اكتشاف تطورين ساهما بانتصاب الإنسان

اكتشاف تغيرين تطوريين يُسهمان في المشي على قدمين عند البشر

بقلم ويل دونهام

يُعد المشي على قدمين – أي المشي منتصبًا على قدمين – سمة أساسية تدعم نجاح البشرية. حدد العلماء الآن تطوران حدثا منذ زمن بعيد في السلالة التطورية البشرية، وأديا إلى إعادة تشكيل الحوض وساهما في تسهيل هذه السمة المميزة.

درس الباحثون الأساس الجيني للمشي على قدمين، وهي قدرة تميز البشر عن الرئيسيات الأخرى، من خلال دراسة عينات مُخزّنة من أنسجة جنينية من البشر وأنواع مختلفة من الرئيسيات الأخرى، مكتشفين بذلك تحولين جينيين حدثا لدى أسلافنا.

تضمن أول هذه التغييرات تكوين الغضروف أثناء نمو الحوض الجنيني. سمح هذا للعظمة الحرقفية، وهي العظمة التي تُشكّل الجزء العلوي من الحوض، بالتحول من كونها طويلة ومسطحة وضيقة، كما هو الحال في الرئيسيات الأخرى، إلى قصيرة وعريضة ومنحنية، مما يُساعد على استقرار الجسم للمشي والجري في وضع مستقيم.

التطور الثاني، الذي يُمثل مُكمّلاً أساسياً لنمو حجم أدمغة أسلافنا، سمح بتأخير تكوين عظم الحوض وتحركه للخلف أثناء التطور الجنيني. حافظ هذا على الشكل الجديد المُميز لعظم الحرقفة، مع تمكين النساء من امتلاك قناة ولادة كبيرة بما يكفي لاستيعاب الأجنة كبيرة الأدمغة.

قال تيرينس كابيليني، عالم الأحياء التطورية البشرية بجامعة هارفارد، والمؤلف الرئيسي للدراسة التي نُشرت يوم الأربعاء في مجلة نيتشر: “لولا هذه التغييرات، لما كان المشي البشري ممكناً على الأرجح، وكان من الصعب تصور الزيادات اللاحقة في حجم الدماغ”. وأضاف كابيليني: “المشي على قدمين هو شكل الحركة الذي سمح لأسلافنا بعبور مساحات شاسعة، وفي النهاية عبر العالم بأسره”.

المشي على قدمين، الذي حل محل الحركة باستخدام الأطراف الأربعة، حرّر اليدين لأشياء أخرى مثل استخدام الأدوات، وجمع الطعام وإعداده، واستخدام الأسلحة، وإبداع الفن، وحمل الأطفال، ونقل المواد لمسافات طويلة. يساعد الوضع المستقيم على مراقبة البيئة بشكل أفضل ويقلل من مساحة سطح الجسم المعرضة لأشعة الشمس المباشرة، مما يساعد على التبريد بشكل أكثر كفاءة في المناخات الحارة.

قالت غاياني سينيفيراثني، الباحثة الرئيسية في الدراسة وزميلة ما بعد الدكتوراه في علم الأحياء التطوري بجامعة هارفارد: “إنها خطوة أساسية في ما جعلنا بشرًا”. على سبيل المثال، تمشي الشمبانزي أحيانًا على قدمين، لكنها تستخدم في المقام الأول الحركة الرباعية. يختلف المشي ثنائي القدم لدى البشر تشريحيًا عن المشي ثنائي القدم لدى حيوانات مثل الطيور والكنغر، والذي كان سائدًا لدى بعض الديناصورات مثل التيرانوصور.

وقال كابيليني: “إن المشي ثنائي القدم لدينا فعال بشكل استثنائي في شكله السريع، مما يسمح لنا بالمشي أو الجري لمسافات طويلة باستهلاك طاقة محدود. أما الرئيسيات الأخرى التي تحاول المشي ثنائي القدم، فتستخدم طاقة أكبر بكثير، وهذا يُرهقها”. حدد الباحثون أكثر من 300 جين مشارك في الابتكارين وراء المشي ثنائي القدم لدى البشر، بما في ذلك ثلاثة جينات ذات أدوار كبيرة.

“لم نعثر على جين واحد مسؤول عن المشي ثنائي القدم”. قال سينيفيراثني: “يبدو أن العديد من مفاتيح الحمض النووي الصغيرة – العناصر التنظيمية – كانت تعمل معًا”. يُعد الشمبانزي أقرب الأقارب الجينية لنوعنا، الإنسان العاقل، الذي نشأ منذ حوالي 300 ألف عام في أفريقيا. ووفقًا لكابيليني، فإن السلالة التي أدت إلى الإنسان العاقل انفصلت عن السلالة التي أدت إلى الشمبانزي منذ حوالي 6-8 ملايين عام.

أقدم حوض متحجر في السلالة البشرية، اكتُشف في إثيوبيا، يعود إلى أرديبيثيكوس راميدوس ويبلغ عمره حوالي 4.4 مليون عام. كان هذا النوع هجينًا من المشي المستقيم ومتسلق الأشجار، وحمل بعض سمات الحوض الشبيهة بالإنسان. أظهرت الأحفورة الشهيرة “لوسي”، التي يعود تاريخها إلى حوالي 3.2 مليون عام من إثيوبيا، وتمثل نوعًا يُسمى أسترالوبيثكس أفارينيسيس يجمع بين سمات القرد والإنسان، المزيد من سمات الحوض الشبيهة بالإنسان.

قال كابيليني إن هذه الأحافير تشير إلى أن التغيير التطوري المتعلق بشكل عظم الحرقفة قد حدث بالفعل بحلول الوقت الذي جابت فيه هذه الأنواع الأراضي الأفريقية. يتشكل الحوض من خلال عملية تبدأ عندما ترتّب خلايا الغضروف في هياكل تُسمى صفائح النمو، والتي تتصلب لاحقًا لتكوّن عظمًا، وهو انتقال يُعرف باسم التعظم. تضمن أول هذين الابتكارين في الحوض إعادة توجيه صفيحة النمو بمقدار 90 درجة لجعل عظم الحرقفة عريضًا بدلاً من طويل.

وفّر هذا الترتيب نقاط ربط لعضلات الألوية للحفاظ على التوازن أثناء نقل الشخص وزنه من ساق إلى أخرى أثناء الحركة. وأضاف كابيليني أن التطور الثاني، المتعلق بتأخير تعظم الحوض، ربما حدث بحلول الوقت الذي حقق فيه أسلافنا زيادات كبيرة في حجم الدماغ منذ حوالي 1.6 مليون سنة. وأضاف كابيليني: “بهذه الطريقة، يمكن للحوض أن ينمو في الحجم ويحافظ على شكل مهم للمشي – لكنه يحتفظ أيضًا بشكل قناة الولادة التي سيتم استخدامها في نهاية المطاف للسماح بمرور طفل كبير الدماغ”.

(رويترز)