کشف رازهای تکاملی از طریق مینای دندان

مینای دندان، اگرچه در نگاه اول وسیله‌ای نامعمول برای مطالعه سیر تکامل انسان به نظر می‌رسد، اما در واقع نقش مهمی در آشکارسازی تاریخچه خویشاوندان باستانی ما و ارتباط‌های تکاملی‌شان دارد. پژوهشی نوآورانه که در نشریه Journal of Human Evolution منتشر شده است، نشان می‌دهد فرورفتگی‌های کوچک و سطحی کشف‌شده در دندان‌های فسیلی هومینین‌ها – برخلاف تصور قبلی که آن‌ها را نشانه بیماری یا سوء تغذیه می‌دانستند – می‌تواند ویژگی وراثتی و تکاملی باشد و دیدگاه ما را نسبت به تبار انسان‌ها به طور بنیادین تغییر دهد.

پژوهشگران سال‌ها تصور می‌کردند این فرورفتگی‌های متقارن و دایره‌ای شکل بر سطح دندان‌های اجداد انسان در آفریقا به دلیل استرس‌های رشد، تغذیه ناکافی یا بیماری ایجاد شده‌اند. اما بررسی گسترده‌ای از دندان‌های فسیلی در شرق و جنوب آفریقا، این فرض را به چالش کشید. این فرورفتگی‌ها که برای نخستین بار در گونه Paranthropus robustus، یکی از نزدیک‌ترین خویشاوندان انسان، مشاهده شدند، شکلی منظم، سطحی و اغلب الگووار دارند. مطابق پژوهش‌های اخیر، این ویژگی نه تنها در Paranthropus robustus بلکه در Paranthropus boisei شرق آفریقا و برخی نمونه‌های اولیه استرالوپیتکوس – شاید اجداد مشترک جنس Homo و Paranthropus – دیده شده است.

اگرچه این فرورفتگی‌ها به طور سنتی نقصی ناشی از تنش‌های رشدی تلقی می شدند، اما شکل و پخش منظم آن‌ها در میان گونه‌ها، مناطق جغرافیایی وسیع و طی بیش از دو میلیون سال، نشانگر آن است که با پدیده تصادفی یا بیماری روبرو نیستیم. فرورفتگی‌ها در بخش‌های خاصی از تاج دندان متمرکز هستند و با سایر نشانه‌های بیماری‌ دندانی یا سیستمیک همراه نیستند.

برای پیگیری منشأ این پدیده، پژوهشگران دندان‌های فسیلی همپلتیگان‌های منطقه دره امو در اتیوپی – که روایتگر بیش از دو میلیون سال تاریخ تکامل انسان است – را با نمونه‌هایی از نقاط کلیدی جنوب آفریقا مانند Drimolen، Swartkrans و Kromdraai مقایسه کردند. این مجموعه‌ها سه سرده مهم یعنی استرالوپیتکوس، پارانثروپوس و هومو را در بر می‌گیرد.

یافته‌ها قابل توجه بود: فرورفتگی یکنواخت مینای دندان به طور پیوسته در پارانثروپوس‌های شرق و جنوب آفریقا و همچنین در قدیمی‌ترین نمونه‌های استرالوپیتکوس اتیوپی با قدمت حدود سه میلیون سال وجود دارد. اما این الگو در گونه استرالوپیتکوس آفریکانوس جنوب آفریقا و نیز هیچ‌کدام از نمونه‌های Homo آن نقاط مشاهده نشد و این ویژگی را به محدوده تکاملی خاصی محدود می‌کند.

تحلیل بیشتر نشان داد که اگر منشأ این فرورفتگی‌ها صرفاً بیماری یا استرس بود، باید با اندازه دندان، ضخامت مینا و در هر دو دندان جلویی و عقبی ارتباط می‌یافت اما این‌گونه نیست. همچنین، نقص‌های ناشی از تنش معمولاً به شکل نوارهای افقی ظاهر می‌شوند و همه دندان‌هایی را که همزمان توسعه یافته‌اند تحت تأثیر قرار می‌دهند، در حالی که این فرورفتگی‌ها پراکندگی مجزایی دارند. از این رو، سندروم ژنتیکی موروثی و نحوه متفاوت شکل‌گیری مینا عامل محتمل‌تری به شمار می‌رود؛ هرچند عملکرد یا فایده تکاملی آن هنوز به روشنی مشخص نیست اما شاخص جدیدی برای شناسایی روابط تکاملی هومینین‌ها به شمار می‌رود.

در مقایسه با انسان مدرن، بیماری نادر ژنتیکی بنام آملوژنزیز ایمپرفکتا نیز باعث نقص در مینای دندان می‌شود و تقریباً یک نفر از هر ۱۰۰۰ نفر را درگیر می‌کند، اما شیوع و نظم فرورفتگی‌ها در فسیل‌های پارانثروپوس بسیار بیشتر است و در حدود نیمی از نمونه‌ها دیده می‌شود که احتمال علل بیماری یا نقص را رد می‌کند. افزون بر این، آملوژنزیز ایمپرفکتا معمولاً باعث کاهش سلامت دندان می‌گردد، در حالی که فرورفتگی‌های باستانی اغلب در دندان‌های سالم ظاهر می‌شوند، که این موضوع فرضیه نقش سازشی یا بی‌ضرر بودن این فرورفتگی‌ها در فرآیند تکامل هومینین‌ها را تقویت می‌کند.

در دیرین‌انسان‌شناسی، ویژگی‌هایی مانند ضخامت مینا، الگوی برجستگی‌ها و الگو‌های سایش، ابزارهای مهمی برای طبقه‌بندی گونه‌ها و تدوین روابط تکاملی به شمار می‌آیند. شناسایی فرورفتگی‌های یکنواخت روی مینای دندان، ابزار نوینی در این حوزه فراهم کرده است، زیرا بین سرده‌های نزدیک به هم تمایز می‌گذارد و با فرضیه‌های جدید درباره درخت‌تبار هومینین‌ها سازگار است. پایداری این ویژگی در پارانثروپوس‌های دو منطقه جغرافیایی مختلف، احتمالاً مهر تأییدی بر تک‌نیایی بودن این گروه است، یعنی تمام گونه‌های پارانثروپوس از نیاکانی نزدیک سرچشمه گرفته‌اند. نبود این ویژگی در بیش از ۵۰۰ دندان استرالوپیتکوس آفریکانوس جنوب آفریقا و وجود آن در نمونه‌های قدیمی شرق آفریقا، اشاره به زمان یا مکانی خاص برای پیدایش این ویژگی دارد.

یافته‌های جدید پرسش‌هایی درباره سایر هومینین‌های منحصربه‌فرد چون Homo floresiensis مشهور به "هابیت" اندونزی نیز مطرح می‌کند؛ تصاویر دندانی منتشرشده احتمال وجود فرورفتگی مینا را نشان می‌دهند که ممکن است این گونه را به شاخه‌های ابتدایی استرالوپیتکوس پیوند دهد. با این حال، شواهدی از بیماری نیز دیده می‌شود و نیاز به مطالعات بیشتر است تا بتوان نتیجه‌گیری قطعی کرد.

برای درک کامل اهمیت تکاملی فرورفتگی سطحی مینای دندان، به تحقیقات بیشتری نیاز است تا مکانیسم‌های ژنتیکی پدیدآورنده‌ی آن و نقش احتمالی تکاملی یا سازشی آن روشن شوند. نکته مهم این است که این ویژگی در انسان خردمند امروزی (به جز موارد نادر آملوژنزیز ایمپرفکتا) و سایر نخستی‌های زنده دیده نمی‌شود و جایگاه ویژه‌ای در فسیل‌های باستانی یافته است.

در جمع‌بندی، کشف اینکه فرورفتگی‌های سطحی و یکنواخت مینا تنها نشانه بیماری یا سوءتغذیه نبوده و احتمالاً یک ویژگی وراثتی است، آن را به ابزاری قدرتمند برای پژوهش‌های دیرینه‌انسان‌شناسی تبدیل کرده است. با رهگیری این خصیصه منحصر به فرد در میان فسیل‌های هومینین، دانشمندان اکنون روشی نو برای نقشه‌برداری سیر تکامل و درک بازکشاهای خطوط تبار انسان‌ها در اختیار دارند و جایگاه دندان را از ابزاری برای خوردن به سندی زنده از تاریخچه تکامل بشری ارتقاء داده‌اند و دریچه‌های تازه‌ای برای پژوهش‌های آینده در زمینه ژنتیک، تکامل و رشد می‌گشاید.