اولین نقشه کامل اسپلایسوزوم انسانی: دستاورد مهم در زیست‌شناسی سلولی

شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که لوسی، جد اولیه‌ی انسان، توانایی دویدن روی دو پا را داشته است، هرچند سرعتش از انسان‌های امروزی کمتر بوده. بررسی‌های دقیق روی استخوان‌ها و ماهیچه‌های لوسی سرنخ‌های ارزشمندی درباره‌ی تکامل دویدن در انسان‌تبارها و تبدیل‌شدن انسان به دوندگان استثنایی مسافت‌های طولانی ارائه می‌دهد.

لوسی: دریچه‌ای به سوی تکامل انسان

لوسی، یکی از مشهورترین نیاکان انسان، از زمان کشف‌اش در اتیوپی در دهه‌ی ۱۹۷۰، اطلاعات مهمی درباره‌ی تکامل انسان به ما داده است. لوسی به عنوان عضوی از Australopithecus afarensis، گونه‌ای که حدود ۲.۹ تا ۳.۹ میلیون سال پیش زندگی می‌کرده، نشان می‌دهد که چگونه انسان از زندگی روی درختان به راه رفتن روی دو پا رسیده است. اسکلت سالم مانده‌ی لوسی به دانشمندان اجازه داده تا درباره‌ی حرکات او، از جمله اینکه آیا می‌توانسته بدود و توانایی‌هایش چطور با انسان امروزی مقایسه می‌شود، تحقیق کنند.

یک پژوهش جدید توسط گروهی بین‌المللی از دانشمندان، با استفاده از شبیه‌سازی‌های پیشرفته، به این پرسش‌ها پاسخ داده است. این گروه با بازسازی استخوان‌ها و ماهیچه‌های لوسی، می‌خواستند بفهمند که توانایی دویدن او چگونه در تکامل انسان به سمت توانایی‌های دویدن انسان امروزی نقش داشته است.

شبیه‌سازی لوسی

محققان برای بررسی توانایی دویدن لوسی، از یک شبیه‌ساز پیشرفته که برای تحلیل حرکات انسان و حیوانات طراحی شده بود، استفاده کردند. آن‌ها ابتدا استخوان‌بندی لوسی را که از روی فسیل‌هایش بازسازی شده بود، وارد شبیه‌ساز کردند. سپس، با الهام از میمون‌های امروزی، ماهیچه‌های لوسی را شبیه‌سازی کردند تا مدلی از حرکت او بسازند.

شبیه‌سازی نشان داد که لوسی، با وجود نداشتن ویژگی‌های مهم بدن انسان امروزی مثل تاندون آشیل بلند و فیبرهای عضلانی کوتاه‌تر در پاها، می‌توانسته روی دو پا بدود. این ویژگی‌ها برای ذخیره‌ی انرژی و استقامت در دویدن انسان‌های امروزی بسیار مهم هستند.

سرعت دویدن لوسی

وقتی شبیه‌سازی، حداکثر سرعت دویدن لوسی را سنجید، نتایج نشان داد که توانایی او با انسان امروزی بسیار متفاوت است. حتی وقتی محققان ماهیچه‌های شبیه انسان به مدل لوسی اضافه کردند، حداکثر سرعت او فقط ۵ متر بر ثانیه بود. در حالی که انسان امروزی به طور متوسط می‌تواند با سرعت ۸ متر بر ثانیه بدود. تغییر اندازه‌ی بدن لوسی در شبیه‌سازی، تاثیر کمی بر نتایج داشت و نشان می‌دهد که پیشرفت‌های تکاملی در دویدن انسان نقش مهم‌تری داشته‌اند.

مصرف انرژی و پیامدهای تکاملی

این پژوهش همچنین بررسی کرد که مصرف انرژی چگونه بر دویدن لوسی تاثیر می‌گذاشته است. وقتی مدل لوسی با ماهیچه‌های مچ پای شبیه انسان شبیه‌سازی شد، الگوی مصرف انرژی او مشابه حیوانات هم‌اندازه‌اش بود. با این حال، دویدن برای لوسی نسبت به انسان امروزی بسیار سخت‌تر بوده است. این نشان می‌دهد که او احتمالاً فقط در مواقع ضروری، مثلاً برای فرار از خطر یا پیدا کردن غذا می‌دویده، نه برای جابجایی‌های معمول.

این یافته‌ها اهمیت تغییرات مهم بدنی در تکامل انسان را نشان می‌دهد. ویژگی‌هایی مثل تاندون آشیل و انواع خاصی از فیبرهای عضلانی احتمالاً به انسان‌های اولیه کمک کرده‌اند مسافت‌های طولانی‌تری را با انرژی کمتری بدوند. این توانایی برای شکار، پیدا کردن غذا و کشف محیط‌های جدید مفید بوده و در نهایت به موفقیت انسان منجر شده است.

نگاهی جامع‌تر به حرکت

این تحقیق نه‌تنها اطلاعات ارزشمندی در مورد توانایی دویدن لوسی می‌دهد، بلکه روندهای کلی تکامل انسان‌تباران را هم نشان می‌دهد. مقایسه‌ی حرکت لوسی با انسان امروزی نشان می‌دهد که چگونه تغییرات تدریجی در بدن می‌تواند به مرور زمان به مزایای قابل توجهی در حرکت منجر شود. این سازگاری‌ها نشان‌دهنده‌ی تاثیر متقابل محیط و تکامل فیزیکی هستند و روشن می‌کنند که اجداد ما چگونه در دنیای در حال تغییر خود حرکت می‌کردند.

نتیجه‌گیری

داستان لوسی همچنان برای دانشمندان و مردم جذاب است و به ما نشان می‌دهد که ویژگی‌های انسان امروزی از کجا آمده‌اند. این پژوهش، اهمیت لوسی را در فهم تکامل انسان بیشتر می‌کند و نشان می‌دهد که چگونه سازگاری‌های اولیه، زمینه‌ی یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های ما، یعنی توانایی دویدن مسافت‌های طولانی را فراهم کرده‌اند. با پیشرفت روش‌های تحقیق، لوسی همچنان در مرکز تلاش‌ها برای کشف تاریخچه‌ی پیچیده‌ی حرکت و استقامت در انسان‌تباران باقی می‌ماند.

اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: phys.org

Anauralia، پدیده‌ای که در آن فرد توانایی تصور صداها را ندارد و ذهنش کاملاً در سکوت است، حدود ۱٪ از جمعیت جهان را تحت تأثیر قرار می‌دهد. این وضعیت که با Aphantasia ارتباط دارد، می‌تواند راه‌های جدیدی برای درک خلاقیت و شناخت باز کند. پژوهش‌ها نشان می‌دهند که Anauralia ممکن است مزایای بالقوه‌ای در تمرکز و توجه برای افراد مبتلا به همراه داشته باشد.

دنیای بی‌صدای Anauralia: درک ذهن‌های بی‌صدا

بعضی افراد نمی‌توانند صدای پارس سگ یا ملودی آهنگی را در ذهنشان تجسم کنند. برای آن‌ها، «صدای درونی» مفهومی غریب و ناآشناست. این پدیده که anauralia نامیده می‌شود، تجربه ذهنی بی‌صدا و ناتوان از خلق تصاویر شنیداری را توصیف می‌کند. Anauralia که اولین بار در سال ۲۰۲۱ توسط پژوهشگران دانشگاه اوکلند معرفی شد، هنوز پدیده‌ای نسبتاً ناشناخته است، اما بینش‌های جذابی در مورد شناخت و خلاقیت انسان ارائه می‌دهد.

Anauralia چیست؟

Anauralia به ناتوانی در تصور صداها در ذهن، مانند موسیقی، صداهای مختلف یا دیگر تجربیات شنیداری گفته می‌شود. این حالت اغلب با آفانتازیا (aphantasia)، یعنی فقدان تخیل بصری، همراه است. با اینکه تنها حدود ۱٪ از مردم Anauralia را تجربه می‌کنند، پیامدهای آن عمیق است، به ویژه در مقایسه با افرادی که هایپرآورالیا دارند – کسانی که تصاویر شنیداری بسیار واضحی تجربه می‌کنند.

برای مثال، برخی از افراد مبتلا به هایپرآورالیا می‌توانند یک سمفونی کامل را با جزئیات دقیق در ذهن خود بازسازی کنند. در مقابل، افراد مبتلا به Anauralia حتی نمی‌توانند یک نت یا یک صدای ساده را در ذهنشان تداعی کنند. نکته‌ی جالب اینجاست که به نظر نمی‌رسد این فقدان تجربیات شنیداری درونی آسیب‌زا باشد. در واقع، پژوهش‌های اخیر نشان می‌دهد که ممکن است با آزاد کردن منابع شناختی که معمولاً صرف تصاویر شنیداری می‌شوند، موجب افزایش توجه شود.

خلاقیت بدون صدای درونی

اینکه یک نوازنده یا نویسنده بتواند با ذهنی بی‌صدا به موفقیت برسد، ممکن است گیج‌کننده به نظر برسد. اصلاً چطور می‌توان موسیقی یا دیالوگ نوشت، بدون آنکه صدای آن را در ذهن شنید؟ با این حال، تاریخ و شواهد نشان می‌دهد که افراد با جهان‌های درونی بی‌صدا، نقاط قوت منحصر به فردی در فعالیت‌های خلاقانه‌ی خود دارند.

نویسندگان مشهوری مانند چارلز دیکنز و آلیس واکر گفته‌اند که صدای شخصیت‌های خود را هنگام نوشتن «شنیده‌اند». برای دیگران، مانند سانگ هیون کیم، دانشجوی دانشگاه اوکلند با Anauralia، تصور شنیدن صداهای خیالی می‌تواند «ترسناک» باشد. با این وجود، این تفاوت در تجربیات ذهنی، زمینه‌هایی مانند ادبیات و موسیقی را با ارائه دیدگاه‌های متنوع غنی می‌سازد.

پروفسور تونی لمبرت از دانشگاه اوکلند بر این باور است که نوازندگان مبتلا به Anauralia ممکن است به جای بازآفرینی حسی صدا، به بازنمایی‌های انتزاعی موسیقی تکیه کنند. این می‌تواند مانند خواندن نت‌های موسیقی بدون شنیدن صدای آن‌ها باشد. اگرچه سازوکار دقیق آن هنوز مشخص نیست، چنین تفاوت‌هایی، انعطاف‌پذیری مغز و روش‌های متنوع پردازش خلاقیت در انسان را نشان می‌دهد.

پژوهش درباره‌ی ذهن بی‌صدا

با وجود جذابیت تصاویر شنیداری، این موضوع در مقایسه با تصاویر بصری توجه علمی کمتری را به خود جلب کرده است. پژوهشگران دانشگاه اوکلند با آگاهی از این کمبود، تلاش‌هایی را برای درک بهتر Anauralia آغاز کرده‌اند. یک Anauralia Lab اختصاصی با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته مانند EEG با چگالی بالا و fMRI عملکردی، در حال انجام مطالعات تصویربرداری عصبی است تا نحوه‌ی عملکرد ذهن‌های بی‌صدا را بررسی کند.

سوالات کلیدی این پژوهش عبارتند از:
– فقدان تصاویر شنیداری چگونه بر شناخت و ادراک تأثیر می‌گذارد؟
– پیامدهای روانشناختی تجربه‌ی یک دنیای درونی بی‌صدا چیست؟
– آیا ذهن‌های بی‌صدا می‌توانند در کارها یا حرفه‌های خاص مزایایی داشته باشند؟

در حالی که پاسخ برخی از این سوالات در حال روشن شدن است، هنوز نکات زیادی برای کشف وجود دارد. برای مثال، پژوهشگران تاکنون شیوع Anauralia و ارتباط مکرر آن با Aphantasia را مشخص کرده‌اند. با این حال، درک تأثیر گسترده‌تر آن بر شناخت و زندگی روزمره چالشی بزرگ‌تر و مستمر است.

گفتگوی جهانی درباره‌ی صداهای درونی

برای بررسی بیشتر این سوالات، دانشگاه اوکلند میزبان کنفرانسی بین‌رشته‌ای با عنوان “گوش ذهن و صدای درونی” از ۱۴ تا ۱۶ آوریل در اوکلند خواهد بود. هدف این رویداد گرد هم آوردن دانشمندان، فیلسوفان، نوازندگان، شاعران و نویسندگان برای بحث در مورد نقش صداهای خیالی در شناخت و خلاقیت است.

یکی از اهداف این کنفرانس، گنجاندن روایت‌های شخصی افراد مبتلا به Anauralia و هایپرآورالیا است. این تجربیات دست اول، بینش‌های ارزشمندی در مورد چگونگی تعامل افراد با جهان با تصاویر شنیداری غایب یا بسیار واضح ارائه می‌دهد. همچنین، سخنرانان اصلی به موضوعات مرتبط مانند توهمات کلامی شنیداری و مطالعات ادبی شناختی خواهند پرداخت و به عمق بحث خواهند افزود.

تصویر بزرگتر

پژوهش در مورد Anauralia به گفتگوهای گسترده‌تر در مورد شناخت انسان و تنوع ذهنی کمک می‌کند. با بررسی شرایطی مانند Aphantasia و هایپرآورالیا در کنار ذهن‌های بی‌صدا، دانشمندان می‌توانند بهتر درک کنند که چگونه اشکال مختلف تصاویر ذهنی، ادراک، خلاقیت و توجه را شکل می‌دهند.

برای افراد مبتلا به Anauralia، فقدان موسیقی متن درونی ممکن است برای دیگران نوعی محدودیت به نظر برسد. با این حال، شواهد جدید نشان می‌دهد که می‌تواند در زمینه‌های خاص یک مزیت باشد. برای مثال، یک ذهن بی‌صدا ممکن است به افراد اجازه دهد تا به طور کامل‌تر بر محرک‌های خارجی تمرکز کنند یا عمیق‌تر با وظایفی که نیاز به توجه پایدار دارند، درگیر شوند.

همانطور که پروفسور لمبرت اشاره می‌کند، مطالعه‌ی تصاویر شنیداری در مقایسه با تصاویر بصری هنوز در مراحل ابتدایی خود است. با این حال، این کاوش‌های اولیه در حال حاضر فرضیات مربوط به نحوه‌ی تفکر، تخیل و خلق انسان را به چالش می‌کشند. چه از طریق مطالعات تصویربرداری عصبی یا کنفرانس‌های بین‌رشته‌ای، سفر به ذهن بی‌صدا نویدبخش آشکار کردن ابعاد جدیدی از پتانسیل انسان است.

اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: neuroscience news

دانشمندان موفق به کشف قدیمی‌ترین دی‌ان‌ای انسان خردمند (Homo sapiens) در اروپا شده‌اند. این دی‌ان‌ای باستانی اطلاعات شگفت‌انگیزی در مورد تاریخچه‌ی آمیزش انسان با نئاندرتال‌ها ارائه می‌دهد. این یافته نه تنها روابط ژنتیکی مشترک میان این دو گونه را روشن می‌کند، بلکه سرنخ‌های ارزشمندی درباره‌ی مهاجرت‌های اولیه انسان و سازگاری او با شرایط سخت اقلیمی به دست می‌دهد.

دی‌ان‌ای باستانی، پرده از راز برخوردهای اولیه‌ی انسان و نئاندرتال برمی‌دارد

محققان، قدیمی‌ترین دی‌ان‌ای انسان خردمند (Homo sapiens) کشف شده در اروپا را بررسی کرده‌اند. این بررسی، فصل جدید و شگفت‌انگیزی از تاریخ بشر را روشن می‌کند. این ژنوم‌های باستانی، از ۱۳ تکه استخوان به‌دست آمده‌اند. این استخوان‌ها در غاری زیر قلعه‌ای قدیمی در رانیس آلمان پیدا شده‌اند. این استخوان‌ها متعلق به شش نفر هستند که حدود ۴۵۰۰۰ سال پیش زندگی می‌کردند. در بین آنها، خویشاوندان نزدیکی مانند مادر و دختر و همچنین پسرعموهای دور وجود داشته‌اند. این کشف مهم در مجله‌ی Nature منتشر شده است. این کشف، میراث ژنتیکی مشترک انسان‌های مدرن اولیه و نئاندرتال‌ها را نشان می‌دهد. همچنین، اطلاعات ارزشمندی در مورد تعاملات و مهاجرت‌های آنها فراهم می‌کند.

میراث ژنتیکی مشترک

بررسی دی‌ان‌ای نشان می‌دهد که این اروپایی‌های اولیه، آثاری از نئاندرتال‌ها را در ژن‌های خود داشته‌اند. این یعنی اجداد آنها حدود ۱۵۰۰ سال قبل، یعنی تقریباً ۸۰ نسل قبل، با نئاندرتال‌ها آمیزش داشته‌اند. این تبادل ژنتیکی احتمالاً در خاورمیانه و هنگام مهاجرت انسان خردمند (Homo sapiens) از آفریقا رخ داده است. اما مشخص نیست که آیا این آمیزش‌ها در همان منطقه‌ای که استخوان‌ها پیدا شده‌اند، اتفاق افتاده است یا نه.

از سال ۲۰۱۰ که اولین ژنوم نئاندرتال بررسی شد، دانشمندان می‌دانستند که انسان‌های اولیه با نئاندرتال‌ها آمیزش داشته‌اند. اما زمان، مکان و تعداد این برخوردها همچنان نامشخص بود. یافته‌های جدید، اطلاعات دقیق‌تری ارائه می‌دهند. این یافته‌ها تایید می‌کنند که دوران آمیزش از حدود ۵۰۵۰۰ سال پیش شروع شده و تا حدود ۴۳۵۰۰ سال پیش ادامه داشته است. این دوره زمانی، با سال‌های پایانی حضور نئاندرتال‌ها در تاریخ باستان‌شناسی، قبل از انقراض آنها، همزمان است.

سرنخ‌های ژنتیکی برای سازگاری

دی‌ان‌ای نئاندرتال، که ۱ تا ۳ درصد از ژنوم انسان مدرن را تشکیل می‌دهد، به سازگاری انسان‌های اولیه با محیط کمک کرده است. ژن‌های به ارث رسیده از نئاندرتال‌ها بر ویژگی‌هایی مانند سیستم ایمنی، رنگ پوست و سوخت و ساز بدن تأثیر گذاشته‌اند. این ویژگی‌ها برای زنده ماندن در آب و هوای سخت عصر یخبندان ضروری بوده‌اند. بعضی از این ویژگی‌های ژنتیکی امروزه هم مفید هستند.

اما، همه‌ی ژن‌های نئاندرتال مفید نبوده‌اند. بخش‌هایی از ژنوم انسان، که به آنها “بیابان‌های باستانی” می‌گوییم، دی‌ان‌ای نئاندرتال ندارند. دانشمندان معتقدند این بخش‌ها به دلیل اثرات مضر مانند ناباروری یا بیماری، بعد از آمیزش از بین رفته‌اند. به عنوان مثال، کروموزوم X که ژن‌های مربوط به باروری مردان را دارد، دی‌ان‌ای نئاندرتال کمی دارد. احتمالاً کسانی که این ژن‌ها را داشتند، با مشکلات باروری مواجه می‌شدند.

جمعیتی پیشرو اما منقرض شده

افراد رانیس، از اولین گروه‌های انسان خردمند (Homo sapiens) بودند که در اروپا ساکن شدند. با وجود اینکه از اولین‌ها بودند، اما هیچ اثری از ژن‌هایشان در انسان‌های امروزی نیست. این اروپایی‌های اولیه پوست، مو و چشمان تیره داشته‌اند. این ویژگی‌ها نشان می‌دهد که آنها به تازگی از آفریقا مهاجرت کرده بودند. جمعیت آنها بخشی از موج بزرگ مهاجرت انسان بود که ده‌ها هزار سال پیش شروع شد.

جالب است که به نظر می‌رسد این انسان‌های باستانی با زنی که بیش از ۲۳۰ کیلومتر دورتر در Zlatý kůň جمهوری چک زندگی می‌کرد، ارتباط ژنتیکی داشته‌اند. این نشان می‌دهد که جمعیت‌های اولیه‌ی انسان کوچک و با هم در ارتباط بوده‌اند.

تلاش‌های مشترک و اسرار باقی‌مانده

این تحقیق، بخشی از یک تلاش بزرگتر برای درک رابطه‌ی پیچیده‌ی انسان‌های اولیه و نئاندرتال‌ها است. یک مطالعه‌ی دیگر که در مجله‌ی Science منتشر شد، ژنوم ۵۹ انسان باستانی و ۲۷۵ انسان مدرن را بررسی کرد و زمان آمیزش را تایید کرد. هر دو مطالعه، میراث ژنتیکی مشترک انسان خردمند (Homo sapiens) و نئاندرتال‌ها را نشان می‌دهند و بیان می‌کنند که این تعاملات چگونه تکامل انسان را شکل داده‌اند.

با وجود این پیشرفت‌ها، هنوز سوالات زیادی بی‌پاسخ مانده‌اند. مثلاً، چرا مردم شرق آسیا امروز ژن‌های نئاندرتال بیشتری نسبت به اروپایی‌ها دارند؟ و چرا ژنوم‌های نئاندرتال از این دوره، دی‌ان‌ای انسان خردمند (Homo sapiens) کمی دارند؟ این سوالات نشان می‌دهد که به تحقیقات بیشتری برای کامل کردن پازل پیچیده‌ی تاریخ بشر نیاز داریم.

تأملاتی در مورد تکامل انسان

کشف‌های رانیس یادآوری می‌کند که تاریخ بشر فقط داستان پیروزی نیست. مانند نئاندرتال‌ها، دیگر گونه‌های باستانی انسان مانند گروه رانیس، در نهایت منقرض شدند و نسلی از خود به جا نگذاشتند. این انقراض‌ها، شکنندگی جمعیت‌های اولیه‌ی انسان را نشان می‌دهد و بر ماهیت پویای گذشته‌ی تکاملی ما تأکید می‌کند.

همانطور که دانشمندان به مطالعه‌ی ژنوم‌های باستانی و مکان‌های باستان‌شناسی ادامه می‌دهند، هر کشف، به درک ما از گذشته‌ی خود و چگونگی شکل‌گیری دنیای امروز توسط اجدادمان، کمک می‌کند.

اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: cnn