کلاس زیست شناسی

تبار زایی نخستی ها از دیدگاه ملکولی

چکیده:

تجزیه و تحلیل ژنومی نخستی ها اطلاعات قابل توجهی برای درک و تشخیص فرایندهایی چون قالب و تغییر شکل ژنوم انسان ارائه می دهد.

بهر حال طبقه بندی پریمات ها بسیار بحث برانگیز و پیچیده است.

نیت ما از مطالعه تبار زایی پریمات ها تهیه یک چارچوب تکاملی با برنامه های کاربردی مانند انتخاب و انطباق انسان، ظهور بیماریهای مشترک بین انسان و دام، مقایسه ژنتیک نخستی و طبقه بندی آنها و حفاظت از گونه های در معرض خطر است.

مقدمه:

امروزه برای مطالعه ژنی جانوران علاوه بر شواهد کلاسیک از قبیل تشریح مقایسه ای و دیرین شناسی از تکنیکهای جدید در بیولوژی مولکولی نیز استفاده میشود . در این روشها از پروتئینها و اسید های نوکلوئیک. استفاده میگردد

.میدانیم که تکامل فرایندی تدریجی است .بدین معنی که موجوداتی که نیای مشترک نزدیکتری دارند نسبت به موجوداتی که دارای نیای مشترک دورتری هستند ، شباهت بیشتری از خود نشان می دهند.این نکته، پایه منطقی مطالعاتی است که بطور مقایسه ای برای ترسیم تاریخ تکاملی انجام میگیرد. فرض کنیم که با مقایسه سه گوئنه A ,B , C متوجه میشویم که شباهت A و B به یکدیگر ، بیشتر از شباهت هریک از آنها به C است

 ترسیم تاریخ تکاملی تلاش ساده ای نیست ، میزان تغییرات تکاملی میتواند در دوره های مختلف ، در گروهای مختلف موجودات و حتی در صفات مختلف یک موجود متفاوت باشد . بعلاوه باید شباهتهای ناشی از یک نیای مشترک را از شباهتهای ناشی از شیوه های زندگی مشابه ، از زندگی در زیستگاه مشترک یا زیستگاههای مشابه یا همگرایی ( Convergence ) تشخیص داد

گاهی مطالعه بقایای فسیل موجوداتی که در گذشته زندگی کرده اند دلایل روشنی از تبار زایی گروهی از موجودات بدست داده است . ولی فسیلها اغلب ناقص و محدود بوده و یا بطور کلی وجود ندارند

بطور سنتی تشریح مقایسه ای علمی است که بیشترین اطلاعات را درباره تاریخ تکاملی موجودت زنده فراهم ساخته و اطلاعات تکمیلی از سایر رشته ها مانند جنین شناسی ، سلول شناسی ، رفتار شناسی ، جغرافیای زیستی و دیگر رشته های بیولوژی بدست آمده است . طی سالهای اخیر مطالعه مقایسه ای پروتئینها واسید های نوکلئیک ( ماکرو مولکولهای اطلاعاتی ) ابزار قدتمند ی برای مطالعه تکامل شده است . ماکرو مولکولهای اطلاعاتی در واقع مقدار قابل ملاحظه ای اطلاعات از تاریخ تکاملی موجودات زنده را در دسترس ما قرار می دهند . مقایسه دو ماکرومولکول تعداد واحدهای متقاوت موجود در هر یک از آنها را مشخص می کند و تعداد معمولاً نشانه ای است که بوسیله آن میتوان فاصله آنها را تانیای مشترک تعیین کرد.
تغییرات میزان تکامل می توانند مشکلات چندی ایجاد کنند ، ولی مطالعه ماکرومولکولهای دو مزیت قابل ملاحظه بر تشریح مقایسه ای و سایر رشته های علمی کلاسیک دارد .- - -- نخست اینکه اطلاعات بدست آمده از این را ه بصورت کمیتی می توانند مورد مطالعه قرار گیرند ، مثلاً موقعی که توالی واحد ها در یک ماکرومولکول معین در موجودات مختلف شناخته شد به سهولت می توان گفت که در چه تعدا از واحد ها با همدیگر تفاوت دارند .
- دوم اینکه از طریق مطالعه ماکرومولکلولها ، انواع بسیار متفاوت و دوری از موجودات زنده را می توان با هم مقایسه کرد . مثلاً از راه تشریح مقایسه ای ، یک مخمر یک کاج و یک انسان را تقریباً نمی توان مقایسه کرد ولی ماکرومولکولهای همساختی در این سه موجود وجود دارند که آنها را می توان به آسانی مورد مطالعه و مقایسه قرارداد.

دو گونه هم عصر C و D را که از یک گونه نیایی مشترک B تکامل حاصل کرده اند در نظر میگیریم . فرض کنید که طبق نتایج حاصل ، گونه های C و D در X جانشین شدگی آمینواسیدها در یک پروتئین خاص ، مثلاً میوگلوبین ، با هم تفاوت داشته باشند . در اینصورت منطقی است که فکر شود که در هر یک از خط راهه های تکاملی ، یعنی از B به C و از B به D ، جانشین شدگیها بوقوع پیوسته است .

 مثلاً سیتوکروم C پروتئینی است که در تنفس سلولی وارد عمل میشود . توالی آمنیو اسید های آن در بسیاری از موجودات از باکتری و مخمر تا حشرات و انسان شناخته شده است . در جانوران سیتوکروم C
شامل 104 آمینو اسید است . هنگامیکه توالی آمنیواسیدها را در انسان و میمون رزوس مورد مقایسه قرار میدهیم ، مشاهده میشود که فقط در شصت وششمین آمینواسید ، دوگونه فوق با یکدیگر اختلاف دارند . بدین معنی که در این وضعیت در انسان ایزولوسین و در میمون رزوس تروئوینن وجود دارد و تمامی 103 آمینواسید دیگر سیتوکروم C در آنها یکسان است . موقعی که اسب را با انسان مقایسه کنیم 12 تفاوت در آمینواسید های زنجیره ی سیتوکروم C آنها وجود دارد این تفاوت بین اسب و میمون رزوس فقط در 11 آمینواسید است.
نتیجه بگیریم که خط راهه های انسان و میمون رزوس پس از انشعاب از خط راهه ی اسب از یکدیگر واگرایی پیدا کرده اند . بعلاوه می توان نتیجه گیری کرد که تفاوت انسان و میمون رزوس در یک آمینواسید ، پس از جدا شدن خط راهه ی انسان ازخط راهه ی میمون رزوس ، ایجاد شده است .          

درجه ی تمایز ژنیتکی بین گونه ها را می توان بطور مستقیم با بررسی توالی DNA ژنهای این گونه ها یا بطور غیر مستقیم با بررسی پروتئینهائی که بوسیله ژنهای ساختمانی رمز سازی میشوند ،اندازه گیری کرد 

* تکنیکهای مختلف مطالعه انواع فیلوژنی (Phylogeny) *

الف) دورگه سازی ( DNA Hybridzation
ب) تعیین توالی پروتئینها
ج) تکنیکهای ایمنی شناختی
د) تکنیکهای الکترو فورزی

الف) دورگه سازی DNA

:تکنیکی است که شباهت کلی بین DNA ی موجودات زنده مختلف را ارزیابی می کند . از این تکنیک عموما پس از حذف توالیهای تکراری DNA که در اغلب موجودات زنده وجود دارد مورد استفاده قرار می گیرد . DNA یک گونه که با ماده رادیو اکتیو ی نشاندار شده است . واسرشته (denaturaed) شده و سپس قطعه قطعه می شود . ماده حاصل میتواند با مقادیر مختلفی از DNA حاصل از گونه های مختلف واکنش نشان می دهد . توالیهای مشابه  دورگه تشکیل می دهند که وسعت واکنش تقریبی از نسبت مشابه DNA را تعیین خواهد کرد . نسبت نوکلئوتید های تکمیل نشده در دورگه های DNA بین گونه ای را می توان از روی جدا شدن رشته های DNA در دما های بالا رونده ارزیابی کرد . پارامتر بحرانی که پایداری گرمائی (ST) نامیده می شود برابر با دمائی است که در آن دما 50 درصد DNA های دورگه تفکیک حاصل کرده اند . تفاوت بین پایداری گرمایی DNA دورگه و DNA ی شاهد بطور تقریبا مستقیم متناسب با مقدار نوکلئو تیدهای جفت شده در DNA دورگه است بدین معنی که یک درجه تفاوت نشان دهنده یک درصد جفت نشدگی در نوکلئوتیدها ست.
نتایج مقایسه بین DNAی پریماتهای مختلف ابتدا با DNA ی انسانی و سپس با DNAی میمونهای کالی تریش ( callitnche) ارزیابی درصد جانشین شدگیها ی جفت نوکلئوتیدها را که در طی تکامل پریماتها بوقوع پیوسته است ممکن می سازد .

ب) تعیین توالی پروتئینها( protein sequencing)
باز سازی تاریخ تکاملی گونه ها مستلزم مقایسه های متعدد بین پروتئینهای گونه های مختلف است . مانند سیتوکرمهای c که قبلا صحبت شد.

ج) تکنیکهای ایمنی شناختی

این روش بر واکنش ته نشینی (رسوب) استوار است که برای مطالعه آنتی ژنهای محلول مانند آنهایی که در سرم حیوانی یا ترشحات بافت گیاهان یا حیوانات وجود دارند، کار می رود.

ااستفاده از آن بر اساس این حقیقت است که: پروتئنهای یک در برابر پروتئینهای موجود خویشاوند به طور قویتری با آنتی بادیها واکنش نشان خواهد داد تا در برابر پروتئینهای موجود با درجه خویشاوندی کمتر. یک آنتی ژن وقتی به یک حیوان تزریق شود حیوان را به تولید ترکیباتی تحریک خواهد کرد، آنتی بادی با دجه اختصاصی بالا در برابر مواد تزریق شده واکنش نشان خواهد داد. حیوانات دارای آنتی بادی مصون در نظر گرفته می شود و فرایند ایمن سازی، زمانی که با نسبت مناسب آنتی ژنی محلول با سرم مصون مخلوط شود به وسیله تشکیل یک رسوب آشکار می شود. با استفاده از این روش تعیین اینکه یک آنتی ژن مختص یک جنس، یا حتی نژاد بخصوصی در یک گونه است.  

د) تکنیکهای الکترو فورزی

این روش شامل حرکت مشابه مواد حل شده از طریق یک محیط ثابت می باش. که در اینجا حرکت در اثر اختلاف پتانسیل الکتریکی حاصل می شود. این روش بر اساس این حقیقت است که: اجزاء مخلوط مقادیر متغیر بار الکتریکی را حمل می کنند و بنابراین در محلول نمکه که یک جریان الکتریکی از آن عبور داده می شود در سرعتهای مختلف حرکت خواهند کرد. امروزه برای مطالعه ترکیبات ملکولی پروتئینهای پیچیده، انواع مختلفی از روشهای الکتروفورزی  وجود دارد.  

نخستی ها

پستانداران از جمله اولین راسته هایی هستند که از نخستین شاخه نیاکان پستاندار خود جدا شده اند. نخستیان اولیه حدود 65 میلیون سال پیش در عصر پالئوسن تحول یافتند. اینها موجوداتی با مغز کوچک بودند که از میوه های درختان  به عنوان غذا استفاده می کردند. نخستیان عصر ائوسن (38 تا 55 میلیون سال قبل) مشابه با لمورها میمونهای میوه خوار و میمونهای شبگرد هندیهای امروزی و اجداد این جانوران بودند و به عنوان ابتدایی ترین نخستیان یا Prosimian ها تقسیم بندی میشدند. در طول عصر ائوسن نخستیان پیشرفته تر یا Anthropoids در طول رانش قاره ای از پروسیمیانها جداشدند و به میمونهای دنیای جدید و قدیم تقسیم شدند. میمونها (ژیبون Siamangs) و سایر هومینوئیدها در حدود 20 میلیون سال پیش وقتی میمونهای بزرگ آسیا (که اوران گوتان تنها فرم باقیمانده از آنهاست) از هومینوئیدهای آفریقایی مشتق شدند تحول دیگری یافتند.

انشعابات نخستی ها و ویژگی آنها

راسته نخستی ها شامل:

 1- پیش میمون ها (prosimians) یا نخستیهای پست  

2- انسان ریخت ها (Anthropoids) می باشند.

- پیش میمون ها دارای سه خانواده اصلی هستند: لمورها، تارسیر ها،  و لورسی ها

اینها نماینده مرحله انتقال از پستانداران حشره خوار اولیه به میمونها هستند.  

- انسان ریخت ها شامل: میمون ها، ایپ ها(ape) و انسان ها.

میمون ها: شامل میمون های دنیای قدیم و میمون های دنیای جدید

ایپ ها: شامل اورانگوتان، شامپانزه، گوریل و ژیبون می شود.

پیش میمون ها: دارای جثه کوچک بوده و حشره خوارند. ساختمان بینی، لب ها و نیز قسمتی از مغز آنها که مربوط به حس بینایی آنهاست به میمون ها شباهت دارد. این جانوران از نظر پراکندگی جغرافیایی اندازه جثه، چگونگی زندگی اجتماعی رفتار و مهمتر از همه میزان هوش با هم اختلاف فراوان دارند

لمورها حیوانات درخت زی و نسبتا کوچک بوده که امروزه فقط در ماداگاسکار زندگی می کنند. تارسیر ها در بعضی از جزایر هند شرقی و فیلیپین یافت می شوند. که دارای دمی بلند ، پوزه ای کوتاه و جثه ای کوچک هستند و چشمان آنها بسیار بزرگ بوده و قسمت اعظم صورت را اشغال می کند.

روی هم رفته میمونهای آمریکای جنوبی را میمونهای دنیای جدید و میمونهای دیگر بخشهای جهان یعنی بابونها ، لانگورها و ماکاک ها را میمونهای دنیای قدیم می نامند بین میمونهای دنیای قدیم و دنیای جدید از نظر اندازه بدن، شکل دندانها، بینی، جای انگشت شست، دم و نشیمنگاه تفاوتهای اساسی وجود دارد

میمونهای دنیای قدیم که در خانواده cercopithecidae جای دارند ، در اوایل Oligocene از تبار اجدادی جدا شدند. این میمونها که در دنیای قدیم (آسیا، آفریقا، اروپا) زندگی می کنند . دارای سوراخهای بینی نزدیک به هم بوده و دم آنها معمولا کوتاه و فاقد قدرت گیرندگی است. میمونهای دنیای قدیم خانواده بسیار بزرگ و گوناگونی را تشکیل می دهند که به دو شاخه اصلی تقسیم می شود:

-a  شاخه اول در برگیرنده گنونها، ماکاک ها و عنترها و بابونهای همه چیزخوار است.

– b شاخه دوم شامل لانگورهای جنوب شرقی آسیا ومیمونهای کولوبوس افریقا می شود این میمونها فقط از برگ درختان تغذیه می کنند دستگاه گوارشی این میمونها با میمونهای همه چیز خوار بکلی تفاوت دارد مثلاً لانگورها معده دگرگونی یافته ای دارند که بی شباهت به معده گاو و دیگر جانوران علفخوار نیست.

میمونهای دنیای جدید که عمدتا در خانواده cebidae جای دارند در اواخر Eocene یا اوایل Oligocene از تبار اجدادی واگرایی پیداه کردند. در آمریکای جنوبی زندگی می کنند، دارای پوزه پهن بوده و سوراخهای بینی آنها بر خلاف پریماتهای عالیتر ، بطور وسیع از هم جدا شده است. و دارای دم گیرنده(orehensile) می باشند. و در آمریکای جنوبی یافت می شوند مانند سبیدها ومارموزت ها، اینها تمام غذای خود را تقریباً از خوردن برگ درختان بدست می آورند و بیشتر اوقاتشان را روی درخت می گذرانند و جثه آنها عموماً‌ از جثه میمونهای افریقایی کوچکتر است .

ایپ ها شباهت زیادتری به انسان دارند. ایپ صورتی کوتاه دارد که تقریباً بی مو است. گونه ها، بینی، پیشانی و گوش هایش کاملاً لخت و بی مو است. شکم و سینه اش نیز مو ندارد گوشهایش بزرگ اما تقریباً شبیه گوش های انسان است. حس بینایی برای شامپانزه نیز مانند انسان حس اصلی است. دست هایش بسیار شبیه دست انسان است و ناخن دارد حتی برآمدگی های خط های توی دست های انسان و ایپ ها بسیار شبیه هم است. اما تفاوتی که با هم دارد و این تفاوت بیشتر در انگشت شست است. انگشت شست انسان کاملاً تکامل یافته است و می تواند بر روی انگشتان دیگر باز و بسته شود. خانواده pongidae که شامل میمونهای بی دم یعنی ژیبون، اورانگوتان، گوریل و شمپانزه است ( اخیرا ژیبون و سیامانک را در خانواده Hylobatidae قرار داده اند.ژیبونها ( جنسHylobates) و سیامانک (symphalangus cYndactyius) که در چین جنوبی ، هند و مالایا زندگی می کنند . میمونهای کوچکی هستند که تقریبا تمام اوقات خود را روی تنه و شاخه درختان می گذرانند. گوریل (Gorilla) و شمپانزه(pan) میمونهای نیمه درخت زی و بزرگ بوده و در جنگلهای آفریقا زندگی می کنند . اورانگ اوتان(pongo) که در سواترا و برنئو (Brneo) زندگی می کند نیز میمونی نسبتا بزرگ و سنگین است. میمونهای فوق از نظر دندان بندی و حرکت کردن ، با میمونهای دنیای قدیم تفاوت دارند. آنها عمدتا" در جنگلهای استوایی آفریقا آسیا و آمریکای شمالی زندگی می کنند چشمهایی رو به جلو آنها را قادر می سازد که در هنگام تاب خوردن روی شاخه درخت، فاصله ها را دقیقا" تشخیص داده و حشرات تیز پرواز را شکار کنند میمونها از دستهای گیره ای و پاهای خود برای گرفتن شاخه ها و گرفتن غذای خود استفاده می کنند برای یک میمون درخت نشین مشکل است که بتوان از میان شاخ و برگ متراکم درختان دیگران را به خوبی ببیند در نتیجه آنها از طریق صحبت کردن با همدیگر ارتباط برقرار می کنند

خانواده Hominidae که انسان را شامل می شود

وابستگی فیلوژنتیک میمونهای بی دم با انسان ، با دارا بودن صفحات زیر آشکار می شود :

1) فقدان دم 2) بدلیل داشتن جناغ پهن،سینه آنها فراخ است3) به علت وجود 4 یا 5 مهره کمری ، ناحیه کمر کوتاه است 4) قوسهای ابرویی برجسته است 5) دندانهای آسیا به جای 4 برجستگی ، دارای 5 برجستگی هستند 6) مغز و محفظه مغزی آنها بزرگ است 7) قادر به تولید صدا هستند8) عضلات صورت برای بیان احساسات ( تعجب و لذت و ...) بخوبی توسعه یافته اند 9) در ماده ها سیکل قاعدگی وجود دارد

•        انسان و شامپانزه

شواهد سرم شناختی بیوشیمیایی و دیرین شناختی موید آن است که انسان و شامپانزه ارتباطی بسیار نزدیک به یکدیگر دارند یعنی در واقع جد مشترکی دارند. در حقیقت مقایسه ترادف آمینو اسیدها و پروتئینها و ترادفهای بازی اسیدهای نوکلئیک موید آن است که انسان و شامپانزه در حدود 99 درصد ژنهایشان اشتراک دارند. شواهد فوق همچنین دلالت بر جدایی انسان از شامپانزه در حدود 4 تا 6 میلیون سال پیش دارد. انسان و اجداد هومینوئید او از نظر حرکت روی دو پا، نرخ کند بلوغ، اندازه بزرگ مغز، استفاده از ابزار توانایی بسیار پیچیده گفتگو و داشتن زبان و نیز رفتارهای اجتماعی بسیار شاخص می باشند.

بشر دارای 23 جفت کروموزوم است که حدود 30,000 ژن را در بر دارد. هر ژن از لایه های DNA تشکیل یافته که ترتیب این لایه ها در اثر جهش یا تحول در طول زمان تغییر می کنند. سرعت وقوع این تغییر نسبتا ثابت و بسیار آرام است.
در نتیجه، تحولات ژنتیکی می تواند به عنوان نوعی ساعت تکاملی بکار گرفته شود. تفاوت تعداد DNA ها در دو گونه ی متفاوت، با ژن یکسان، نشاندهنده طول مدت جدا بودن گونه ها - از زمان آخرین اصلاح نژادی و تقسیم ژن ها – است

بيش از 98 درصد DNA و 99 درصد ژن‌هاى انسان‌ها و شامپانزه‌ها يکسان است. با اين همه، ما و آن‌ها از نظر ظاهر و رفتار تفاوت زيادى با هم داريم. براى بيش از 30 سال، پيش از آن‌که توالى ژنوم انسان يا شامپانزه‌ها تعيين شود، دانشمندان بيان کرده‌اند که اين تفاوت مى‌تواند از شيوه‌ى بيان ژن‌هاى يکسان و نه تفاوت در خود ژن‌ها، برخاسته باشد. ياوو گيلاد( Yoav Gilad )، ژنتيک‌دانى از دانشگاه شيکاگو و همکارانش، از روش تازه‌اى براى برسى ژن‌هاى سلول‌های کبدى چهار نخستى(پريمات)، انسان، شامپانزه، اورانگوتان و مکاک(ميمون ژاپنى)، بهره گرفتند. پژوهشگران مى‌توانستند 900 ژن را در هر چهار نخستى باهم مقايسه کنند و تفاوت آن‌ها را در زمينه‌ى بيان ژن ارزيابى کنند. محققان دريافتند که در هر چهار نخستى ميزان توليد مولکول mRNA در بيش از نيمى از ژن‌ها(60 درصد) تفاوتى ندارد. اما در بيان ژن 19 ژن‌، بين انسان و ديگر نخستى‌ها تفاوت چشمگيرى وجود دارد. گيلاد مى‌گويد:" زمانى که ما بيان ژن را در نظر گرفتيم، دريافتيم که طى 65 ميليون سال از تکامل مکاک، اورانگوتان و شامپانزه، تغيير بسيار اندکى رخ داده است. اما طى 5 ميليون سال جدايى انسان از اين نخستى‌ها، تغيير زيادى در اين گروه از ژن‌هاى ويژه انباشته شده است."

حدود نيمى از ژن‌هايى که در انسان بيش‌تر بيان مى‌شوند، ژن‌هاى عامل‌هاى رونويسى هستند؛ يعنى، ژن‌هايى رمزدهنده‌ى پروتيين‌هايى که بيان ژن را در ديگر ژن‌ها تنظيم مى‌کنند. با تغيير اندکى در اين ژن‌هاى کارفرما، فرايند تکامل مى‌تواند اثر ژرفى بر بيان ژن بگذارد، بى آن‌که احتمال رخ دادن جهش‌هاى منفى را افزايش دهد. حدود نيمى از ژن‌هايى که در انسان بيش‌تر بيان مى‌شوند، ژن‌هاى عامل‌هاى رونويسى هستند؛ يعنى، ژن‌هايى رمزدهنده‌ى پروتيين‌هايى که بيان ژن را در ديگر ژن‌ها تنظيم مى‌کنند. با تغيير اندکى در اين ژن‌هاى کارفرما، فرايند تکامل مى‌تواند اثر ژرفى بر بيان ژن بگذارد، بى آن‌که احتمال رخ دادن جهش‌هاى منفى را افزايش دهد. گيلاد مى‌گويد: " من فکر نمى‌کنم نتيجه‌ى پژوهش‌هاى ما سازوکار تازه‌اى را مطرح مى‌کند، اما نخستين گواه تجربى است بر اين نظريه که در نخستى‌های عالى، تکامل ممکن است از راه تغيير بيان ژن کار کند."
گيلاد گمان مى‌کند که تغيير به‌نسبت تند در ژنتيک کبد انسان ممکن است پيامد تغييرهاى پيش‌آمده در رژيم غذايى، مانند وابستگى فزاينده به غذاى پخته، باشد." شايد چيزى در فرايند پختن نياز زيست‌شيميايى را براى بيش‌ترين دست‌يابى به مواد غذايى و نيز نياز به پردازش کردن زهرهاى طبيعى موجود در گياهان و غذاهاى جانورى، تغيير داده است."

اگرچه توالی ژنوم انسان حدود 10 سال قبل مشخص شده است اما، دانستن توالی بدون دانستن عملکرد آن به طور کامل مؤثر نخواهد بود. جدیدترین مکانسیم تنظیم بیان ژن که شناسایی شده است، بر اساس عملکرد توالی های تکراریAlu بوده که درسراسر ژنوم انسان وهمچنین پریماتها پراکنده اند. دانشمندان متوجه شده اند که عناصر Alu با مولکول های RNA دیگری به نام RNAهای غیر رمز کننده طویل (lncRNAs) همراه می شوند که تنظیم کننده تولید پروتئین ها می باشند. حضور این مولکول ها تنظیم کننده عمل صحیح ترجمه مولکول mRNA به تعداد مناسب پروتئین مربوطه می باشد. در صورت عدم تنظیم بیان ژن و کنترل تولید پروتئین، امکان ایجاد مشکلات سلولی و تکثیر بیش از حد سلول وجود دارد که در برخی موارد می تواند منجر به سرطان های مختلف شود.

به گفته آقای Maquat (پروفسور بیوشیمیدان و بیوفیزیکدان و رئیس مرکز زیست شناسی
RNA از مرکز پزشکی راشستر): زمانی تصور بر این بود که عناصر پرتکرار Alu جزء هتروکروماتین زائد (Junk) هستند اما امروزه با کشف lncRNAs و بررسی عملکرد آن ها به این نتیجه رسیده اند که این توالی ها برای تولید صحیح پروتئین بسیار مهم و ضروری هستند. برای تنظیم بیان و مقدار بیان صحیح ژن ها، فرآیند تولید پروتئین مرحله به مرحله تحت کنترل می باشد. برخی از این تنظیم ها در مرحله تولید پروتئین است و برخی دیگر در مرحله تولید mRNA می باشند. بسیاری از تحقیق ها و بررسی ها برای مهار کردن بیماری ها روی کنترل تنظیم بیان ژن در مرحله تولید mRNA معطوف شده است. با شناسایی این مسیر کنترلی جدید از طریق توالی های Alu، راه دیگری برای بررسی های کنترلی بیماری ها باز شده است. این دانشمندان متوجه شده اند که عناصر Alu و lncRNAs باهم همکاری کرده و باعث پیش برد فرآیندی به نام SMD (Staufen 1-mediated mRNA decay) می شوند. فرآیند SMD باعث می شود تا مولکول های mRNA پس مدت زمان معینی که منجر به تولید مقدار لازم پروتئین در سلول شده اند، از بین رفته و تخریب شوند. با انجام این عمل سلول دچار مشکل تولید پروتئین اضافه نخواهد شد. عناصر Alu و lncRNAs باعث متصل شدن پروتئین Staufen-1 به مولکول های mRNA می شوند. پروتئین Staufen-1  با کمک پروتئین تنظیمی دیگری به نام UPF1 باعث می شود تا مولکول mRNA پس از اتمام ترجمه تخریب شود و دیگر قادر نباشد تا مرحله جدیدی از ترجمه را آغاز کند.

هنگامی که نیک پترسون (Nick Patterson) در MIT با همکارانش به مقایسه ژنهای انسان با شامپانزه پرداختند، پی بردند که یکی از کروموزوها - کروموزوم X زنانه - 1.2 میلیون سال جوانتر از دیگر کروموزومهاست، این نشان داد که هر دو گونه دارای یک جد مشترک بودند که کروموزوهای X خود را از او گرفته اند.

انسان و شامپانزه دوبار از یک دیگر جدا شده اند

با توجه به این نظریه، شامپانزه ها و انسان ها هردو جد میمون مانند داشتند. اما هنگامی که دو گونه ی پدیدار شده از هم جدا شدند، این تفکیک به درستی صورت نگرفته است. به نظر می رسد بعضی از اعضای این دو گروه حدود 1.2 میلیون سال پس از اولین باری که از هم تفکیک یافتند، دچار اصلاح نژادی شدند.
اثبات این تئوری به این معنی خواهد بود که انسان امروزی زاده چیزی شبیه به ترکیب (Hybrid) "میمون - انسان" است. این ایده جدیدی است که از نظریه شایع روبه انقراض بودن هیبریدها متابعت نمی کند.
بهترین توضیحی که به ذهن دانشمندان می رسد این است که انسانهای پیشین و شامپانزه ها نه فقط یکبار، بلکه دوبار از یکدیگر جداشدند. اولین باربیش از 6.3 میلیون سال پیش و دومین بار حداقل یک میلیون سال پس از آن بود.

 تفاوتها و شباهتهاي ایپ ها و انسان

- گوریل و شامپانزه در آفریقا زندگی می کنند. گوریل از شامپانزه بزرگتر است و شبیه آدم های بزرگ است. اورانگوتان در برخی از جزیره های آسیا و در جنگل های انبوه زندگی می کند و روزها را روی درخت ها سپری می کند. اینان بلند قدند. به این دلیل به آنها میمون های انسان نما نیز می گویند. مانند انسان 32 دندان دارند، مانند دندان های انسان نیز می رویند اول دو دندان پیشین پایین بعد دو دندان پیشین بالا و بعد بقیه می رویند. لیکن تفاوتی که با دندان های انسان دارند اینست که بین دندان نیش و کناری آنها فاصله وجود دارد. در صورتی که بین این دو دندان در انسان فاصله نیست به علاوه روی سطح دندان آسیاب (Molar) با سطح دندان آسیاب انسان فرق دارد.

- گنجایش مغز آنها 440 – 300 CC است. البته این موجودات بسیار هوشمند و قادر به انجام بازی های نمادین، حل مسائل و همچنین انجام رفتارهای پیچیده ای همچون Social Signal و یادگیری هستند به عنوان مثال استفاده از ابزار برای نمونه های مختلف در بین اینان اثبات شده است. این اعمال شامل استفاده از طناب، سنگ، شاخه ها و گیره ها و... بوده است. ولی هرگز مشاهده نشده است که میمونی قادر به ساخت و یا اختراع وسیله باشند . در بین نخستی های رده بالا فقط انسان و شامپانزه. قادر به شکار و خوردن گوشت به صورت هماهنگ و منظم است. بسیاری از گروه های تحقیقاتی توضیح داده اند که میمون های بزرگ قدرت یادگیری زبان نمادین و ارتباط مابین خود و مابین خود و انسان ها را دارند .

- دیگر اعضاء داخلی ایپ ها که شبیه اعضاء انسان است زائده کرم سانی که در انتهای روده کور انسان هست در همه میمون های آدم نما نیز وجود دارد. این موجودات را نیز می توانیم همخونان خود نیز بنامیم چرا که خون انسان فقط برای میمون های انسان نما بی ضرر بوده و به راحتی می توانند آنرا بپذیرند.

- میمون های انسان نما اگرچه اجتماعی زندگی می کنند اما وابسته به آن نیستند درست برعکس انسان ها. اجتماع انسانی به تشکیل جامعه وابسته است. اما میمون های انسان نما با آن بیگانه اند. در اجتماع انسانی میان آدم ها تقسیم کار شده است. هر کس کاری انجام می دهد و همه به یکدیگر خدمت می کنند. در واقع انسان ها با کار اجتماعی زنده اند. اما در گله ایپ ها همه یک کار خودکار می کنند و به همدیگر وابسته نیستند.

به گفته راد کایرد، موریس گودمن، کارشناس DNA نشان داده است که «میان شامپانزه و انسان فقط 7/1 درصد تفاوت وجود دارد و تفاوت میان انسان و گوریل، یا میان شامپانزه و گوریل 9/1 درصد است. تفاوت این سه با اورانگوتان حدود 7/3 درصد است». کایرد می گوید این یافته نشان می دهد که انشعاب میان اورانگوتان از یک سو و انسان و شامپانزه و گوریل از سوی دیگر، بایستی پیش از انشعاب میان شامپانزه و انسان و گوریل رخ داده باشد و هیجان انگیزتر از همه این که به نظر انشعاب میان انسان و شامپانزه پس از انشعاب میان شامپانزه و گوریل رخ داده است.به عبارت ديگر همين تاخر در انشعاب بين انسان و شامپانزه نسبت به گوريل و اورانگوتان شباهت بين ما و شامپانزه را اثبات کرده است.

میمونهای اجدادی(Ancestral Apes)

یک حیوان سنجاب شکل برای نخستین بار در جنگل های مناطق حاره دیده شد. این نخستی Plesiadapis نام گرفت که متعلق به 60 میلیون سال پیش است (پالئوسن)؛ از دانه ها و حشرات تغذیه می کرد. و ابتدایی ترین میمون آدم نما که فسیل آن به دست آمده مربوط به دوره اولیگوسن (40 میلیون سال پیش ) است. این میمون که parapithecus نامیده می شود و در مصر زندگی می کرده کوچک بوده و فرمول دندانی همانند میمونهای امروزی و انسان داشته است . میمون دیگری که فسیل آن نیز در اولیگوسن مصر پیدا شده propliopithecces نام دارد که بزرگتر از پاراپتیکوس بوده و به اندازه یک ژیبون بوده است. طبق نظر برخی از دانشمندان دو فسیل فوق بخوبی نشان می دهند که میمونهای بی دم از لمورهای ابتدایی مشتق شده اند بدون اینکه فاز تکاملی که میمونهای دم دار از آن بوجود آمده اند در این میان جائی داشته باشد.
چند سال پیش نیز جمجمه کامل همراه آرواره پایین و دندانها در همان محل و زمان فوق از زیر زمین بیرون آورده شد . این فسیل خارق العاده ،Aegyptopithecus نامگذاری گردید که به اندازه یک ژیبون بوده و دارای جمجمه نسبتا بزرگ چشمهای بزرگ و رو به جلو برای ایجاد دید دو چشمها و درک عمیق ، صورت دراز دندانهای نیش بلند ، دو دندان پیش بیلچه مانند دو دندان پیش آسیا و سه دندان آسیا با تاج کوتاه بوده است.
این میمون از propliopithecus مشتق شده و خود میمونهای دوره میوسن از جنس دریو پتییکوس (Dryopithecus) را بوجود آورده است که در مسیر خط تکامل بطرف انسان قرار دارند. . در یوپتیکوسها ، پریماتهای بزرگ دوره هیوسن (30 میلیون سال پیش) بوده اند که در آفریقا و آسیا زندگی می کرده اند
راماپتیکوس (Ramapithecus) و سیواپتیکوس (sirapithecus) نیز که فسیل دندان و آرواره آنها پیدا شده و به اندازه یک شمپانزه امروزی بوده اند جزو دریوپتیکوسها (Dryopithecines) محسوب می شوند.

می توان گفت که میمون های عالی تر در این دوره در موارد زیر پیشرفت کردند:
1. یکنواخت شدن شیوه جدید راه رفتن مثل حرکت کردن با پا و با دست روی درختان
2. رشد اعضاء بینایی و لامسه (حس لامسه مخصوصاً در کف دست ها)
3. زاد و ولد بیشتر
4. رشد شیوه زندگی دستجمعی
5. اشغال زیادتر در مناطق وسیع قاره ها
6. ظهور انواع جدیدتر
7. ظهور و تکمیل خصوصیات جدید در سازش با تغییرات مداوم شرایط طبیعی.

این امر در میمون های آدم نما محتملاً در موارد زیر بوده است:
a. تغییرات ناگهانی بزرگتر ناشی از تاثیرات محیط
b. افزایش حجم لثه
c. رشد مغز
d. رشد و تکامل فعالیت عصبی عالی تر، هوشیاری بیشتر و رفتار و کردار متنوع تر و پیچیده تر
e. رشد بیشتر غریزه مادری
f. کسب غریزه لانه سازی (اورانگوتان روی شاخه ها برای شب لانه نیز می سازد)

منشاء انسان( Origin of Man)

a– محل منشاء(pLace of origin)- فسیلهای اجداد انسان و پیش انسانها در نواحی وسیعی از آسیا ، آفریقا ، و اروپا پیداشده است . شواهد موجود نشان می دهد که مرکز اصل منشاء گرفتن انسان ، احتمالا آفریقا و یا آسیا بوده است.
b- زمان منشاء (Time of origin) – زمان منشاء احتمالا حد فاصل بین اوایل هیوسن و اوایل پیلوسن است.
c- علل تغییرات زیستگاهی (Thecauses of Ha biect change s) – دوره پیلوسن از نظر آب و هوائی و زمین شناسی ، پر تلاطم بوده و جریانات عظیم کوهزائی و بلند شدن قاره ها و به موازات آن خشکی آب و هوا در این دوره اتفاق افتاده است. با افزایش خشکی و معتدل شدن هوا، جنگلها رو به کاهش گذاشتند که این امر زندگی موجودات درخت زی را شدیدا تحت تاثیر قرار داد. بدین معنی که آنها از درختان پایین آمدند و با شروع زندگی زمینی سازشهای خاصی که برای بقاء لازم بود را کسب نمودند . این سازشها و تغییرات چهار چوب موجود را بنیان نهاد که انسان نامیده می شود.

d – اهمیت پایین آمدن از درختان: (significance of descending from trees) پایین آمدن از درختان و زندگی بر روی زمین ، با عث یک سری تغییرات عمیق شد که عبارتند از :
1- ایجاد حالت راست قامتی2- آزاد شدن دستها از انجام عمل حرکتی قدیمی و( گرفتن شاخه های درختان )3- فقدان غذا ، که در جنگلها ی حاره به آسانی قابل دسترسی بود ، لزوم جستجو برای یافتن آنرا افزایش داده و انسان بصورت شکارچی در آمد. 4- احتیاج به پوشیدن لباس به علت افزایش سرمای هوا ، مخصوصا در طی زمستانهای بلند 5- آزاد شدن از قیود و محدودیتهای زیستگاهی ، بدین معنی که انسان دیگر محدود به یک زیستگاه معین نبود و همین امر منجر به پراکنش (dispersal) انسان گردید. 6- توسعه زندگی اجتماعی

-گرایشات و تمایلات تکاملی : (Evolutiorary Trends) – تغییرات تکاملی انسان که به وضوح قابل بررسی هستند، عبارتند از :
1- راست قامت بودن که ناشی از توسعه انحنای کمری است.2- کوتاه شدن دستها و کامل شدن قدرت گیرندگی انگشت شست بطوریکه انجام کارهای ظریف و دقیق با دست امکانپذیر شده است 3- کاهش اندازه دندانهای نیش و پیش به علت رژیم همه چیز خواری- 4- توسعه برجستگی چانه5- از دست دادن قدرت آرواره ای 6- کاهش اندازه قوسهای ابروئی7- افزایش اندازه وپیچیدگی مغز ، بویژه لبهای پیشانی (FRONTAL) 8- پهن شدن استخوان های ایلیاک(تهیگاهی) کمربند لگنی9- توسعه صحبت کردن شمرده و منظم10- افزایش ظرفیت جمجمه 11- حرکت بر روی دو پا12- از دست دادن قدرت گیرندگی انگشت شست پا.

انسان هوشمند( Homo sapiens sapiens)

انسان امروزی یا انسان هوشمند تنها گونه موجود از خانواده انسان (Hominidae) است که امروزه به زندگی ادامه می دهد . از انسان کرومانیون تا انسان امروزی تکامل فرهنگی (cuHural Evolutin)مهمترین ویژگی توسعه انسان بوده است زیرا از نظر ریختی انسان امروزی فقط از نظر نازک شدن استخوانها ی جمجمه و کاهش اندک در ظرفیت جمجمه ای و چند تغییر کوچک گیر با انسان کرومانیون تفاوت دارد.
فرایند تکامل فرهنگی از انسان کرومانیون تا امروز به پنج مرحله تقسیم می شود:
1- عصر پارینه سنگی (Paleolithic) – عصر استفاده از ابزارهای استخوانی و سنگی ( عصرسنگ)
2- عصر مزولتیک یا میان سنگی(Mesolithic) –عصر پرورش حیوانات ،زبان خواندن و نوشتن.
3-عصر نوسنگی (Neolithic) –عصر کشاورزی ، دانش و استفاده از لباس
4-عصر برنز(Bronze) –استفاده از برنز در ساخت وسایل و ابزارها.
5- عصر آهن(iron) – عصر حاضر استفاده وسیع از آهن

نژادهای انسان امروزی(The Races of Modern Man)

امروزه انسان شناسان (Anthropologists) معتقدند که در ابتدا فقط یک گونه انسانی وجود داشته است، اما امروزه تغییر پذیری وسیعی در جمعیتهای مختلف انسان مشاهده می شود . گونه انسان (Homo sapiens) به چندین نژاد که قادر به آمیزش با یکدیگر و تولید فرزندان زایا(pertile) هستند تقسیم میشود . با این وجود ،Merrell(1962) معتقد است که آمیزش جنسی و ایجاد فرزندان زایا بین اسکیموها و بوشمنهای آفریقائی غیر ممکن است که اگر این امر صحت داشته باشد می توان گفت که نژادهای مختلف انسان در حال واگرائی و احتمالا تشکیل گونه جدید هستند (speciation).
بعضی از انسان شناسان ،جمعیتهای مختلف انسان را به سه نژاد اصلی تقسیم می کنند:
سیاهان(nogroid) قفقازیها(Caucasoid) مغولیها(Mongoloid). Merrellدر 1962،جمعیتهای مختلف انسان را به 6 گروه نژادی مشخص تقسیم بندی کرده است :

•     1- سیاهان(negroid) – 2- قفقازیها(caucasasoid) – 3- مغولیها(Mongoloid) – 4- استرالیایی ها (Australoid) – 5- پلی نزیها(Polynesian) – 6- بوشمنها(Bushman)

منابع و مأخذ

1- Article: A Molecular Phylogeny of Living Primates   :

2- Evolution

3- Evolution Riddy

4- Evolution bBiology   دکتر رستگار پویانی

5- Dobzhansku

6- David Biello, Separation of Man and Ape Down to Gene Expression,Science News, Articles and Information | Scientific American ([Only Registered Users Can See Links]), March 09, 2006
7- برخی از سایتهای معتبر علمی