كندرا بيير لويس: ل العلمية الأمريكية's العلوم بسرعةأنا كندرا بيير لويس بدلاً من راشيل فيلتمان.
معظمنا، إذا فكر في الذقن على الإطلاق، نادرًا ما يفعل ذلك. لكن اتضح أن الذقن هي دليل تطوري. بين أقاربنا الرئيسيين، تعتبر الذقن سمة بشرية واضحة، مما يثير سؤالا: لماذا نمتلكها؟
يقدم البحث الذي نُشر في شهر يناير إجابة محتملة قوية. للتنقيب في الأصول الغامضة للذقن البشرية، تحدثنا إلى أحد مؤلفي الدراسة، لورين شرودر، عالمة الحفريات البشرية في جامعة تورونتو ميسيسوجا.
حول دعم الصحافة العلمية
إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.
بيير لويس: شكرا لانضمامك إلينا اليوم، لورين.
لورين شرودر: شكرا جزيلا لاستضافتي.
بيير لويس: لقد كتبت مؤخرًا ورقة بحثية تبحث في تطور الذقن البشرية. ربما يكون هذا سؤالًا سخيفًا للغاية، ولكن، ما هو الذقن؟
شرودر: نعم، الذقن هي مجرد نتوء عظمي في الجزء السفلي من الفك؛ في نوع من المصطلحات العلمية نسمي هذا النتوء العقلي. ولكن في الأساس حيث يجتمع الفك، لديك هذا العظم الذي يبرز قليلاً.
نحن النوع الوحيد الذي لديه واحد.
بيير لويس: مم-هممم.
شرودر: حتى أقرب أسلافنا، إنسان النياندرتال، لم يكن لديه ذقن. لذا فهو فريد من نوعه (يضحك) بالنسبة لجنسنا البشري.
بيير لويس: أنت تثير اهتمامًا – هل هو “الخنازير الثلاثة الصغيرة” حيث يقولون، “ليس من شعر ذقن ذقني”؟
شرودر: (يضحك.)
بيير لويس: على ما يبدو أن هذا مزيف! الخنازير ليس لديها ذقن. لقد تم الكذب علينا جميعًا عندما كنا أطفالًا.
شرودر: (يضحك.)
بيير لويس: قبل أن ندخل في نوع من النظريات التي تطرحها ورقتك، ما هي بعض النظريات حول، مثل، لماذا يمتلك البشر (أ) ذقن؟
شرودر: نعم، نظرًا لأن الذقن فريد بالنسبة للبشر، فقد تم طرح هذا السؤال وحاولت الإجابة عليه لفترة طويلة جدًا في الأدبيات، وتوجد العديد من المقترحات المختلفة، أشياء مثل المساعدة في المضغ أو تقوية الفك بطريقة ما، كنوع من العازل الهيكلي لقوى الفك. كانت هناك أيضًا اقتراحات حول دور الذقن في الكلام واللغة. حتى أنه تم تشكيله عن طريق الانتقاء الجنسي، فهذا أيضًا اقتراح آخر تم طرحه هناك. في الأساس، كما تعلم، إذا كان لديك ذقن كبيرة، فهذا يجعلك أكثر جاذبية. (يضحك.)
بيير لويس: (يضحك.)
شرودر: لا أعرف تماما ماذا أقول. كان هناك أيضًا هذا الاقتراح الآخر الذي يفترض بشكل أساسي أن الذقن هو نتيجة ثانوية للانتقاء الطبيعي أو التطور الذي يؤثر على هياكل أخرى في الفك والجمجمة. ولذا فإن الورقة التي كتبناها كانت تحاول الإجابة على هذه الأسئلة نوعًا ما.
بيير لويس: نعم، وأشعر أننا في الثقافة لا نفكر إلا في الذقن عندما تكون كبيرة جدًا، مثل جاي لينو – لا أعرف إذا كنت تتذكر من هو.
شرودر: نعم. (يضحك.) نعم.
بيير لويس: لذلك من المثير للاهتمام أن العلماء مفتونون حقًا بالذقن بينما أشعر أن معظم الناس ليسوا كذلك. وأعتقد أن السؤال الذي أطرحه عليك هو: ما الذي دفعك إلى هذا البحث؟
شرودر: يركز بحثي نوعًا ما على النظر إلى الشكل، أو الطريقة التي ننظر بها ككل، وكيف، إذا كان التطور يتصرف بمرور الوقت، كيف قام هذا التطور نوعًا ما بتنظيم شكلنا. لذلك نحن نوعًا ما نفهم علم التشكل على أنه ليس أجزاء منفصلة، بل ككل يعمل معًا.
لذا فإن النظر إلى الذقن ضمن هذا النوع من البنية المتكاملة هو ما أثار اهتمامي حقًا لأن هذا هو ما أفعله – إذًا كيف يتم تكامل الشكل والشكل وكيف يؤثر التطور على تلك البنية بأكملها.
بيير لويس: لذا، قبل أن نصل إلى ما خلصت إليه ورقتك، هل يمكنك أن تخبرني نوعًا ما عما فعلته في ورقتك، والخطوات التي قادتك إلى هذا الاستنتاج، إذا صح التعبير؟
شرودر: نعم، بالتأكيد، لذلك قمنا باختبار ثلاثة احتمالات واسعة النطاق. إذن ما إذا كانت الذقن قد خضعت للاختيار المباشر – سواء كان هناك معنى تكيفي للذقن، أو ما إذا كان هناك وظيفة تكيفية للذقن. ولذا قمنا باختبار تلك الفرضية مقابل فرضيتين أخريين: الأولى، أن الذقن هو نتيجة ثانوية للانتقاء الطبيعي على هياكل أخرى في الفك والجمجمة، ثم الأخرى هي أن الذقن هو مجرد نتيجة عشوائية لما يسمى الانجراف الوراثي.
الانجراف الوراثي هو في الأساس عملية تطورية تصف كيف يمكن أن يحدث التطور ليس فقط عن طريق الانتقاء الطبيعي ولكن أيضًا من خلال التغيرات العشوائية في السمات الوراثية مع مرور الوقت. وهذا ما يسمى بالتطور المحايد أو التطور العشوائي، لذا فهو تطور يحدث بشكل عشوائي.
كما تعلمون، لنفترض أن لديك مجموعة من الحشرات (يضحك)، ولديك حشرات خضراء، ولديك حشرات أرجوانية. ولنفترض أنهم جميعًا من نوع واحد، الحشرات الخضراء والأرجوانية، ويعيشون جميعًا في مكان واحد. لنفترض، إذا سار شخص ما بقدم عملاقة وخطى على (تلك) مجموعة من الحشرات، حسنًا، ولكن بشكل عشوائي فقط، ما يفعلونه هو قتل مجموعة من الحشرات الخضراء، ما يعنيه ذلك هو أن الحشرات الأرجوانية ستكون أكثر عددًا في هذه المجموعة. وهكذا في المستقبل، فيما يتعلق بالتكاثر، سيستمر اللون الأرجواني وسيفقد لون الحشرة الأخضر. وهذا نوع من الأمثلة على الانجراف الوراثي.
لذا قمنا باختبار هذه الفرضيات الثلاثة بشكل أساسي باستخدام الرئيسيات، والكثير من أنواع الرئيسيات المختلفة، بما في ذلك البشر. لقد أخذنا قياسات على كل هؤلاء الأفراد المختلفين، الكثير من الرئيسيات والبشر، ثم باستخدام شجرة تطورية نظرنا بشكل أساسي لرؤية الفك والجمجمة، وكيف تطورت هذه الهياكل عبر الزمن عبر سلالات الرئيسيات، بشكل أساسي.
وما وجدناه هو أننا، في السلالة البشرية، نرى دليلاً قوياً على أن الانتقاء المباشر كان يؤثر على تطور الجمجمة والفك. ولكن عندما نظرنا على وجه التحديد إلى سمات الذقن، وجدنا أن توقيع اختيار الاتجاه القوي لم يكن موجودا. وهكذا كان استنتاجنا هو أن الذقن يبدو أنه نتيجة ثانوية للتطور الذي يحدث في أماكن أخرى أو مناطق أخرى في الجمجمة والفك.
بيير لويس: لذلك، عند قراءتي لمقالتك، التشبيه – لا أعلم، ربما يكون هذا تشبيهًا سخيفًا – لكن التشبيه الذي اعتقدته هو أنه إذا كنت، مثلًا، طالبًا جامعيًا، نادرًا ما تشرع في إنهاء أمسيتك بتناول تاكو بيل، ولكنه نتيجة ثانوية لخروجك وشرب الكثير من الكحول، مثلًا. (يضحك.)
شرودر: (يضحك.) نعم، بالضبط. نعم.
بيير لويس: لكنك اخترت الكحول. كان تاكو بيل نوعًا من الخصائص الثانوية التي ظهرت. (يضحك.)
السؤال الآخر الذي كان لدي: ما هو نوع الضغوط المباشرة، مثل، في الجمجمة وفي الجمجمة التي لاحظتها مقابل الضغوط غير المباشرة التي، كما تعلمون، أدت إلى ذقننا؟
شرودر: لذلك نرى أقوى توقيعات اختيار الاتجاه مرتبطة بتصغير الأسنان. لذا، نحن نعلم أنه عبر الزمن، طور البشر أسنانًا أصغر، وفكوكًا أصغر. وبما أن نوع الفك أصبح أصغر، وخاصة الجزء الحامل للأسنان من الفك، والذي يسمى المنطقة السنخية، حيث أصبح أصغر، فهذا ما نعتقد أنه تسبب في نوع من قوى المنتجات الثانوية في الجزء السفلي من الفك، والتي أدت بعد ذلك إلى الذقن.
ولكن بالإضافة إلى الأسنان الأصغر والفكين الأصغر، لدينا أيضًا وجه أكثر تسطحًا وأقل بروزًا مع هذا – ونرى أيضًا نتيجة للانتقاء الطبيعي المباشر. ومن ثم، بشكل عام، فكوك أكثر رشاقة، وفكوك أقل قوة، نرى هذا النوع من التحول مع مرور الوقت.
بيير لويس: هل نعرف ما هي الضغوط الانتقائية التي تجعل وجوهنا تتغير وفكيننا؟
شرودر: نعم، بمرور الوقت، سيكون هذا مرتبطًا بالنظام الغذائي وطهي الطعام. سيكون أيضًا مرتبطًا نوعًا ما ببنية جمجمتنا عندما بدأنا في المشي بشكل مستقيم. كل هذه الأشياء أثرت على نوع الضغوط الانتقائية على جمجمتنا. هناك أيضًا حقيقة أن أدمغتنا أصبحت أكبر بكثير. (يضحك.)
لذا، كل هذه الأشياء معًا، نرى بصمات محددة للاختيار المباشر، كما قلت، ولكن بعد ذلك لا نرى بالضرورة نفس البصمات في الجزء السفلي من الفك.
بيير لويس: عنوان ورقتك هو “هل ذقن الإنسان عبارة عن عقدة؟” هل يمكن أن تخبرنا ما هو “السبندل”؟
شرودر: لذا فإن سباندريل – في الواقع، مفهومه في علم الأحياء التطوري يأتي من شخصين أسمائهما ستيفن جي جولد وريتشارد ليونتن. يجادلون بأن ليس كل سمة هي تكيف، وبعض السمات تنشأ كمنتج ثانوي لقوى تطورية أخرى على هياكل أخرى.
إن تشبيه سباندريل هو في الواقع من مجال الهندسة المعمارية. وبشكل أساسي، عندما تقوم ببناء الأقواس فإنك تقوم تلقائيًا بإنشاء تلك المساحات المثلثة بينها. تلك هي الركنيات. والسبب وراء هذا التشبيه الجيد هو أنه لم يقم أحد بتصميم تلك المساحات لمصلحتها الخاصة، ولكنها (هي) مجرد نتيجة ثانوية لوجود قوسين معًا. لذا فإن التطور، كما أظهرنا، يمكن أن يحدث بنفس الطريقة.
بيير لويس: وهذا جميل حقا.
شرودر: في السنوات الأخيرة، كان هناك هذا النوع من الدفع لعدم محاولة تفسير كل سمة على حدة، كما تعلمون، باعتبارها تتمتع بنوع من الأهمية الوظيفية أو الأهمية الوظيفية. ولذا فإن اختبار هذا النوع من الأفكار حول التكامل المورفولوجي لكيفية تكامل الجمجمة والفك السفلي، والجمجمة والفك، يقع ضمن هذه الدفعة الأحدث في الأدبيات.
ونحن لسنا أول من توصل إلى فكرة أن الذقن هو نتيجة ثانوية للانتقاء الطبيعي. وهذا شيء تم افتراضه من قبل.
بيير لويس: هل هناك سمات أخرى يعتقد الباحثون بشكل متزايد أنها قد تكون منتجات ثانوية بدلاً من الاختيار المباشر؟
شرودر: دراسة كنت أقرأها الأسبوع الماضي كانت تبحث في نوع التكامل بين الطرف السفلي والطرف العلوي، وأظهرت أنه، كما تعلمون، في بعض الأحيان عندما يكون لديك اختيار مباشر على الطرف السفلي، حيث يمكننا اختبار ذلك حقًا، نرى أن الطرف العلوي هو نوع من مجرد المضي قدمًا في الرحلة. ولذا فإننا نرى الكثير من هذا النوع من توقيعات المنتجات الثانوية عندما ننظر عن كثب إلى قياسات مختلفة.
بيير لويس: هذا مثير للاهتمام حقًا لأنني أشعر أنه فهم أكثر دقة للتطور البشري مما أعتقد أن الكثير منا، كما تعلمون، حصلوا عليه في مدرستنا الثانوية أو فصول علم الأحياء أو، مثل Bio 101 في الكلية.
هل يرضي هذا البحث فضولك بشأن الذقن، أم أنك ستستمر في البحث؟
شرودر: أعتقد أن الأدلة التي نعرضها في هذه الورقة تدعم حقًا أن الذقن هو في الواقع نتيجة ثانوية للتطور. لن أقول إن الباب مغلق (يضحك) فيما يتعلق بأبحاث الذقن إلى الأبد، لكنني أعتقد أنني سأنتقل إلى سمات أخرى بالتأكيد. (يضحك.)
بيير لويس: هذا كل شيء لهذا اليوم! لحن في يوم الجمعة، عندما SciAmمحرر الكتب المساعد، بري كين، يتحدث مع Alexis Hall، مؤلف كتاب قلب الجحيم. الرواية عبارة عن أوبرا فضائية من الخيال العلمي، أو للاقتراض من شعار الكتاب نفسه، “ساحر شيطاني”. موبي ديك في الفضاء.”
العلوم بسرعة من إنتاجي، كيندرا بيير لويس، مع فوندا موانجي، وسوشميتا باثاك، وجيف ديلفيشيو. تم تحرير هذه الحلقة بواسطة Alex Sugiura. Shayna Posses و Aaron Shattuck تحققا من حقيقة عرضنا. تم تأليف الموسيقى الرئيسية لدينا بواسطة دومينيك سميث. اشترك في العلمية الأمريكية لمزيد من الأخبار العلمية المحدثة والمتعمقة.
ل ساينتفيك أمريكان, هذه كندرا بيير لويس. أتمنى لك أسبوعًا رائعًا!
التعليقات