اسباب اختلاف الوان الشعوب

اسباب اختلاف الوان الشعوب

الجينات التي تتحكم بلون العيون والجلد والشعر ظلت لفترة طويلة
سرا مغلقا على العلماء،
غير ان هذا السر بدء بفتح ابوابه.
اليوم نعلم ان الجلد والشعر والعين يحصلون على الوانهم بفضل
بيغمينت مسمى ميلانين
Melanin,
وبشكل عام يمكن القول ان هناك نوعين منه،
النوع الغامق والنوع الاحمر.

كيف يتكون الميلانين وكيف يصل الى مكانه الملائم؟

Melanin
الميلانين ينشأ ويخزن في خلايا جلدية خاصة
تسمى
melanosomer
، وهذه الخلايا بدورها
يجري انتاجها في خلايا اخرى تسمى
melanocyter
وعند وجود فائض في انتاج الميلانسومر يمكن تزويد
مناطق اخرى من الجسم به.

مئات الانواع من البروتينات
تشارك في صناعة الميلانين
وصناعة الميلانوسومر وفي عملية نقلهم.
مايزيد عن المئة من هذه البروتينات نعلم ان تضررهم بالطفرة
يؤدي الى مرض الالبينيزم (البرص)،
وهو افتقاد لوجود البيغمينت يجعل المصاب حساسا لاشعة الشمس.
بعض الاختلافات في بنية هذه الجينات يؤدي الى الاختلاف الظاهري في اطياف الالوان
التي يقدمها البيغمينت للعين والشعر والجلد والتي تظهر بوضوح الفروقات بين الشعوب.

حتى الان تمكن العلماء من اكتشاف ستة جينات واثقين من انها تشارك في ظهور الفروقات الطبيعية
في الوان الجلد بين الشعوب، هذه الجينات هي:

Tyr

وهو الجين المسؤول عن بناء انزيم
tyrosinas
الذي يقوم بالخطوتين الاوليتين لبناء الميلانين.
نحن نعلم ان هذا الجين موجود في نسختين
لهم علاقة بالجلد الفاتح والجلد الغامق،
ولكننا لانعلم اذا كان الفرق موجود في المجموعة التي تتحكم
ببناء الانزيم جينيا (وبالتالي تتحكم في كمية الانزيمات)، او
ان الفرق موجود في البروتين ذاته وبالتالي يتحكم في فعاليته.

MATP
جين يلعب دورا كبيرا في عملية انتاج
tyrosinasenzym
ونقله
في داخل خلايا
melanocyten.
هذا البروتين يوجد منه ايضا نسختين احداهما
للون الغامق والاخرى للفاتح.

SLC24A5
هو جين لانتاج بروتين في الغشاء الجلدي لخلايا
melanosomens ودوره يقوم بنقل
ايونات الكالسيوم
وبالتالي يؤثر على حامضية البيئة في الخلية
ومنه على انتاج الميلانين.
هنا يعلم العلماء بالضبط الفرق بين
نسختي الجين الذي ينتج جلد غامق عن الاخر الذي ينتج جلد فاتح:
في وسط البروتين الذي يعبر الغشاء الخلوي
يملك الجين الاصلي (المقصود الجين الذي ورثناه عن الانسان الاول بدون ان تجري عليه طفرة التحول،
وهو مرتبط باللون الغامق)
شفرة تشكيل مادة
الحامض الاميني
alanin
وهي مادة دهنية وحيادية كهربائيا.
النسخة الاخرى من الجين، وهي النسخة الاحدث
(مرتبطة باللون الفاتح)
نجد ان شفرتها تنتج مادة
الحامض الاميني
treonin
وهي مادة غير دهنية ومشحونة كهربائيا.
من الواضح ان الحمض الاميني الاخير الذي
يعشق الماء يؤثر سلبيا
على بنية
البروتين في داخل الخلية بحيث يجعله عاجز عن انتاج الميلانين، مما يؤدي الى ظهور اللون الفاتح.

OCA2
ينتج بروتين موجود في خلايا غشاء الجلد
melanosomens
وهو مسؤول عن نقل مواد التبادل الخاوي بحيث انه
يؤثر على حامضية بيئة الخلية، وبالتالي يتحكم في انتاج الميلانين.
هذا الجين ايضا له نسختين احدهم مرتبطة باللون الفاتح والاخرى باللون الغامق.

MC1R
جين لانتاج مستقبل
(receptor)
يقوم بإستقبال هرمون مسؤوليته ان يحث
خلايا الميلانسيتر على انتاج الميلانين
الغامق، وهذا يؤدي الى ان يصبح الميلانين الاحمر اقلية.
بما ان الميلانين يقوم بحماية الجلد من اشعة
UV الضارة،
يزداد انتاج هذا الهرمون اذا تعرض المرء لهذه الاشعة، مما يؤدي بدوره الى ان
يصبح المرء اسمر.
النسخة الاصلية من الجين، وهي ذاتها المرتبطة باللون الغامق،
تعتبر مستقبل فعال للغاية.
غير ان مجموعة من الطفرات حدثت عبر عصور في هذا الجين
ادت الى ظهور جين ينتج مستقبلات
سيئة القدرة على التحفيز.
هذا الامر يؤدي ليس فقط
الى ظهور اللون الفاتح بل وحتى الى ظهور الشعر الاحمر
او اطياف الاحمر، والى صعوبة تحول الجلد الى السمرة.

ASIP
هذا الجين يقوم بإنتاج بروتين قادر على الالتصاق بهذه المستقبلات وعرقلتها
عن استقبال الهرمونات. كلما إزداد انتاج هذا البروتين كلما اصبح الجلد فاتحا

لماذا ظهر الاختلاف في اللون بين الشعوب؟

كيف تمكن الاختيار الطبيعي من انتاج شعوب ذات الوان مختلفة حسب موقعها الجغرافي؟

السبب الذي يجعلنا نحتاج الى الميلانين بشكل عام هو الحاجة الى امتلاك
حماية ضد اشعة المافوق بنفسجية القادمة من الكون الخارجي بما فيها الشمس.
مثل هذه الاشعة مضرة للاحماض الامينية. الميلانين يقوم بإلتقاط الاشعة
البنفسجية عوضا عن ان تصيب بقية مركبات الجسم الاخرى من الاحماض الامينية،
مما يخفض خطر الاصابة بالسرطان. اشعة الشمس تحفز الخلايا على انتاج
الميلانين، لذلك فأن مدة تعرض الجسم للشمس تقرر لون الجسم وكلما قل التعرض
للشمس كلما قلت الحاجة لانتاج الميلانين ، هذا الامر يوضح لماذا يكون لون
جلدنا فاتح إذا كان مغطى لم يتعرض للشمس.

كافة الدلائل تشير الى ان الانسان القديم الذي كان يعيش بقرب مدار الاستواء، كان يملك
كمية اكبر من الميلانين،
وبالتالي كان جلده غامق اللون.
عبر الزمن ظهر اللون الفاتح بالارتباط مع هجرة الانسان الى المناطق الاقل تعرضا للشمس،
مما يدل على ان اللون الفاتح ظهر بفضل الحاجة الى التلائم مع البيئة الجديدة.

العلماء يعتقدون ان العامل الحاسم
في اكتساب التغييرات الجديدة صفة جينية كان الاختلاف في الحاجة الى فيتامين د.
الانسان البدائي كان يحيا على صيد الحيوان،
حيث يحصل على حاجته من فيتامين د مباشرة من
الحيوانات والثمار.
عندما تحولت بعض المجموعات البشرية في بيئتها الجديدة الى الزراعة
واصبح طعامهم يتضمن الحبوب
صار ذلك يعني ان الجسم يحصل على
جرعة فيتامين د غير جاهزة للاستهلاك فورا
وتحتاج الى معالجة بالاشعة المافوق بنفسجية قبل ان تتحول الى فيتامين د جاهز للاستخدام.

هذا الامر اخضع الجماعات الزراعية لعملية انتقاء طبيعي. الافراد الذي جرت
في جيناتهم طفرة مناسبة اعطت اجسامهم تغييرات ادت الى تقليل انتاج
الميلانين لصالح ارتفاع نسبة الاشعة المافوق بنفسجية المستخدمة لانتاج
فيتامين د ليتم التعويض الى المستوى المطلوب، بما فيه خلال فصل الشتاء.
ببساطة، الافراد الذي لم تجري في اجسادهم هذه التغييرات تعرضوا للامراض
واندثروا او حصلت عليها اجيالهم القادمة بالتزواج مع اشخاص لديهم الجين
الجديد. ساعد على بقاء الطفرة كون هذه الجماعات تعيش في المناطق البعيدة
عن خط المدار، وبما ان اشعة الشمس تقل كلما ابتعدنا عن مدار الاستواء فقد
كان ذلك سببا لقلة الميلانين وبالتالي لقلة الحاجة اليه مما يجعل الطفرة
قادرة على البقاء ولها افضلية تعويضية واضحة، فأشعة الشمس اصبحت اقل خطرا
على الاحماض الامينية ولكنها مطلوبة لانتاج فيتامين د. الايتعارض ذلك مع
استخدام الحجاب، من حيث ان ذلك يعرقل الميكانيزم الطبيعي لانتاج فيتامين
د؟ على الاغلب نعم، ولذلك على المحجبين ان يعوضوا ذلك بالمزيد من تناول
اللحوم الغنية بفيتامين د.

مقارنة بين مختلف الشعوب

العلماء كانوا يتساءلون فيما اذا
كانت طفرة اللون الفاتح قد نشأت عند الخط الاصلي من الشجرة الانسانية وبعد ذلك تفرقت
بين القارات
ام انها نشأت عند مجموعات مختلفة في مناطق مختلفة
بدون علاقة مع بعضها البعض.
من اجل الوصل الى الجواب قام العلماء بدراسة
الشيفرة الجينية لخمسة من هذه الجينات
الستة
عند 55 مجموعة اثنية من مختلف زوايا العالم.

اثنين من هذه الجينات
OSIP and OCA2
ظهر ان نسختيهم (الفاتحة والغامقة) موجودة عند جميع افراد المجموعات الاثنية الداخلة في البحث،
بالرغم من انه ظهر ايضا ان كميتهم تختلف من مجموعة الى اخرى حسب موقعها الجغرافي،
فالمجموعات التي تسكن جنوب الصحراء الكبرى
كانت تملك كمية اكبر من الجينات الغامقة،
في حين بقية الاثنيات كانت تملك كمية اكبر من الجينات الفاتحة.
هذا يعني ان هذين الجينين كانوا
ناشئين بصورة مشتركة عند الجد الاثني المشترك الذي هاجر من موطنه الاصلي
قبل مئة الف سنة.
إختلاف مستوى ضغط الاصطفاء الطبيعي
في مختلف البقاع
ادى فيما بعد الى اختلاف في نسب وجود هذين الجينين.

بالنسبة لثلاثة من الجينات،
(TYR, MATP, SLC24A5)
، تظهر الصورة مختلفة للغاية.
بشكل عام جميع الاثنيات التي تعيش جنوب الصحراء الكبرى وشرق اسيا
وجزر المحيط الهادي والسكان الاصليين لامريكا
يملكون نسخة الجينات المرتبطة باللون الغامق،
في حين بقية الشعوب تملك النسخة المرتبطة باللون الفاتح.
هذا يعني ان الجين الفاتح ظهر بعد انفصال الشعوب الشمالية عن الجنوبية.

هذه الجينات الثلاث كانت هامة لشعوب اوروبا وغرب اسيا في رحلة تطور
الجلد الفاتح .
هذا يعني ايضا ان الجلد الفاتح عند
شعوب شرق اسيا لاعلاقة له بهذه الجينات،.
لذلك لابد من وجود جينات اخرى لم يعثر عليها العلماء حتى الان
هي السبب وراء نشوء الجلد الفاتح لدى شعوب شرق اسيا.
هذا الامر يدل على ان
الضرورة لاتسير نفس الطريق بالرغم من انها تصل الى نفس النتائج.
لقد ظهرت ظاهرة الجلد الفاتح في مكانين مختلفين وعند
مجموعتين اثنيتين بدون اي علاقة مع بعضهم البعض.
هذا الامر يتطابق تماما مع النظرية التي توضح ذلك
بالحاجة الى تعويض فيتامين د من المنشأ الحبوبي.

لون العيون

لون العين مرتبط بكمية الميلانين المتواجدة في حدقة العين
"
iris
"
. إذا كانت تحتوي على الكثير من الميلانين فأن اغلب الضوء سيتم
امتصاصه من قبل الحدقة، وبالتالي
" يخلق" تصور عند الناظر على ان الحدقة غامقة.
إذا كانت الحدقة تملك القليل من الميلانين سينعكس الكثير من الضوء وبالتالي
سيكون لون الحدقة ازرق.
في الحدقات التي تملك قيمة متوسطة من الميلانين سيكون لونها
اخضر. بقية الالوان تتناسب مع مقدار
وجود الميلانين.

لاسباب معينة يلعب الجين
OCA2
دورا كبيرا في تحديد كمية وجود الميلانين في الحدقة.
تقريبا 75% من
الاختلاف في
اطياف الالوان المتفاوتة التي نراها عند مختلف الناس
مرتبطة بنوع النسخة الموجودة من هذا الجين.
كما جرت الاشارة سابقا يقوم هذا الجين بالتأثير على التبادل الخلوي
وتغيير نسبة حامضية البيئة الخلوية.
النسخة الجينية التي تقوم بإنشاء
حمض اميني عاشق للماء
في وسط البروتين الموجود في الغشاء الخلوي
يؤدي الى تكون كمية اقل من الميلانين.

ماهو الجين الموجود في
25% الباقية لازال امرا غير محسوم.
لذلك ، وبالرغم من ان اللون البني
عادة يتعبر خاصة متسيدة الا ان الامر ليس دائما كذلك.

لون الشعر

يتحكم فيه
melanocyter
وهو موجود في بصلة الشعرة،
ويقوم بتوزيع الميلانين الى الخلايا التي تشكل بنية الشعرة ذاتها.
كلما زاد توزيع الميلانين كلما كان الشعر اكثر غامقا.

اغلب الجينات التي تشارك بعملية التاثير على لون الجلد
تؤثر ايضا على لون الشعر. ومن المحتمل ان تشارك جينات اخرى ايضا.
وبإستثناء جين واحد لايعرف العلماء بقية الجينات بالضبط.
الاستثناء هو الجين
MC1R،
التي ذكرنا عنه اعلاه
حيث ان حدوث بضعة طفرات ادت الى ظهور جين يسبب نشوء الشعر الاحمر
بفضل سوء التحفيز في المستقبلات التي ترسل اشارات التحكم في انتاج الميلانين،.
مما يؤدي الى تسيد اللون الاحمر.
عند الطيور تحدث تغييراتالالوان ايضا بسبب البغمانتات (الملونات)
والجينات، وللمزيد من التفاصيل عن اختلاف الالوان لدى الطيور راجع
موضوع (تطور الريش من الديناصورات الى الطيور)

مصادر:

Mol biol Evol 24:710 (2007); Databasen Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM); New Scientist 070310

ويكبيديا
Genetic research points to Neanderthal redheads
DNA says Neanderthals were redheads
Skin
Albininsm
Melanin Biosynthesis
علاقة الميلانين بالشمس

اسباب اختلاف الوان الشعوب

اسباب اختلاف الوان الشعوب :: تعاليق

اسباب اختلاف الوان الشعوب