاملی در موسسه ماکس پلانک لایپزیگ، که همکار دو دانشمند نامبرده در این تحقیق علمی بود، از اصطلاح «حوای میتوکندریایی» و حتی نام «حوا» در مقاله اصلی خود استفاده نکرده‌اند. به نظر می‌رسد که این اصطلاح در رسانه‌ها باب شد. به ظاهر، نخستین‌بار، در سال ۱۹٨٧، راجر لوین (Roger Lewin)، نویسنده‌ی انگلیسی مقالات علمی، در مقاله‌ی با عنوان «نقاب‌افکنی از چهره‌ی حوای میتوکندریایی» (The Unmasking of Mitochondrial Eve) که در مجله‌ی هفتگی ساینس (Science) به نشر رسید، این اصطلاح را به‌کار برد.

ساینس (Science)، نشریه‌ی هفتگی جامع علمی آمریکایی، پوشینه‌ی ٢٣٨، ٢ اکتبر ۱۹٨٧، صص ٢۴-٢٦


پیشینه‌ی مطالعاتی

مطالعات فیلوژنی (Phylogenetic analysis) یا شجره‌شناسی ملکولی، که به آن تبارزایش (Phylogenetics) نیز گفته می‌شود، مطالعاتی هستند در حوزه‌ی علم زیست‌شناسی که به بررسی ارتباط تکاملی گروه‌های مختلف جاندران نظیر گونه‌ها یا جمعیت‌ها می‌پردازد، که از داده‌های توالی‌یابی مولکولی (Molecular Sequencing Data) و ماتریس‌های داده‌های ریخت‌شناسی (Morphological Data Matrices) به‌دست می‌آید. این مطالعات کمک می‌کنند تا دانسته شود که آیا یک موجود جاندار مثلاً یک ویروس یا باکتری یا حتی یک انسان با همتاهای خود در نقاط دیگر جهان، ارتباط شجره‌نامه‌ای دارند یا خیر. امروزه این دسته از مطالعات ارزش بسیار زیادی دارند.

آلن ویلسون، که به‌واسطه ابداع ایده‌های مهمی در فرگشت ملکولی همچون ساعت ملکولی، و برپایی شیوه‌های مدرن در علم ژنتیک برای مطالعه شجره‌ی موجودات زنده که امروزه تحت عنوان مطالعات فیلوژنی شناخته می‌شود، نقش بسیار عظیمی در علم زیست‌شناسی در یک‌‌صد سال اخیر بازی کرده است، کسی است که برای اولین‌بار مطرح کرد: «نیاکان مادری، انسان‌های امروزی ممکن است به فردی واحد برسد.» حوای میتوکندری مثالی از این پدیده است، که بعدها در رسانه‌ها باب شد. در این مطالعات ربکا ال. کان و مارک استون‌کنینگ نیز با آلن ویلسون همکاری می‌کردند.

در علم ‍ژنتیک، حوای میتوکوندریایی که برآورد می‌شود بین ١٩۰ تا ٢۰۰ هزار سال پیش زندگی می‌کرده است، به نزدیک‌ترین جده یا نیای مشترک همه انسان‌های روی زمین از طرف مادری اشاره دارد. تمامی (mtDNA) معمولاً بدون نوترکیب‌شدن (Recombination) به فرزندان منتقل می‌شود، با این وصف، همه mtDNAها در همه انسان‌ها مستقیماً از مادر مشترک به ارث رسیده و البته به‌خاطر برخی جهش‌ها (موتاسیون‌ها = Mutations) در mtDNA سلول‌های جنسی بین آن‌ها تفاوت‌هایی وجود دارد.


زن و تبار میتوکندریایی

بدون نمونه‌گیری دی‌ان‌ای، بازسازی کامل آرایش ژنتیکی () یک فرد که در گذشته‌های بسیار دور می‌زیسته است، امکان‌پذیر نیست. با وجود این، دانشمندان توانسته‌اند، با تجزیه و تحلیل دی‌ان‌ای نسل‌های موجود (فرزندان)، بخش‌های از ژنوم اجدای آن‌ها را بازسازی بکنند. (mtDNA) و دی‌ان‌ای کروموزوم Y معمولاً در این روش برای ردیابی دودمان (اصل و نسب) مورد استفاده قرار می‌گیرد. به‌طور کلی، در امتداد تبار مادری، ، به‌صورت یک‌دست (خالص) و بدون از نوترکیب‌شدن، از طرف مادر به فرزندان (هر دو جنس: دختر و پسر) منتقل می‌شود. بنابراین، تبار مادری هر انسان، از طرف مادرش به مادر بزرگ او، و از مادر بزرگ به مادربزگان‌اش می‌رسد تا زمانی‌که یک زن تمام تبار مادری همه انسان‌ها را پوشش دهد.

به‌خاطر انتخاب طبیعی یا رانش ژنتیکی نیاکان مادری ممکن است به فردی واحد برسند، حوای میتوکندری مثالی از این پدیده است.



نقد و تصورات غلط رایج

یکی از برداشت‌های نادرست در مورد حوای میتوکندریایی این است که چون نسل تمام زنان زنده‌ی دنیا از طرف مادری به او می‌رسد پس او تنها زن دوران خود بوده است.[] بررسی‌های دی‌ان‌ای هسته‌ای نشان می‌دهد که جمعیت انسان‌های باستان هیچ‌گاه از چند ده هزار نفر کمتر نبوده است. سایر زنان هم‌عصر حوای میتوکندریایی نیز نوادگانی در بین انسان‌های امروزی دارند، ولی در زنجیره‌‌ی فرزندان هر یک از آن‌ها تا به امروز حداقل یک مرد بوده است که این امر باعث قطع دی‌ان‌ای میتوکندری می‌شود که فقط از طریق مادر به فرزند می‌رسد؛ ولی بر خلاف این زنان، حوای میتوکندریایی را می‌توان مستقیماً از طرف مادری به تمام انسان‌های امروزی متصل نمود.[]

از دیگر برداشت‌های نادرست در مورد حوای میتوکندریایی این است که او هم‌زمان با آدم کروموزوم Y می‌زیسته است و شاید هم با او ملاقات یا آمیزش داشته است. آدم کروموزوم Y نیز همانند حوای میتوکندریایی در آفریقا می‌زیسته است ولی زمان حیات او بین ۵۰۰۰۰ تا ۸۰۰۰۰ سال پس از حوای میتوکندریایی بوده است.[]

سه دیگر این‌که به‌غلط تصور می‌شود که حوای میتوکندریایی جدیدترین نیای مشترک انسان‌های امروزی از طرف مادری است. حال آن‌که چنین نیست؛ به‌خاطر این‌که انتقال میتوکندری دی‌ان‌ای فقط از مادر به فرزند است، ردیابی نیاکان مادری کار نسبتاً ساده‌ای است. جدیدترین نیای مشترک انسان‌های امروزی را می‌توان حتی در ۵۰۰۰ سال اخیر یافت.[]


[] يادداشت‌ها




[] پيوست‌ها


...


[] پی‌نوشت‌ها

...


[] جُستارهای وابسته






[] سرچشمه‌ها







[] پيوند به بیرون

[۱ ٢ ٣ ۴ ۵ ٦ ٧ ٨ ٩ ۱٠ ۱۱ ۱٢ ۱٣ ۱۴ ۱۵ ۱٦ ۱٧ ۱٨ ۱۹ ٢٠]

رده‌ها:ژنتیکژنتیک انسانیتبارشناسی ژنتیکیفرگشت انسانزیست‌شناسی فرگشتیزیست‌شناسی جنسیتژنتیک میتوکندریاییانسان فیلوژنتیکتک‌ گروه دی‌ان‌ایی میتوکندریایی انسانیپراکنده‌های آفریقاانسانی فرضیه منشأ واحد اخیر فرگشت