تشير عينات الأنسجة الجنينية أيضًا إلى الزمن الذي يتشكل الحوض أثناء الحمل
الحوض البشري الواسع على شكل حوض هو سمة فيزيائية مميزة لجنسنا البشري . بدونها ، لا يمكننا المشي بشكل مستقيم أو ولادة أطفال ذوي أدمغة كبيرة . الآن ، حددت دراسةٌ جديدةٌ للأجنة البشرية النافذةَ في التطور الجنيني التي يبدأ خلالها الحوض في الظهور مثل الإنسان وحددت مئات الجينات ومناطق الحمض النووي الريبي التنظيمية التي تقود هذا التحول . استنتج المؤلفون أن العديد منها يحمل بصمات الانتقاء الطبيعي القوي للمشي على قدمين .
تقول مارسيا بونس دي ليون ، عالمة الأنثروبولوجيا في جامعة زيورخ (UZH) ,التي لم تشارك في العمل: "إنها دراسة رائعة حقًا ، لا سيما الجزء الجينومي ، الذي يستخدم جميع أجراس وصفارات أحدث التحليلات". ، وقد تم الإبلاغ عنه هذا الأسبوع في Science Advances. وتضيف أن النتائج تدعم فكرة أن التطور غالبًا ما ينتج سمات فيزيائية جديدة من خلال العمل على المفاتيح الجينية التي تؤثر على التطور الجنيني المبكر . مثل هذه التنبؤات "من السهل تحديدها ولكن من الصعب للغاية إثباتها بالفعل ، وهذا ما فعله المؤلفون" ، على حد قولها .
يتكون حزام الحوض في الرئيسيات من ثلاثة أجزاء رئيسية : عظام على شكل نصل ، تسمى الإيليا ، تنتشر لتشكل الوركين ، وتحت تلك العظام ، عظامان مندمجة على شكل أنبوب تُعرفان باسم العانة والإسك ، والتي تعطي شكلًا لقناة الولادة . تمتلك القردة العليا إيليا ممدودًا نسبيًا تقع بشكل مسطح على ظهر الحيوانات ، بالإضافة إلى قنوات الولادة الضيقة نسبيًا . البشر لديهم إيليا أقصر ، مستدير يتفجر وينحني حوله. توفر الأليا المعاد تشكيلها نقاط ارتباط للعضلات التي تجعل المشي المستقيم أكثر استقرارًا ، وقناة الولادة الأوسع تستوعب أطفالنا ذوي الأدمغة الكبيرة. يقول تيرينس كابيليني ، عالم الأحياء التطوري في جامعة هارفارد ، إن أنماط الحوض تلك كانت تظهر بالفعل في أسلاف الإنسان الأوائل ، مثل أشباه البشر البالغ من العمر 4.4 مليون عام ، والذي كان لديه إيليا أرق قليلًا ويعتقد أنه تمكّن على الأقل في بعض الأحيان , من المشى على قدمين .
لكن متى وكيف تتشكل هذه السمات في الحمل البشري كان أمرًا غامضًا . تم تطوير العديد من السمات الرئيسية لحوض الإنسان ، مثل شكله المنحني الذي يشبه الحوض ، بحلول الأسبوع 29 . لكن كابيليني تساءل عما إذا كان من الممكن ظهورها في وقت مبكر ، عندما لم يتحول الحوض بعد إلى عظم ، ولكن بدلاً من ذلك تكون السقالات مصنوعة من الغضروف .
بموافقة النساء اللاتي أنهين حملهن قانونيا ، فحص الباحثون أجنة بعمر 4 إلى 12 أسبوعا تحت المجهر. ووجدوا أنه في حوالي 6 إلى 8 أسابيع تقريبًا ، يبدأ الإليوم في التكون ثم يتدوَّر في شكله الشبيه بالحوض . حتى عندما يبدأ الغضروف الآخر داخل الجنين في التحجر إلى العظام ، وجد فريق Capellini أن هذه المرحلة الغضروفية في الحوض يبدو أنها تستمر لعدة أسابيع أخرى ، مما يمنح الهيكل النامي مزيدًا من الوقت للانحناء والدوران . يقول كابيليني: "هذه ليست عظامًا ، إنها غضروف ينمو ويتوسع ويأخذ هذا الشكل" .
بعد ذلك ، استخرج الباحثون الحمض النووي الريبي من مناطق مختلفة من حوض الأجنة لمعرفة الجينات النشطة في مراحل النمو المختلفة . بعد ذلك ، حددوا المئات من الجينات البشرية داخل أقسام الحوض المحددة التي بدا أن نشاطها قد ارتفع أو انخفض خلال الأشهر الثلاثة الأولى من الحمل . من بين هؤلاء ، كان 261 جينًا في الحرقفة (إيليا) . العديد من الجينات الخاضعة للتنظيم تشارك في تحويل الغضروف إلى عظم ، في حين أن العديد من الجينات المنتظمة تحافظ على الغضروف ، كما يقول كابيليني ، وربما تعمل على إبقاء الحرقفة في مرحلة غضروفية لفترة أطول .
من خلال مقارنة النشاط الجيني للحوض مع نماذج الفئران ، حدد الباحثون أيضًا الآلاف من مفاتيح التشغيل / الإيقاف الجينية التي يبدو أنها تشارك في تشكيل الحوض البشري . يبدو أن امتدادات الحمض النووي داخل تلك المفاتيح قد تطورت بسرعة منذ انفصال جنسنا البشري عن سلفنا المشترك مع الشمبانزي . لكن بين البشر المعاصرين ، تُظهر تلك البتات التنظيمية في الحرقفة اختلافًا طفيفًا بشكل لافت للنظر. يقول الباحثون إن هذا التوحيد هو علامة على أن الانتقاء الطبيعي يضع - ولا يزال يمارس - ضغطًا شديدًا على الحرقفة لتتطور بطريقة محددة للغاية .
يقول كابيليني عن عمل فريقه: "نعتقد أن هذا يشير حقًا إلى أصول المشي على قدمين في جينومنا".
يقول Martin Häusler ، عالم الأنثروبولوجيا في UZH ، إنه لم يفاجأ بالأدلة على الضغط الانتقائي الشديد على الحوض ، لكنه يضيف أن النتائج تقدم نظرة رائعة على بعض التغيرات الحوضية "في أصل ما يجعلنا بشرًا" . ويضيف أن العمل المستقبلي الذي يقارن الأجنة البشرية بأجنة الرئيسيات الأخرى - بدلاً من نماذج الفئران - سيسمح بإلقاء نظرة أفضل على كيفية إعادة تشكيل الانتقاء الطبيعي للحوض البشري .
يمكن أن يساعد الفهمُ الناشئ العلماءَ أيضًا في ابتكار علاجات لاضطرابات مفصل الورك أو التنبؤ بمضاعفات الولادة ، كما تقول نيكول ويب ، عالمة الأنثروبولوجيا القديمة التي تدرس تشريح الحوض في جامعة توبنغن. تشير إلى أن الانحرافات عن البرنامج الجيني الذي حدده فريق كابيليني يمكن أن تؤدي إلى اضطرابات مثل خلل التنسج الورك والتهاب مفاصل الورك. "آمل أن يكون لها تداعيات كبيرة على تحسين حياة الناس . سيكون هذا ضخمًا ، لربط علم الإنسان القديم بالحياة الواقعية ، "تقول ويب .
المصدر