مادربزرگ مشترک ما پیدا شد، حوای میتوکوندریایی در ۱۶۰,۰۰۰ سال پی

اندازه‌گیری جدید نرخ پیدایش جهش در ژنوم انسان باعث شده تا ژنتیسین‌ها درباره تاریخ تکامل انسان به ویژه زمانی که نیاکان انسان‌های ساکن اوراسیا و برجدید از پسرعموهای آفریقایی خود جدا شدند، بازنگری کنند. دانستن نرخ جهش‌ها به ما کمک می‌کند تا با مقایسه ژنوم آفریقایی‌ها و اوراسیایی‌ها و محاسبه میزان تفاوت میان ژنوم این دو گروه، تخمین بزنیم چه مدت زمانی برای به دست آمدن این افتراق ژنتیکی نیاز بوده است. وقتی ژنتیسین‌ها به این نتیجه برسند که نرخ جهش را پیش از این درست محاسبه نکرده‌بودند، تخمین‌های آن‌ها از مدت زمان افتراق نیاکان اوراسیایی‌ها از آفریقایی‌ها نیز دستخوش تغییر می‌شود.
یک تیم بین‌المللی که توسط دانشمندانی از دانشگاه توبینگن و مؤسسه انسان‌شناسی تکاملی ماکس پلانک رهبری می‌شود نتایج جدیدی در این باره به دست آورده‌اند که نشان می‌دهد انسان‌ها خیلی دیرتر از آن‌چه پیش‌تر تصور می‌کردیم از آفریقا به بیرون راه یافته‌اند.
یوهانس کراوز از دانشگاه توبینگن توانست بیش از ده ژنوم میتوکوندریایی (mtDNA: مولکول‌های DNA کوچک و حلقوی موجود در اندامک میتوکوندری که فقط از مادر به فرزند منتقل می‌شود و از پدر به نسل بعد منتقل نمی‌شود) از انسان‌های اوراسیایی با قدمت‌هایی تا حدود چهل هزار سال استخراج کند. این نمونه‌ها شامل برخی از قدیمی‌ترین نمونه‌های گونه انسان امروزی در اروپا می‌شدند از جمله سه اسکلت باستانی دفن شده در جمهوری چک و نیز قدیمی‌ترین بقایای انسان‌ها امروزی که در اوبرکسل آلمان کشف شده اند (به تصویر زیر دقت کنید).

بررسی و تحلیل این داده‌ها نشان می‌دهد انسان‌های شکارگر-جمع‌کننده (Hunter-Gatherer) پیش از عصر یخ‌بندان اروپایی ژنوم میتوکوندریایی مشابه نمونه‌های پس از یخبندان انسان‌های امروزی (مثلاً نمونه اوبرکسل آلمان) دارند. این نتایج نشان می‌دهد جمعیت‌های انسان‌های امروزی پیش و پس از عصر یخبندان اخیر (20,000 سال پیش) در اروپا امتداد یک جمعیت بزرگ بوده‌اند و عصر یخ‌بندان مانع زندگی آن‌ها در اروپا نشده است. دو تا از اسکلت‌های چک نیز دارای ژنوم میتوکوندریال کاملاً یکسان هستند که نشان می‌دهد این دو اسکلت متعلق به فرزندان یک مادر بوده‌اند.
پژوهشگران همچنین با استفاده از سن‌سنجی به کمک ایزوتوپ‌های رادیواکتیو سن سنگواره‌های انسان‌های امروزی را دوباره با دقت بیشتر محاسبه کردند تا بتوانند نرخ جهش‌های ژنتیک نسل انسان را طی ده‌ها هزار سال گذشته محاسبه کنند. این کار با شمارش تعداد جهش‌های موجود در انسان‌های امروزی که در سنگواره‌های نیاکان ما دیده نمی‌شود انجام پذیرفت. مقایسه تعداد جهش‌های انسان‌های امروزی با احتساب سن سنگواره‌هایی که این جهش‌ها در آن‌ها مشاهده نمی‌شود نرخ دقیقی از سرعت پیدایش این جهش‌ها به دست می‌دهد.
با این نرخ‌ها تازه محاسبه شده جدید، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که آخرین مادربزرگ مشترک همه انسان‌های امروزی روی کره زمین حدود 160,000 سال پیش زندگی می‌کرده و به علاوه نسل تمام انسان‌های امروزی (همان‌گونه که پیش‌تر نیز در نظریه حوای میتوکوندریایی پیش‌بینی شده بود) به یک مادر مشترک (نه جمعیتی بزرگ و پراکنده) باز می‌گردد. نظریه حوای بر اساس همین ژنوم‌های میتوکوندریایی از حدود یکی دو دهه پیش ابراز شده بود و بیان می‌کرد نسل همه انسان‌های امروزی به جمعیتی بسیار کوچک (کمتر از ده نفر) بازمی‌گردد که حدود 160,000 سال پیش جایی در شرق آفریقا می‌زیسته‌اند. به خاطر شباهت تبعات این کشف با داستان آدم و حوا که میان یهودیان و مسیحیان و مسلمانان مشترک است، دانشمندان نام این نظریه را حوای میتوکوندریایی نهاده‌اند.
دستاورد دیگری که با استفاده از مقایسه ژنوم‌های میتوکوندریایی سنگواره‌های انسان‌ها به دست آمد کشف زمان خروج انسان امروزی از آفریقا بود. پیش‌تر تصور می‌شود انسان‌های امروزی پیش از 100,000 سال پیش از آفریقا بیرون رفته‌اند، اما داده‌های جدید نشان می‌دهد این اتفاق زمانی میان 62,000 تا 95,000 سال پیش رخ داده‌است. این داده‌ها با نتایج سنگواره‌شناسی سال‌های اخیر نیز هماهنگی دارد. زیرا با سن‌سنجی‌های رادیواکتیو اخیر مشخص شده بود زمان جدایی نسل اوراسیایی‌ها از آفریقایی‌ها نمی‌تواند خیلی از 30,000 سال پیش قدیمی‌تر باشد.
بنابراین اطلاعات ژنتیکی زمانی میان 95,000 تا 62,000 سال پیش جمعیتی از انسان‌های سیاه‌پوست آفریقایی شروع به مهاجرت به سمت خاورمیانه کردند. این سیاه‌پوستان باستانی نیاکان تمام انسان‌های سفیدپوست امروزی بوده‌اند. در‌ آن زمان جمعیت‌های مختلفی از خاورمیانه شروع به مهاجرت به شرق دور، شمال و غرب کردند و در مسیرهای مختلف و بر اثر جهش‌های متفاوتی رنگ پوستشان به مرور روشن‌تر شد. در نژاد «زرد» رنگدانه‌های سطحی تیره پوست کاهش پیدا کردند و در نژاد قفقازی (هندواروپایی‌ها و بقیه ساکنان خاورمیانه و اروپا) مقدار رنگدانه‌های تیره کاسته شد. در برخی نژاد‌ها نیز که از سمت شمال مجدداً به نواحی پرآفتاب جنوبی مهاجرت کردند (مثلاً زردپوستانی که به استرالیا و جزایر اقیانوس آرام رفتند) رنگ پوست دوباره تیره و حتی کاملاً سیاه شد.
اختلاف نتایج به دست آمده از این پژوهش که برخلاف پژوهش‌های پیشین بیشتر بر اساس ژنوم سنگواره‌‌های انسان امروزی انجام شده، شاید ناشی از حذف شدن برخی جهش‌ها در میان نسل‌های انسان‌های امروزی باشد، شاید هم ناشی از اشتباه محاسباتی پژوهشگران پیشین در محاسبه زمان افتراق ژنوم‌های انسان‌های امروزی. به هرحال مطالعه بیشتر روی اختلاف نژادهای امروزی و زنده بشر می‌تواند تا حد زیادی به پرسش‌های پیش روی ما درباره زمان مهاجرت و افتراق نژادهای مختلف پاسخ بدهد.