מותר האדם על הניאנדרטל

המין שלנו, הומו ספיינס, חי כיום בבדידות מזהרת. המינים החיים הקרובים אלינו ביותר, השימפנזה והבונובו, שייכים לסוג אחר והשושלת שלהם התפצלה מהשושלת שהובילה אלינו כבר לפני יותר מ-6 מיליוני שנים. כל בני המשפחה הקרובים אלינו ביותר נכחדו ונעלמו, והשאירו אותנו כנציג היחיד מהסוג הומו.

אך זוהי התפתחות חדשה יחסית. עד לפני כ-40 אלף שנים, חיו באירופה ובאסיה, כולל כאן בישראל, "בני דודים" של המין שלנו – הניאנדרטלים. האב הקדמון המשותף לנו ולניאנדרטלים חי לפני כ-800 אלף שנים בלבד, והם היו דומים לנו מאוד. עד כדי כך, שאם היינו יכולים להביא ניאנדרטל לעולם המודרני, להלביש אותו בבגדים מודרניים ולהוציא אותו לטיול בעיר, הוא כנראה לא היה מעורר הרבה הרמת גבות בקרב העוברים ברחוב. 

מאתרים רבים שבהם נמצאו מאובנים של ניאנדרטלים אנחנו יודעים שהם שלטו באש, צדו חיות בר ועיבדו את העורות שלהן. הם יצרו כלים מתוחכמים וגם תכשיטים עדינים, בנו מבנים וציירו על קירות המערות שלהם. אך כל אלו לא הספיקו להם בשביל לשרוד: זמן לא רב לאחר שבני המין שלנו יצאו מאפריקה והתפשטו ברחבי אסיה ואירופה, הניאנדרטלים נעלמו. הסיבה לכך עדיין לא ידועה. יש חוקרים שסבורים שהם לא הצליחו להתמודד עם שינויי האקלים, ואחרים משערים שהם הפסידו לאבותינו, בני המין הומו ספיינס, בתחרות על משאבים. 

מה היה היתרון של אבותינו, שאפשר להם לשגשג בעוד הניאנדרטלים נעלמים? התשובה הכמעט מתבקשת-מאליה היא: המוח הגדול שלנו, האינטליגנציה שלנו, שבעזרתה התאמנו את עצמנו לתנאים משתנים והתחרינו בהצלחה בקרובי משפחתנו. אך האם באמת המוח שלנו היה גדול יותר מזה של הניאנדרטלים? ממש לא בטוח. אנחנו יודעים שהגולגולת של הניאנדרטלים לא הייתה קטנה מזו שלנו, וגודל דומה של גולגולת מצביע על גודל דומה של מוח. עם זאת, הנתונים האלו לא אומרים לנו הרבה לגבי הבדלים אפשריים במבנה המוח או במספר תאי העצב. 

אבל איך אפשר לדעת פרטים כאלו על מוחם של אנשים שמתו לפני עשרות אלפי שנים? בעזרת הגנים שלהם, עונים חוקרים מגרמניה במאמר שהתפרסם לאחרונה. החוקרים בחנו גן מסוים שקשור להתפתחות המוח בשלב העוברי, ושיש לו גרסאות שונות אצל בני האדם המודרניים ואצל הניאנדרטלים. מחקרים בתרביות תאים, בעכברים ובחמוסים הראו שהגרסה שנמצאת אצלנו מובילה לייצור של יותר תאי עצב בקדמת המוח. נראה שלמוח של אבותינו כן היה יתרון על זה של הניאנדרטלים, והגן הזה הוא חלק מהסיבה לכך.

גודל דומה של גולגולת פירושו גודל דומה של מוח. גולגולת ניאנדרטל (חזית) ליד גולגולת של הומו ספיינס |  Petr Student, Shutterstock

גנים שונים, מוחות שונים

ב-2010 פורסם לראשונה מידע גנטי שנלקח מעצמות ניאנדרטל שנמצאו בקרואטיה. בשנים שלאחר מכן פורסמו מחקרים נוספים, וכיום הרצף הגנטי של כמה וכמה ניאנדרטלים ממקומות שונים נמצא בידינו. כך התגלה שרוב האנשים החיים כיום נושאים בתאיהם מעט DNA ניאנדרטלי, שהגיע אלינו כאשר אבותינו התרבו עם הניאנדרטלים, לפני עשרות ואולי גם מאות אלפי שנים. נראה שהניאנדרטלים היו דומים לנו עוד יותר משחשבנו, עד כדי כך שפרטים משתי הקבוצות העמידו צאצאים. 

המידע הגנטי מאפשר לנו גם להשוות בין הגנים של הניאנדרטלים לאלו שלנו. גנים רבים משותפים לנו ולקרובי משפחתנו הקדומים, אך יש גם גנים שנבדלים זה מזה – שינוי גנטי, מוטציה, שהתרחש באחת השושלות, וגרם לכך שהחלבונים שנוצרים מאותם גנים שונים במקצת זה מזה. החוקרים התמקדו באחד הגנים הללו, שנקרא TKTL1. לחלבון שמיוצר לפי ההוראות בגן זה יש תפקיד חשוב בהתפתחות המוח בשלב העוברי, ובמיוחד בהתפתחות האונה המצחית - החלק הקדמי של קליפת המוח שנמצא מאחורי העיניים, ומעורב בתכנון, קבלת החלטות ועוד. האונה המצחית גדולה מאוד אצל בני האדם, בהשוואה לקרובינו החיים כיום כמו שימפנזים או גורילות. 

אם כך, לגן TKTL1 יש גרסה אחת שנמצאת אצל הניאנדרטלים וגרסה אחרת אצלנו. אך האם ההבדלים בגרסאות הללו מובילים להבדלים בהתפתחות המוח? כדי לבדוק זאת, החוקרים הכניסו את הגרסאות השונות של הגן לעוברים של עכברים, שבמוחם אין חלבון שכזה. הם הראו שהגרסה של בני אנוש, אך לא הניאנדרטלית, גרמה לעכברים לייצר יותר תאי עצב בקליפת המוח. 

מעכברים עברו החוקרים לחמוסים, שקליפת המוח שלהם דומה יותר לשלנו – יש בה פיתולים, רכסים ועמקים, שלא כמו במוח החלק של העכבר. גם אצל החמוס, הגרסה האנושית הובילה לייצור יותר תאי עצב. בניסוי האחרון החוקרים בדקו את הגרסאות השונות של הגן בתרבית של תאי עצב אנושיים, שגודלו בצבירים ליצירת "אורגנואידים" של מוח, מעין מיני מוחות זעירים. שוב התקבלה אותה תוצאה: הגן האנושי אחראי ליצירת תאי עצב רבים יותר, בהשוואה לגן הניאנדרטלי. 

 TKTL1 בבני אדם מודרניים, אך לא באדם ניאנדרטלי, מגביר ייצור של תאי עצב בקדמת המוח. דימות במיקרוסקופ של תא אב המתמיין לתא תומך מסוג גלייה | Pinson et al., Science 2022 / MPI-CBG

מה הופך אותנו לאנושיים

הגן TKTL1 מתבטא בהתפתחות העוברית של המוח האנושי, כלומר, חלבונים מיוצרים לפי ההוראות שהוא מכיל, בעיקר באונה המצחית. לפיכך, החוקרים משערים שההבדל בין המוח שלנו לזה של הניאנדרטלים לא היה נעוץ במספר תאי העצב, אלא במיקום שלהם: הגן האנושי הוביל ליצירת אונה מצחית גדולה במיוחד ובה הרבה מאוד תאים. היות שזה המיקום שבו מתבצעות רבות מהפעולות הקוגניטיביות ה"גבוהות", כמו תכנון וחשיבה לעתיד, הגדלה של האזור הזה הייתה עשויה להיות חשובה מאוד באבולוציה שלנו. "מצאנו גן אחד שבבירור תורם למה שעושה אותנו לבני אדם מודרניים", סיכם וילנד הטנר (Huttner), החוקר הבכיר החתום על המאמר, בריאיון לניו-יורק טיימס. 

"זה מדהים שלשינוי קטן כל כך יש השפעה דרמטית כל כך על ייצור תאי עצב", אמר חוקר המוח לורן נגויין (Nguyen), שלא היה מעורב במחקר אך כתב עליו סקירה שהתפרסמה לצד המאמר. הוא הזהיר, עם זאת, שלא להניח את כל היתרון האנושי על כתפיו המטאפוריות של גן אחד. נמצאו קרוב למאה גנים שבהם יש גרסאות שונות אצלנו ואצל הניאנדרטלים, וסביר שההבדל בין האוכלוסיות נובע משילוב של כמה וכמה מהגנים הללו.

"אני לא חושב שזה סוף הסיפור", אמר נגויין. "אני חושב שיש לנו עוד הרבה עבודה עד שנבין מה הופך אותנו לאנושיים, במונחים של התפתחות המוח".