เผยวิวัฒนาสุดซ้ำซ้อนบรรพบุรุษ “มนุษย์-ชิมป์” ผสมข้ามพันธุ์

เอเจนซี/เนเจอร์ - นักวิจัยเผยวิวัฒนาการของมนุษย์ที่แยกตัวมาจากญาติใกล้ชิดที่สุดคือ “ชิมแปนซี” อาจซับซ้อนและใช้เวลานานกว่าที่เคยคิดกัน ที่สำคัญบรรพบุรุษของมนุษย์กับชิมแปนซียังเคยผสมข้ามสายพันธุ์กัน ก่อนที่จะแยกสายกันออกมา

ภายหลังการเปรียบเทียบจีโนม หรือรหัสพันธุกรรม ของสิ่งมีชีวิตสองสายพันธุ์ นักวิจัยเชื่อว่า มนุษย์และชิมแปนซีแยกจากกันครั้งแรกเมื่อไม่นานไปกว่า 6.3 ล้านปี และอาจไม่ถึง 5.4 ล้านปีที่แล้ว จากปัจจุบันที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า มนุษย์และชิมแปนซีมีบรรพบุรุษร่วมกัน แต่แยกทางกันเมื่อราว 6.5-7.4 ล้านปีที่ผ่านมา โดยมี “ตูไม” (Toumaï) ฟอสซิลอายุราว 6.5 ล้านปีที่ขุดพบในชาดเป็นหลักฐานสำคัญที่ชี้ให้เห็นถึงลักษณะของลิงที่มีวิวัฒนาการคล้ายกับมนุษย์ยุคใหม่

ทั้งนี้ กระบวนการแยกจากกันของวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตสองสายพันธุ์อาจใช้เวลาถึง 4 ล้านปี และอาจมีการผสมข้ามสายพันธุ์ก่อนการแยกตัวอย่างเด็ดขาด

“การศึกษาชิ้นนี้แสดงผลลัพธ์ที่คาดไม่ถึงเกี่ยวกับกระบวนการที่มนุษย์เราแยกตัวมาจากชิมแปนซี” เดวิด ไรช (David Reich) แห่งสถาบันบรอด (Broad Institute) และแผนกพันธุกรรมของคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดในแมสซาชูเซตส์ (Harvard Medical School in Boston, Massachusetts) สหรัฐฯ กล่าว

อย่างไรก็ดี แทนที่จะวิเคราะห์ความแตกต่างทางพันธุกรรมระหว่างมนุษย์กับชิมแปนซี ไรชและนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (เอ็มไอที) และสถาบันบรอดของฮาร์วาร์ดและเอ็มไอที ได้รวบรวมข้อมูลปึกใหญ่จากโครงการถอดรหัสพันธุกรรมมนุษย์และชิมแปนซี และนำรหัสพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตสองสายพันธุ์ในปัจจุบันมาเปรียบเทียบ และประเมินอายุของลำดับของสารพันธุกรรมหลักๆ แทนที่จะประเมินอายุเฉลี่ยโดยรวม

“นี่เป็นครั้งแรกที่เราสามารถเห็นรายละเอียดจากสารพันธุกรรม (ดีเอ็นเอ) ซึ่งทำให้เรารู้ว่า มนุษย์กับชิมแปนซีแยกจากกันในกระบวนการที่แปลกกว่าที่เคยคิด” อิริก แลนเดอร์ (Eric Lander) หนึ่งในทีมวิจัย กล่าว

หนึ่งในความแปลกก็คือ มนุษย์กับชิมแปนซีแยกทางกันครั้งแรกเมื่อสิบล้านปีที่แล้ว และหลังจากมีวิวัฒนาการแยกจากกันประมาณ 4 ล้านปี สิ่งมีชีวิตสองสายพันธุ์ก็กลับมาอยู่ร่วมกันอีกครั้งในช่วงเวลาสั้นๆ และก่อกำเนิดประชากรรุ่นที่ 3 ที่มีลักษณะผสมของทั้งสองสายพันธุ์

จากนั้น การผสมผสานทางพันธุกรรมดังกล่าวได้แตกออกเป็นสองสาย สายหนึ่งเป็นบรรพบุรุษของมนุษย์ยุคปัจจุบัน และอีกสายคือชิมแปนซี

ผลการวิเคราะห์ครั้งนี้ตีพิมพ์อยู่ในวารสารเนเจอร์ (Nature) แสดงให้เห็นว่าพันธุกรรมบางส่วนมีความแตกต่างกันมากกระทั่งอาจบอกได้ว่า สิ่งมีชีวิตสองสายพันธุ์นี้ไม่เคยเกี่ยวข้องกันเมื่อสิบล้านปีที่แล้ว ขณะเดียวกัน พันธุกรรมส่วนอื่นๆ ที่เหมือนกัน บ่งชี้ว่ามนุษย์กับชิมแปนซีอาจมีความเกี่ยวข้องกันเมื่อไม่นานไปกว่า 6.3 ล้านปีที่ผ่านมา

“การสืบพันธุ์ผสมระหว่างบรรพบุรุษของมนุษย์กับชิมแปนซีอาจช่วยอธิบายทั้งในแง่ความแตกต่างอย่างมากของช่วงเวลาของวิวัฒนาการของรหัสพันธุกรรมมนุษย์ และการมีโครโมโซมเอ็กซ์ (X) เหมือนกันระหว่างคนกับชิมแปนซี”

ทั้งนี้ โครโมโซมที่อายุน้อยที่สุดในรหัสพันธุกรรมของมนุษย์คือ โครโมโซมเอ็กซ์ ซึ่งเป็นโครโมโซมเพศ โดยนักวิจัยพบว่า โครโมโซมเอ็กซ์มีอายุน้อยกว่าอีก 22 โครโมโซมที่ไม่ใช่โครโมโซมเพศ ประมาณ 1.2 ล้านปี

อย่างไรก็ดี การค้นพบนี้ทำให้เกิดข้อสงสัยเกี่ยวกับซากกะโหลก ‘ตูไม’ อายุราว 7 ล้านปี ที่เชื่อกันว่าเป็นสมาชิกรุ่นแรกๆ ของครอบครัวมนุษย์ ซึ่งกะโหลกตูไม ซึ่งมีทั้งลักษณะของสิ่งมีชีวิตยุคดึกดำบรรพ์และสิ่งมีชีวิตที่คล้ายมนุษย์ ถือเป็นการค้นพบฟอสซิลที่มีความสำคัญที่สุดชิ้นหนึ่ง เพราะเชื่อว่าตูไมอยู่ในยุคของบรรพบุรุษของมนุษย์ยุคปัจจุบัน ที่สำคัญนักวิจัยบางคนแย้งว่า ตูไมคือฟอสซิลของลิงไม่มีหาง (ape) เพศเมีย

นอกจากนี้ นิก แพตเทอร์สัน (Nick Patterson) แห่งสถาบันบรอด และผู้ร่วมเขียนรายงานการศึกษาชิ้นนี้ ชี้ว่า มีความเป็นไปได้ที่ตูไมอาจมีอายุน้อยกว่าที่เคยคิดกัน ซึ่งหากเป็นจริง ตูไมอาจเกิดในระหว่างกระบวนการแยกตัวของมนุษย์กับชิมแปนซี และข้อเท็จจริงที่ว่า กะโหลกนี้มีลักษณะคล้ายมนุษย์ก็บ่งชี้ว่า การแยกทางระหว่างมนุษย์กับชิมแปนซีอาจเกิดขึ้นในกระบวนการที่ยาวนาน และภายในระยะเวลาดังกล่าว สิ่งมีชีวิตสองสายพันธุ์มีการผสมพันธุ์และแลกเปลี่ยนพันธุกรรมกัน

งานวิจัยชิ้นนี้ก่อให้เกิดทั้งเสียงชื่นชมและข้อสงสัย โดยก่อนหน้านี้ นักโบราณชีววิทยาหลายคนเคยมีปัญหาในการพิสูจน์ความเชื่อที่ว่า มนุษย์ยุคโบราณเคยผสมพันธุ์กับลิงไม่มีหางมาแล้ว

ทั้งนี้ สถาบันบอร์ดอันเป็นความร่วมมือระหว่างเอ็มไอทีและมหาวิทยาลัยฮาวาร์ดได้ร่วมกันค้นคว้าวิจัยทางด้านจีโนม โดยผลงานที่ฮ์อฮาล่าสุดก็คือสามารถค้นพบรหัสพันธุกรรมและวิเคราะห์ชิมแปนซีว่ามีลักษณะใกล้เคียงกับของมนุษย์ถึง 96% เมื่อปีที่แล้ว โดยนับเป็นการเริ่มต้นในการหารหัสพันธุกรรมที่เป็นที่มาของความแตกต่างทางชีววิทยาของสัตว์และมนุษย์