الفصل الثاني: الاطار العام والاسس المعمول بها لمعرفة السلالات البشرية وتقسيمها :-
اولا: الاسس التي يقوم عليها تحليل الجد المشترك: -
باختصار و بدون مقدمات جميع التحاليل الخاصة بالسلالات البشرية تعتمد على قاعدتين اساسيتان و هما: -
1. و جود جد مشترك جامع لكل سلالة بشرية ومنه انحدرت الشعوب والقبائل (شكل. 1) .
شكل. 1 خريطة توضح الهجرات البشرية وظهور السلالات الانسانية ومرجعها الى افريقيا. علما بان الالوان تشير الى عدد السنين بالالاف.
2. ان الانسان و القرود لهم نفس الجد الذي عاش قبل 5 مليون سنة (شكل. 2).
شكل. 2 يوضح تطور السلالات البشرية ووجود جد مشترك للقرود والناس.
وللاستفاضه راجع البحث التالي (Chen, F.C. & Li, W.H. (2001). "Genomic divergences between humans and other hominoids and the effective population size of the common ancestor of humans and chimpanzees". Am J Hum Genet 68 (2): 444–456.) وراجع البحث التالي (Cann, R.L., Stoneking, M., Wilson, A.C., "Mitochondrial DNA and human Evolution", Nature (1987), 325, pp. 31-36)
كما يمكن مراجعة : http://en.wikipedia.org/wiki/Human_evolutionary_genetics#cite_note-Cann-24
ثانيا: مشجرات التطور الانساني: -
مشجرات التطور عبارة عن تقنية يستخدمها العلماء لمحاولة فهم العلاقة بين الاحياء المختلفة وتقسيمها وتصنيفها، فهي تعتمد على اولا على فرضية ان جميع الاشكال الحية بالعالم انحدرت من كائن حي واحد بدأ بسيط ثم تعقد و ثانيا على ادخال جينات الكائنات الحيه في صورة رقمية مع وضع فرضيات على شكل عمليات حسابية خاصة بالتحور والطفرات و التغير الجيني في برنامج حسابي يقوم بحساب درجة التشابه و الاختلاف و بناءا على العمليات الحسابية يتم تقسيم الكائنات الحية و تصنيفها (انظر شكل. 3 و 4)
(انظر كتاب Feduccia, A., "The origin and Evolution of Birds", Yale University Press: London, p. 54).
وراجع (Carroll, R., "Vertebrate Paleontology and Evolution", W.H. freeman and Co., New York, pp. 7-8. )
شكل. 3 يوضح مشجرة التطور البشري لاحظ ان هناك جد جامع للقرود و الانسان و الارقام تشير الى نقاط الطفرات و التحورات الجينية المفترضة.
شكل. 4 احدى النماذج الرياضية المستخدمة في حساب التطور و الطفرات (المصدر: Kahn C L et al. Bioinformatics 2010;26:i446-i452)
و طبعا لا تخلو هذه الطريقة من العيوب القاتلة و لتبيان هذه العيوب انظر شكل. 5
شكل. 5 خريطة تطور الاحياء تم انشائها باستخدام نفس البيانات - النجوم الحمر تشير الى نقاط الطفرات والتحورات الجينية.
الان دعونا ندرس هاتان المشجرتان: -
كل مشجرة من هاتان المشجرتان تتكون من خمسة اجناس حية ، كلتا المشجرتان علميا صحيحتان ومعتمدتان وتم انشائهما باستخدام نفس البيانات و الفرق هو اختلاف الحسابات الاحصائية لحساب فترة الطفرات ووقتها (حيث تم استخدام معادلتان رياضيتان مختلفتان لكن معتمدتان) و السؤال اي واحدة يمكن نشرها و اعتمادها و لماذا؟
الواقع سيتم نشر المشجرة التي تحتوي على اقل عدد من الطفرات حتى وان كانت خاطئة و هنا يظهر ضعف و عيب هذا النوع من النظريات: -
1. طبيعة النظريات التطورية و العلم التطوري تميل الى اعتماد اقل عدد ممكن من الطفرات و التحورات الجينية و ذلك بسبب صعوبة تفسير الطفرات هذا من ناحية ومن ناحية اخرى صعوبة تحديد زمن ووقت حدوث الطفرة والتحور الجيني.
2. الغالب على هذا العلم استخدام عنصر الترجيح و الظن فاذا شاهدنا الشجرة رقم واحد (Tree one) نجد تصنيفها جاء كالتالي: D و E يشتركون بنفس الجد و C قريب منهم و B بعيد عنهم نوعا ما و A بعيد كل البعد بينما نرى الشجرة رقم اثنان (Tree two ) نجد ان تصنيفها اختلف جيث ان : D و E يشتركون بنفس الجد واصبحت C و B يشتركون بنفس الجد و كلتا المجموعتان لهما جد مشترك.
3. تاثير الهوموبلاسي (homoplasy) وهو مصطلح يستخدم لتعبير عن وجود صفات وخصائص مشتركه بين كائنين يمكن ملاحظتها ولا يمكن انكرها (انظر شكل. 6)
شكل. 6 مثال للهوموبلاسي حيث ان كلتا النباتتان يحتويان على نفس الشكل الخارجي تقريبا وهم عائلة نباتية واحدة و هي سكيولنت (succulent) لكن كلتاهما طورت الشكل الخارجي بصورة مغايره للاخرى فام الاشواك تسمى استروفيتم (Astrophytum) و الثانية ايوفوربيا (Euphorbia).
و في حالة مشجرتنا المعروضة نجد ان الشجرة رقم واحد تختلف عن الشجرة رقم اثنان فمثلا في مشجرة رقم واحد نجد C بعيد عن B وفي مشجرة رقم اثنان نجد C و B يشتركون بنفس الجد اي يجب ان يندرجوا تحت الهوموبلاسي. (في حالة البشر نواجه نفس المشكلة فمره يعد الشمبانزي و البشر حالة من الهوموبلاسي واحيانا اخرى لا و يصبح الجد المشترك ابعد ... نفس القضية مع السلالات البشرية و تقسيماتها وتفرعاتها).
4. تفترض نظرية التطور ان التحور الجيني و الطفرات لا يمكن عكسها متى ما حدثت اي انه متى ما حدثت الطفرة او التحور الجيني لا يمكن للكائن ان يعيد ما كان عليه تركيبه الجيني وهذا يخالف ما اثبته العلم اليوم.
فالنظرية القائلة ان الانسان له جد مشترك واحد قادم من افريقيا و عليه رسمت جداول الهجرات و ظهور السلالات البشرية وتنوعها اعتمدت اساسا على مبدأ اعتماد اقل عدد للطفرات و التحورات الجينية ، و السؤال الان الى اي مدى هذا الكلام دقيق و علمي؟ ولكي نزيد من تعقيد هذا السؤال علينا ان نشير الى ان كثير من العلماء تمكنوا من انشاء مشجرات تطورية كثيرة ومختلفة التوزيع والترتيب بين الاجناس و السلالات تحتوي على اقل عدد ممكن من الطفرات و التحورات الجينية فلا يوجد ترتيب واحد لظهور و تطور السلالات البشرية (للاستزادة ارجع لهذا المصدر Templeton, A. R., "Human Origins and Analysis of Mitodchondrial DNA Sequences", Science (1991), 255, p. 737.).
ومما زاد الطين بله ان بعض المشجرات لا تعترف بافريقيا كمصدر للجد الجامع للسلالات البشرية (انظر هذا المصدر Barinaga, M., "‘African Eve’ backers beat a retreat", Science (1992) , 255, pp. 686-687. ).
ولاختم هذه الفقرة اقول بدارسة جينات المجتمعات القديمة المعزولة جغرافيا و فحصها فانها ابعد ما تؤيد الجد المشترك الافريقي او الام الافريقية. (انظر هذا المصدر Hedges, S.B., Kumar, S., Tamura, K., Stoneking, M., In Technical Comments, Science (1991), 255, pp. 737-739.).
ان الهدف من مبدأ اعتماد المشجرة ذات اقل عدد في الطفرات و التحورات هو انشاء مشجرات بسيطة و يقلل درجة تعقيدها ليسهل تفسيرها و فهمها لكن هل هذا هو الحل الصحيح ، هل التقسيم الحالي للسلالات و الاجناس البشرية اعتمادا على اقل الطفرات و التحورات الجينية (اي انشاء ابسط صورة لخريطة الاجناس البشرية) هل هو علمي و صحيح ، واقع الامر لا لانه يفترض حدوث طفرات و تحورات جينية بسيطة غير قابلة للانعكاس كما تواجهنا مشكلة زمن الطفرة و الوقت الذي استغرقته الطفرة كما ان هناك مشكلة تحديد الجد المشترك لاي سلالة او اي جنس بشري و المشكلة الاكبر هو تحديد الجد الجامع لكل السلالات.
ومشكلة اخرى وهي الهوموبلاسي ، فالادلة تشير الى كثرة حدوث هذه الخاصية بالاتجاهان اي التطوري و عكس التطوري وهو ما يحاول تقييده علماء التطور. فالادلة الاحفورية تشير الى حدوث تحور و طفرات جينية و بعد ازمة عكست هذه الطفرات و التحورات الجينية (اي حدوث عملية مغايرة لعملية التطور او لنقل تطور عكسي اي ان الكائنات تقاربوا مع بعضهم البعض بعد ان تباعدا). و بالتالي اصبحت بعض الكائنات تتميز بصفة الهوموبلاسي مع العلم بان اجدادهم لم يتميزا بهذه الخاصية. (انظر لهذا المصدر Carroll, R., "Early Evolution of Reptiles", Ann. Rev. of Ecol. Syst. (1982), Vol. 13, pp. 87-109.)
وهذا يضعف من نظرية تطور ونشوء السلالات البشرية و تقسيم البشر اكثر مما هي عليه (هي ضعيفة بالاساس) و يضعها تحت مرمى النار فهل السلالات البشرية تتباعد ام تتقارب و هل التميز الجيني بين السلالات حقيقي ام افتراضي؟ وهل مكان المقارنة الجينية سليم ام لا؟.
ثالثا: التحورات و الطفرات الجينية: -
المبدأ الاساسي لفرضية الطفرات والتحورات هو حدوثها بصورة تدريجية منتظمة خلال الزمن ولذلك يمكن تحديد زمن الجد المشترك العام فاذا كانت تحدث بصورة مفاجيء و غير منتظمة اصبح تحديد زمن الجد المشترك وتحديد درجة قربه او بعده و طريقة تقسيم السلالة البشرية من سابع المستحيلات او لنقل صعوبة عمل شجرة تبين تقسيم السلالات و علاقتها مع بعض و خصائصها الجينية المميزه. الدراسات الحديثة اثبتت بان التحور والطفرات بالميتوكندريا قد تحدث دون سابق انذار في خاصية اطلق عليها اسم الهيتيروبلازمي (heteroplasmy) وهي خاصية تحدث عند دخول دي ان ايه (DNA) غريب الى الميتوكندريا و يدمجه الميتوكندريا مع مادته الوراثية ليشكل وحده واحدة تختلف جينيا عن الاساس الذي بدأ وهذا التحور الجيني يتميز بالاستقرار و الثبات و يورث للاجيال اللاحقة. و حديثا لوحظ ان هذه الخاصية تحدث باستمرار بالخلية ودون سابق انذار وليست عملية نادره كما كان يعتقد. والان لنرى مدى مصداقية وقوة نظريات التطور والسلالات البشرية ، لناخذ على سبيل المثال نظرية الجد الجامع للبشر والقرود والتي تفترض النظرية انه كان يعيش قبل 5 ملايين سنة. اعتمادا على مشجرة التطور الانساني وتشعب السلالات وحسابات التحور والطفرات الجينية فان كل طفرة جينية و تحور حدثت كل 6000 و 12000 سنة لتفصل بين الانسان و القرد اولا ومن ثمة تفصل بين السلالات و المجموعات البشرية ، الدراسات الحديثة على الميتوكندريا اثبتت ان تحورة وطفرته تحدث كل 800 سنة - باعتماد الارقام الجديدة تكون الجدة المشتركة للبشرية عاشت قبل 6000 سنة وليس 200,000 الف سنة (اي ان الجدة االمشتركة لكل البشرية عاشت في زمن الفراعنة!!!!). (انظر الى هذا البحث Gibbons, A., "Calibrating the Mitochondrial Clock", Science (1998), 279, pp. 28-29.).
ان اكبر جانب ضعف في نظريات التطور الانساني و نظريات تقسيم السلالات البشرية هو عدم وجود عينة جينية من الجد الجامع للسلالات و التي بموجبها يمكن عمل خريطة جينية تكون الاساس لكل المقارنات و عليها يتم معرفة اي الاجزاء الجينية في االجينوم تغيرت و ايها ظلت ثابتة واين المكان الجيني الذي يمكن ان استخدمه في مقارنة السلالات البشرية، بمعنى اخر ان عدم وجود عينية جينية من الجد الجامع للبشر تجعل جميع التحاليل و النظريات التي تقسم السلالات البشرية على اساس جيني ضعيفة وقابلة للنقض و ليس لها اي اساس علمي متين وان ما يحدث اليوم من نقاشات بهذا الموضوع ماهو الا دوران بحلقة مفرغة اساسه الظن و الترجيح. (راجع المصدر التالي Lubenow, M. L., "Bones of Contention", Baker Books, Grand Rapids, Michigan. pp.71-72.).
رابعا: النماذج الحسابية و الاحصاء المستخدمة لانشاء جداول السلالات البشرية: -
ان استنباط او ايجاد سلالة بشرية او تقسيم سلالة بشرية يتم عن طريق حصر مجموعة بشرية معينة وعلى اسس محدده (جغرافي - تشابة البنية الجسمية وغير ذلك) ومن ثمة اخذ جيناتهم وافتراض عدد الطفرات وزمنها واختيار طريقة التشجير (انظر لهذا المصدر Pybus, O.G., Rambaut, A., Harvey, P.H., "An Integrated Framework for the Inference of Viral Population History From Reconstructed Genealogies", Genetics (2000), 155, pp. 1429-1437. ).
ووضع كل ذلك في معادلات حسابية ونماذج احصائية لاجل تصنيف هذه العينية البشرية و ايجاد طريقة تفرعاتها من جدها المشترك. (راجع هذا المصدر Templeton, A.R., "Gene Lineages and Human Evolution", Science (1996), 272, p.1363.).
ومن الاساسات المهمة في هذه المعادلات وضع صيغ حسابية تعتمد على التالي: 1) ان معدل الطفرات يحدث بصورة منتظمة و على فترة من الزمن ، 2) و ان القرود و الانسان يشتركون بجد جامع مشترك لهم عاش قبل 5 ملايين سنة ، 3) و يتم اعتماد اما الميتوكندريا او جينوم Y كاساس لمكان حدوث الطفرة (راجع البحثان التاليان: Dorit, R.L., Akashi, H., Gilbert, W., "Absence of Polymorphism at the ZFY Locus on the Human Y Chromosome, Science (1995), 268, pp. 1183-1185. و هذا البحث Underhill, P.A., Shen, P., Lin, A.A., Passarino, G., Yang, W.H., Kauffman, E., Bonne-Tamir, B., Bertranpetit, J., Fancalacci, P., Ibrahim, M., Jenkins, T., Kidd, J.R., Mehdi, S.Q., Seielstad, M. T., Wells, R S., Piazza, A., Davis, R. W., Feldman, M. W., Cavalli-Sforza, L.L., Oefner, P.J., "Y chromosome sequence variation and the history of human populations", Nature Genetics, 26(3), pp. 358-361)
وعند ادخال البيانات لا بد من يقوم الباحث باجراء بعض التعديلات منها استبعاد بعض البيانات وتغيير البعض لان التاريخ الديمغرافي يؤخذ بالاعتبار فحقيقة ما يحدث هنا هو ايجاد علاقة تربط بين التاريخ الديمغرافي للمنطقة والوراثة فكلاهما يجب ان لا يتعارضا. فنظريات السلالات تفترض ثبات نسب السلالات بمنطقة ما او على الاقل نموها بمعدل ثابت و علميا هذا المعيار الثابت (العلاقة بين النمو الديمغرافي وما يجب ان يكون عليه التركيب الجيني للسكان) في دراسات السلالات و توزيعها لا معنى له بتاتا الا بالمجتمعات المعزولة تماما عن الاختلاط و العزل كان لالاف السنين. (انظر البحث التالي Pybus, O.G., Rambaut, A., Harvey, P.H., "An Integrated Framework for the Inference of Viral Population History From Reconstructed Genealogies", Genetics (2000), 155, pp. 1429-1437.)
و نقطة اخرى مهمة هنا وهو يتعلق بمدى دقة معادلات المقارنة و الاستنتاج (الظن و الاستنباط) والتي هدفها الاساسي هو تصنيف عينة معينة الى مجموعة بشرية ، دقة النتائج هنا تعتمد بصورة اساسية و كلية على النتائج السابقة و مدى مصداقية وقوة البيانات السابقة فالنتائج هنا تراكمية مبنية على ماسبق ، فاذا كانت البيانات السابقة تعاني من خلل او ضعف ما فان البيانات اللاحقة ستعاني من اثر هذا الخلل و ان حدث و تم تغيير بيانات سابقة لاي سبب تتغير نتائج البيانات اللاحقة. وقد ظهر هذا العيب و بقوة بعد تحديد المنطقة المميزه في الانترون للجينوم Y في عام 1995 ففي التجارب اللاحقة لمحاولة ايجاد الاسلاف وتقسيم السلالات البشرية ظهرت عيوب هذا الاكتشاف و اماكن ضعفه واهمها ان العينة قد تحتمل تصنيفان لعرقان بشريان لا علاقة لهما بالاخر و بعض العينات تم تصنيفها خارج مجموعتها البشرية.
للاستزادة راجع الابحاث التالية:
(Fu, Y. X., Li, W., "Estimating the Age of the Common Ancestor of Men from the ZFY Intron", Science (1996), 272, pp. 1356 – 1357.)
(Donnelly, P., Tavare, S., Balding, D. J., Technical Comments, Science (1996), 272, pp. 1357-1359.)
(Weiss, G., Von Haeseler, A., Technical Comments, Science (1996), 272, p. 1359.)
(Rogers, J., Samollow, P. B., Comuzzie, A. G., Technical Comments, Science (1996), 272, pp. 1360-1361.)
(Brookfield, J.F.Y., "Importance of Ancestral DNA Ages", Nature (1997), 388, p. 134 )
و بسبب المشكلة السابقة و تبعاتها تم اجراء الكثير من التعديلات منها تطوير المعادلات الحسابية و تغيير حتى اسلوب تصنيف البيانات و طريقة ادخالها و على الرغم من حدوث تحسن بالنتائج الا ان المشكلة مازالت قائمة و لم ولن تحل لسبب بسيط وهو ان التشابه بين الانسان و القرود يعادل 99% فلا يمكن اهمال او استبعاد وجود الجد المشترك بين الاثنان وان حدث و استبعد القرود تبقى مشكلة التشابه بين السلالات البشرية التي تتعدى هذه النسبة لتصل الى 99.99% فعند ازالة الجلد من الناس جميعنا نتشابه فيما تحت الجلد (بل نتطابق بصورة تامه تشريحيا و جينيا) ، ومنطقة في الجينوم (تحديدا الانترون الخامل) حجمها 729 حرف جيني تعتبر مساحة صغيرة جدا خاصة للمقارنة و الاستنتاج خاصة اذا علمنا ان الانسان يتكون من اكثر من ثلاثة بلايين حرف جيني مازلنا كعلماء نجهل وظائفها الكاملة و نجهل ايها تحور و حدثت به الطفرات و ايها ثابت و ايها يمكن ان تعتمد كموروث من الاسلاف و ايها دخيل. هذا العيب الواضح و القاتل هو ما يجعل الكثير من العلماء يعتبر تحليل ايجاد الاسلاف و الاجداد هو تحليل متحيز و غير عادل. (انظر البحث التالي Stumpf, M.P.H., Goldstein, D.B., "Genealogical and Evolutionary Inference with the Human Y Chromosome", Science (2001), 291, pp. 1738-1742. )
وعموما اي عملية حسابية او احصائية تعتمد على جودة البيانات و دقتها ، فاذا كانت جودة البيانات المستخدمة بهذه التحاليل كالتالي:
1) عدم معرفة معدل الطفرات و التحورات و زمنها بدقة انما يغلب على هذا الجانب الظن و و الاستنباط.
2) دخول الدراسات الديمغرافية كمعيار لتحديد الاجداد بكل ما تحمله من عيوب بافتراض ان مجموعة بشرية معينة عاشت معزولة عن العالم الخارجي و لم يدخل عليها اي جين غريب باي صورة كانت.
ان كانت جودة البيانات بهذا المستوى فلا عجب ان تاتي النتائج بالعجاب ولا عجب ان من اجروا فحص السلالات و الاجداد قبل 5 اعوام سوف تتغير نتائجهم ان اجروها مع تقدم العلم هذا.
وختاما هذه الحقائق بين يديكم نقلتها لكم بمصادرها و ابحاثها المنشورة بالمجلات العلمية المحكمة ولكم الحكم. واخر دعواي ان الحمد لله رب العالمين و الصلاة و السلام على اشرف المرسلين و على اله و صحبه اجمعين.
*** تم بحمد الله الفصل الثاني ***
فحص الدي ان اي بين العلم والخيال
العرض العادي
