เมื่อจีโนม Neanderthal ที่สมบูรณ์ครั้งแรกได้รับการจัดลำดับในปี 2010 คู่ฐาน 3 พันล้านที่มีช่วยเติมเต็มช่องว่างบางส่วนในประวัติศาสตร์โบราณของสายพันธุ์ของเราเองเผยให้เห็นสีป่าที่ผ่านมาด้วยความรักยุคก่อนประวัติศาสตร์กับญาติที่สูญพันธุ์ของเรา เป็นผลให้ประชากรปัจจุบันทั้งหมดนอกแอฟริกายังคงดำเนินการประมาณ 2 เปอร์เซ็นต์ซึ่งส่งผลกระทบต่อทุกสิ่งตั้งแต่การทำงานของเราไปจนถึงนิสัยประจำวันและสุขภาพจิตของเรา
ยีน Neanderthal เหล่านี้บางส่วนอาจช่วยในการกำหนดรูปลักษณ์ทางกายภาพของเราในบางวิธีแม้ว่าการหาว่า DNA โบราณนี้แปลเป็นลักษณะทางร่างกายนั้นซับซ้อนกว่าที่ฟัง
การถอดรหัสรหัส Neanderthal
ในชีววิทยาของโรงเรียนมัธยมพวกเราส่วนใหญ่ได้รับการสอนเกี่ยวกับพันธุศาสตร์ Mendelian ซึ่งตัวแปรทางพันธุกรรมเฉพาะ-หรือจีโนไทป์-ไปด้วยกันพร้อมกับลักษณะที่เกี่ยวข้องหรือฟีโนไทป์ ถ้านี่เป็นเพียงวิธีการทำงานในทางปฏิบัติการสร้างกโดยการดู DNA ของพวกเขาจะเป็นงานสีที่เรียบง่ายโดยแต่ละยีนที่สอดคล้องกับสีหรือรูปร่างเฉพาะอย่างเรียบร้อย
ในความเป็นจริงลักษณะส่วนใหญ่เป็น polygenetic ซึ่งหมายความว่าผลลัพธ์สุดท้ายเป็นผลมาจากยีนหลายยีนที่ทำงานร่วมกันในรูปแบบที่ละเอียดอ่อนและซับซ้อน ด้วยเหตุนี้จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะทำนายว่าการเปลี่ยนแปลงยีนจากตัวแปรหนึ่ง - หรืออัลลีล - ไปยังอีกตัวหนึ่งจะเปลี่ยนฟีโนไทป์ของบุคคลแม้ว่าจะจัดการกับมนุษย์สมัยใหม่
“ สิ่งเหล่านั้นเป็นเรื่องยากสำหรับเราที่จะออกกำลังกายจากลำดับยีนเพียงอย่างเดียวดังนั้นวิธีที่เราทำงานออกมาคือการดูผู้คนมากมายและดูว่าคนที่มีอัลลีลแตกต่างจากคนที่ไม่ได้ พกมัน”John Hawksศาสตราจารย์ด้านมานุษยวิทยาที่มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน - มาดิสันบอกกับ Iflscience
“ เราไม่สามารถใช้จีโนมและใช้คอมพิวเตอร์และบอกเราว่าฟีโนไทป์จะเป็นอย่างไรถ้าเรามีคนมากมายที่เราดูว่าใครมียีนเหล่านั้น” เขาอธิบาย “ และเราไม่สามารถทำเช่นนั้นกับ Neanderthals ได้”
เนื่องจากไม่มีใครในช่วง 40,000 ปีที่ผ่านมามีโอกาสสังเกตการมีชีวิตอยู่ของมนุษย์ยุคใหม่ไม่มีทางที่เราจะเชื่อมโยงจีโนมของพวกเขากับรูปร่างหน้าตาของพวกเขาได้
อย่างไรก็ตามสิ่งที่เราสามารถทำได้คือการศึกษาลำดับของ Neanderthal ใน DNA ของเราเองและพยายามหาว่าสิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับลักษณะทางกายภาพของเราอย่างไร
เป็นไปได้ไหมที่ Neanderthals มีดวงตาสีฟ้า? ไม่ฉันคิดว่าอาจจะไม่
ดร. จอห์นฮอว์คส์
ยกตัวอย่างเช่นเม็ดสีของผิวผมและดวงตาถูกควบคุมโดยปฏิสัมพันธ์ระหว่างหลายร้อยสายพันธุ์ในมนุษย์ในปัจจุบัน น่าเสียดายที่สิ่งเหล่านี้ไม่ได้รับการสืบทอดโดยตรงจาก Neanderthals ซึ่งหมายความว่าเราไม่สามารถใช้ตัวเองเป็นแบบจำลองสำหรับการหาว่าลูกพี่ลูกน้องโบราณของเราเป็นอย่างไร
Neanderthals มีผมสีแดงหรือไม่?
ลักษณะหนึ่งที่ Neanderthals ถูกคาดการณ์ว่าจะแสดงคือผมสีแดง ในมนุษย์สมัยใหม่ลักษณะนี้เกิดจากการกลายพันธุ์ที่ลดประสิทธิภาพของยีนที่เรียกว่า MC1R ซึ่งควบคุมการผลิตเมลานิน ย้อนกลับไปในปี 2550 นักวิจัยค้นพบกตัวแปรแยกต่างหากของยีน MC1R ในสอง Neanderthalsที่ดูเหมือนจะขัดขวางการทำงานของมันในระดับที่ใกล้เคียงกัน
แม้จะมีความจริงที่ว่าตัวแปรนี้ไม่เหมือนกับที่ให้ผมสีแดงของมนุษย์สมัยใหม่ แต่นักวิทยาศาสตร์ก็เริ่มสงสัยว่ามันอาจจะมีผลกระทบฟีโนไทป์เหมือนกัน สิ่งนี้นำไปสู่ความคิดที่ว่า Neanderthals ทั้งหมดเป็นผมสีแดง
อย่างไรก็ตามความสนุกพอที่ตัวแปรนี้ไม่เคยพบในจีโนมของยุคหินที่ได้รับการจัดลำดับตั้งแต่การศึกษานั้นออกมาบอกว่าถ้ามันมีอยู่จริงมันอาจจะค่อนข้างหายาก เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิจัยจาก Max Planck Institute for Evolutionary Manthropologyวิเคราะห์ผลกระทบของ DNA Neanderthal ทั้งหมดในจีโนมมนุษย์สมัยใหม่รวมถึงผู้ที่เกี่ยวข้องกับผมตาและสีผิว
ฉันไม่คิดว่าตอนนี้ฉันจะมีการคาดการณ์ที่แข็งแกร่งเกี่ยวกับ Neanderthals ที่มีผมสีแดง
Michael Dannermann
“ เรามองไปที่สายพันธุ์ในมนุษย์สมัยใหม่ที่เกี่ยวข้องกับการมีผมสีแดงและถามว่า 'สิ่งเหล่านี้นำมาจากการผสม Neanderthal หรือไม่?” ผู้เขียนการศึกษาMichael Dannemannบอก Iflscience “ และเราไม่สามารถหาอันเดียวได้”
จากสายพันธุ์ MC1R มากกว่า 20 ตัวที่มีผลต่อสีผมในคนทุกวันนี้ไม่มีใครระบุในจีโนม Neanderthal ที่มีลำดับซึ่งหมายความว่ายีนผมสีแดงไม่ได้มีอยู่ในยุคหิน ไม่ได้บอกว่าพวกเขาไม่สามารถมียีนของตัวเองสำหรับล็อคสีแดงได้ แต่ตอนนี้ดูเหมือนว่าการโฆษณาเริ่มต้นทั้งหมดรอบ ๆ เรื่องนี้อาจค่อนข้างเร็ว “ ฉันไม่คิดว่าตอนนี้ฉันจะมีการคาดการณ์ที่แข็งแกร่งเกี่ยวกับ Neanderthals ที่มีผมสีแดง” Dannemann กล่าว
ในทำนองเดียวกันยีน OCA2 - ซึ่งอาจทำให้ดวงตาสีฟ้าหรือสีน้ำตาลในมนุษย์สมัยใหม่ - ถูกพบในหลายรูปแบบในจีโนมยุคหินซึ่งนำไปสู่การเก็งกำไรเกี่ยวกับ peepers ไพลินใน hominid โบราณนี้ อย่างไรก็ตามตัวแปรหนึ่งที่เกี่ยวข้องอย่างยิ่งในสปีชีส์ของเราเองไม่ได้มีคุณสมบัติใน DNA Neanderthal
“ เป็นไปได้ไหมที่ Neanderthals มีดวงตาสีฟ้า? ไม่ฉันคิดว่าอาจจะไม่” ฮอว์กกล่าว
ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในปี 2012 นักวิจัยพยายามที่จะทำนายการปรากฏตัวของบุคคลที่มีชาวยุคใหม่สามคนขึ้นอยู่กับจีโนไทป์ของพวกเขา ทั้งสามมียีนหลายยีนสำหรับสีตาที่แตกต่างกัน แต่ทุกคนตั้งใจที่จะมีตาสีน้ำตาล น่าประหลาดใจที่หนึ่งในสามคนคาดการณ์ว่ามีผมสีแดงแม้ว่าผู้เขียนยอมรับว่าความมั่นใจในการค้นพบเหล่านี้ต่ำเนื่องจากพวกเขาไม่สามารถคาดเดาได้อย่างน่าเชื่อถือแม้แต่สีตาและสีผมของคนที่มีชีวิตจากจีโนมของพวกเขา
ความหลากหลายคือเครื่องเทศแห่งชีวิต
“ อัลลีล Neanderthal หลายตัวที่ตำแหน่งต่าง ๆ มีส่วนทำให้ผิวและสีผมในยุโรปปัจจุบันและอัลลีลยุคหินเหล่านี้มีส่วนทำให้โทนสีผิวที่เบาและเข้มขึ้น และ Janet Kelso ผู้เขียนร่วมของเขาในการศึกษาปี 2560 เช่นเดียวกับมนุษย์สมัยใหม่ Neanderthals อย่างชัดเจนไม่ใช่สีเดียวทั้งหมด แต่มีความหลากหลายอย่างมากในการแต่งหน้าทางพันธุกรรมและฟีโนไทป์
“ เราไม่มีหลักฐานใด ๆ เกี่ยวกับผลกระทบเชิงทิศทางที่ DNA Neanderthal ทำให้เรามีน้ำหนักเบาหรือเข้มขึ้นเพราะคุณสามารถพบความสัมพันธ์ของ Neanderthal ที่มีสีผิว แต่พวกเขาอาจไปในทิศทางตรงกันข้าม” Dannemann กล่าว “ หนึ่งทำให้คุณมีผิวที่เบาลงเล็กน้อยโดยเฉลี่ยอีกอันหนึ่งผิวคล้ำอีกอย่าง”
เมื่อมองแวบแรกการค้นพบนี้อาจฟังดูเหมือนเป็นจุดจบอีกครั้งในการแสวงหาของเราเพื่อสร้าง Neanderthal ที่เป็นแก่นสาร แต่อ่านระหว่างบรรทัดและจริง ๆ แล้วมันมีข้อมูลเชิงลึกใหม่ ๆ ที่น่าสนใจและพื้นดินที่อุดมสมบูรณ์สำหรับการคาดเดาว่าพวกเขาอาจมองอย่างไร ท้ายที่สุดเรารู้ว่าสปีชีส์ของเราเองพัฒนาสีผิวผมและสีตาที่หลากหลายในขณะที่เราย้ายออกจากแอฟริกาและพบกับสภาพแวดล้อมใหม่ที่เย็นกว่าทั่วโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งรูปแบบของผิวคล้ำที่มีน้ำหนักเบาพัฒนาเป็นประชากรของhomo sapiensแพร่กระจายไกลจากเส้นศูนย์สูตรที่การลดการผลิตเมลานินของเราช่วยให้เราสามารถจับแสงอัลตราไวโอเลตของดวงอาทิตย์ได้มากขึ้นสำหรับการผลิตวิตามินดี
แม้ในประชากรที่มีครอสโอเวอร์ทางพันธุกรรมเล็ก ๆ น้อย ๆ รูปแบบเม็ดสีเดียวกันนี้มักจะสังเกตได้เสมอในความสัมพันธ์โดยตรงกับละติจูด ยกตัวอย่างเช่นยุโรปตะวันตกโบราณและชาวเอเชียตะวันออกที่อาศัยอยู่ในละติจูดที่สูงขึ้นพัฒนาสายพันธุ์ทางพันธุกรรมสำหรับผิวที่มีน้ำหนักเบาอย่างสมบูรณ์แบบซึ่งกันและกัน “ มันเป็นวิวัฒนาการคู่ขนาน” เหยี่ยวอธิบาย “ ดังนั้นจึงมียีนที่แตกต่างกันที่เกี่ยวข้องกับเม็ดสีที่เบากว่าในประเทศจีนมากกว่าในยุโรป”
จากการศึกษาที่ยังไม่ผ่านการตรวจสอบแล้วลักษณะเหล่านี้ใช้เป็นเวลานานอย่างไม่น่าเชื่อในการพัฒนาด้วยผิวที่มีน้ำหนักเบาเกิดขึ้นในประชากรยุโรปตอนเหนือบางแห่งในยุคเหล็ก
เช่นเดียวกับเรา Neanderthals แพร่กระจายไปทั่วโลกครอบครองละติจูดที่หลากหลายตั้งแต่เหนือจรดใต้ พวกเขายังให้เวลากับพวกเขามากมายในการพัฒนาโทนสีผิวที่หลากหลาย ความจริงที่ว่ายีนเม็ดสีของเราเองไม่ตรงกับของพวกเขาหมายความว่าเราไม่สามารถพูดได้ว่าพวกเขามีสีอะไร แต่มันไม่สมเหตุสมผลที่จะสงสัยว่าพวกเขาอาจแบ่งปันแนวโน้มของเราที่จะเบาลงในภาคเหนือไกลและมืดกว่า ภูมิภาคใกล้เส้นศูนย์สูตร
ยกตัวอย่างเช่นเรารู้ว่า Neanderthals ในภูมิภาคต่าง ๆ กลายเป็นพันธุกรรมที่ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมของพวกเขาโดยที่จากละติจูดที่สูงกว่าที่พัฒนารูปแบบการนอนหลับที่อนุญาตให้พวกเขาได้- มันสมเหตุสมผลแล้วที่จะสมมติว่าผิวผมและโทนสีตาของพวกเขาอาจได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการผลิตวิตามินดีผ่านยีนที่แตกต่างกันหรือขนานกับยีนของเราเอง
Neanderthals สามารถมีแถบได้หรือไม่?
ดร. จอห์นฮอว์กส์
น่าเสียดายที่มีรูหลักในข้อมูลของเราที่ป้องกันไม่ให้เราตรวจสอบสมมติฐานนี้ “ ส่วนที่ขาดหายไปคือเราไม่มีจีโนมจากยุคหินจากภาคใต้ของช่วงของพวกเขา” ฮอว์กกล่าว “ เราไม่มีจีโนมจาก Neanderthals ของอิสราเอลจาก Neanderthals ซีเรียจากชาวอิรัก Neanderthals ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของเม็ดสีที่น่าสนใจที่สุดที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากช่วงของละติจูดที่เราไม่สามารถดูได้เพราะเราไม่มีพันธุศาสตร์จากภาคใต้เลย”
แม้ว่าเราจะทำเช่นนั้นจำนวนคำถามที่ยังไม่ได้ตอบรอบ ๆ ฟีโนไทป์ของยุคหินจะยังคงมีขนาดใหญ่มากเนื่องจากยีนเม็ดสีส่วนใหญ่ของพวกเขาไม่ได้เข้าสู่มนุษย์สมัยใหม่และไม่สามารถมองเห็นได้ “ ถ้าคุณต้องการพูดคุยเกี่ยวกับสิ่งที่ฉันไม่รู้เกี่ยวกับ Neanderthals ฉันไม่รู้ว่าดวงตาของพวกเขาไม่ได้มืดตลอดโดยไม่มีคนผิวขาวเหมือนดวงตากอริลลา” Hawks กล่าว
ในท้ายที่สุดแม้จะมีการจัดลำดับจีโนม Neanderthal ที่มีคุณภาพสูงหลายแห่ง แต่เราก็ยังไม่มีทางสังเกตว่า DNA ของพวกเขาแสดงออกอย่างไรในความรุ่งโรจน์ที่มีสีสันและมีสีสัน “ บางทียุคหินอาจมีรูปแบบที่แตกต่างกันมากของการเป็นสีเทามากกว่าที่เราทำ บางทีพวกเขาอาจมีรูปแบบของผมร่วงที่แตกต่างกัน” พ็อมเดอร์เหยี่ยว
“ Neanderthals สามารถมีแถบได้หรือไม่? นี่คือทุกสิ่งที่ฉันไม่รู้”
