चीनी आनुवंशिकीविदों का अनुमान है कि पूर्वी एशिया का दक्षिणी भाग कुष्ठ रोग के कारक का मूल स्थान है

पैलेोजेनेटिक्स ने नवपाषाण काल के दौरान गोटलैंड द्वीप पर दफन प्राचीन मनुष्यों के अवशेषों से निकाले गए डीएनए का विश्लेषण किया। शोध के दौरान यह स्थापित किया गया कि विभिन्न समय पर रहने वाले कई व्यक्तियों को प्लेग हुआ था। इन मामलों में से एक लगभग 3490-3110 ईसा पूर्व का है, जो इसे दुनिया में दर्ज किए गए सबसे शुरुआती मामलों में से एक बनाता है।

प्लेग का ऐतिहासिक संदर्भ

प्लेग मानव इतिहास में सबसे विनाशकारी संक्रामक रोगों में से एक के रूप में जाना जाता है, जिसने लाखों लोगों की जान ली। सबसे प्रसिद्ध प्रकोप जस्टिनियन प्लेग और ब्लैक डेथ हैं, जो मध्य युग में हुए थे। हालांकि आधुनिक लोग इस खतरे का सामना करते हैं, आज ऐसी महामारियों का पैमाना काफी अलग है।

प्राचीन डीएनए की खोज

प्राचीन डीएनए के अध्ययन के कारण, वैज्ञानिकों ने पिछले दशक में यह निष्कर्ष निकाला है कि मनुष्यों का प्लेग बैक्टीरिया (यर्सिनिया पेस्टिस) के साथ संपर्क मध्ययुगीन महामारियों से बहुत पहले हुआ था। आनुवंशिक डेटा से पता चलता है कि यूरेशिया के प्रागैतिहासिक निवासियों को पांच हजार साल से भी पहले इस संक्रमण से संक्रमित किया गया था। साइबेरियाई और बाल्टिक क्षेत्रों के साथ-साथ जर्मनी और स्कैंडिनेविया सहित अन्य क्षेत्रों के अवशेषों के विश्लेषण में इसकी पुष्टि हुई है।

गोटलैंड पर शोध

ब्रिटेन, मेक्सिको, तुर्की, फ्रांस और स्वीडन के वैज्ञानिकों की एक टीम, जिसका नेतृत्व उप्साला विश्वविद्यालय के मैटियस याकब्ससन ने किया, ने गोटलैंड के प्राचीन निवासियों से लिए गए डीएनए पर ध्यान केंद्रित किया। मुख्य ध्यान कोनिकल कप संस्कृति (लगभग 4000-2800 ईसा पूर्व) के किसानों और पशुपालकों और गड्ढेदार मिट्टी के बर्तनों की संस्कृति (लगभग 3300-2300 ईसा पूर्व) के शिकारी-संग्राहक-मछुआरों पर था, जो मध्य नवपाषाण काल के दौरान द्वीप पर पांच सौ वर्षों तक सह-अस्तित्व में थे। इसके अलावा, एक देर से नवपाषाण व्यक्ति (लगभग 2030-1890 ईसा पूर्व) के जीनोम अनुक्रमित किया गया था।

प्राचीन निवासियों की आनुवंशिक विशेषताएं

आनुवंशिकीविदों के अनुसार, देर से नवपाषाण व्यक्ति एक पुरुष था और गोटलैंड पर सबसे पहला ज्ञात मामला था जिसमें यामना पुरातात्विक संस्कृति के वाहकों से जुड़ा स्टेपी मूल घटक पाया गया था। शोधकर्ताओं ने कोनिकल कप संस्कृति के प्रतिनिधि में लंबे समरूप खंड भी पाए, जो उसके माता-पिता (जैसे चचेरे भाई-बहन) के रिश्ते को इंगित करता है।

प्लेग बैक्टीरिया की खोज

प्राचीन रोगजनकों के डीएनए की खोज ने सबसे अधिक वैज्ञानिक रुचि जगाई। गोटलैंड के 32 लोगों के नमूनों के विश्लेषण से पता चला कि नमूने में एकमात्र देर से नवपाषाण पुरुष प्लेग बैक्टीरिया से संक्रमित था। इसके अलावा, उसमें यर्सिनिया एंटरोकोलाइटिका के संक्रमण का भी पता चला, जो आंतों के यर्सिनियोसिस का कारण बनता है। इसी तरह का सह-संक्रमण पहले स्वीडन के मुख्य भूमि के प्राचीन अवशेषों के अध्ययन के दौरान पाया गया था।

संक्रमण के प्रसार पर निष्कर्ष

हालांकि प्लेग बैक्टीरिया का डीएनए कथित तौर पर चार अन्य व्यक्तियों के अवशेषों में मौजूद था, लेकिन इसकी पुष्टि देर से नवपाषाण पुरुष के मामले की तुलना में अधिक कठिन साबित हुई। फिर भी, वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला कि नवपाषाण काल के दौरान गोटलैंड में इस बैक्टीरिया के विभिन्न स्ट्रेन बार-बार प्रसारित होते थे। संक्रमण का सबसे प्रारंभिक संभावित मामला एंसारवे की मेगालिथिक कब्र से संबंधित है, जिनके अवशेष 3490-3110 ईसा पूर्व की अवधि के हैं।

जानवरों में संक्रमण

पिछले अध्ययनों से पता चला है कि गोटलैंड में प्लेग बैक्टीरिया न केवल मनुष्यों बल्कि कुत्तों द्वारा भी पकड़ा जा सकता है। पंद्रह से अधिक जानवरों के डीएनए के विश्लेषण से एक संक्रमित जानवर का पता चला। गड्ढेदार मिट्टी के बर्तनों की संस्कृति के वाहकों का यह पालतू जानवर कम से कम 4500 साल पहले रहता था, और इसका दफन दूसरी शताब्दी ईसा पूर्व का है।

फ़ानागोरिया दफन का अध्ययन

आनुवंशिकीविदों ने दूसरी शताब्दी ईसा पूर्व में फ़ानागोरिया तहखाने में एक साथ दफनाए गए दो वयस्कों के डीएनए का अध्ययन किया। यह स्थापित किया गया कि ये अवशेष विभिन्न आबादी के एक बुजुर्ग पुरुष और महिला के थे। पुरुष का छोटे एशिया और मध्य पूर्व की प्राचीन आबादी से आनुवंशिक संबंध था, जबकि महिला उत्तर या पूर्वी यूरोप में रहने वाली आबादी से संबंधित थी।

शोधकर्ताओं ने दक्षिणी अफ्रीका में एक एंटीलोप के दांत में लगभग 50 हजार साल पुराने डीएनए के टुकड़ों की पहचान की है। यह खोज गर्म जलवायु में आनुवंशिक सामग्री के संरक्षण की क्षमता की समझ का विस्तार करने में महत्वपूर्ण योगदान देती है।

अफ्रीकी जीवाश्मों का विश्लेषण

इस अध्ययन में पिछले 110 हजार वर्षों में रहने वाले जानवरों के 300 से अधिक दांतों का विश्लेषण शामिल था। परिणाम बताते हैं कि आनुवंशिक अवशेष उप-सहारा अफ्रीका में अनुमान से कहीं अधिक समय तक संरक्षित रह सकते हैं।

क्वार्टरनरी साइंस रिव्यूज पत्रिका में प्रकाशित इस अध्ययन में मवेशियों के जीवाश्मों पर ध्यान केंद्रित किया गया और सबसे पुरानी सामग्री को पर्वत रीडबक नामक एंटीलोप की एक प्रजाति के नमूने में पाया गया, जो अभी भी अफ्रीकी महाद्वीप पर मौजूद है।

अफ्रीकी अतीत पर खुलासे

शोधकर्ताओं ने विभिन्न पिछले युगों में क्षेत्र में रहने वाले जानवरों के हड्डी के अवशेषों का मूल्यांकन किया, जिसमें होलोसीन और ऊपरी प्लेइस्टोसिन दोनों शामिल थे। हालांकि जांच किए गए कई दांतों में पुनर्प्राप्त करने योग्य आनुवंशिक सामग्री नहीं थी, कुछ ने थोड़ी मात्रा में डीएनए बनाए रखा।

सबसे पुराना टुकड़ा रेडुन्का फुलवोरुफूला प्रजाति के एक एंटीलोप के आंशिक दाढ़ से प्राप्त किया गया था, जो दक्षिणी अफ्रीका में बूमप्लास गुफा में पाया गया था। इसके अतिरिक्त, विलुप्त लंबे सींग वाले भैंसों के अवशेषों में डीएनए की पहचान की गई, जिनकी अनुमानित आयु 12 हजार से 21 हजार वर्ष के बीच है।

यह संरक्षण उल्लेखनीय था, क्योंकि उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय वातावरण आम तौर पर समय के साथ डीएनए के क्षरण को बढ़ावा देते हैं। पहले उम्मीद की जाती थी कि अफ्रीकी जलवायु बहुत पुराने आनुवंशिक पदार्थ की पुनर्प्राप्ति को कठिन बना देगी, खासकर ठंडे या स्थिर स्थानों की तुलना में।

वैज्ञानिक सावधानी आवश्यक

50 हजार साल के रिकॉर्ड के महत्व के बावजूद, वैज्ञानिकों ने स्वयं चेतावनी दी है कि परिणाम की व्याख्या सावधानी के साथ की जानी चाहिए। एंटीलोप की आनुवंशिक सामग्री अन्य पाए गए रिकॉर्ड से उल्लेखनीय अंतर दर्शाती है, और जीवाश्म में मानव डीएनए के संदूषण के संकेत भी थे, जिसे विश्लेषण प्रक्रिया के दौरान हटा दिया गया था।

कोपेनहेगन विश्वविद्यालय में पुराजीनोमिक्स विशेषज्ञ और अध्ययन के पहले लेखक डीओन डी जागर के अनुसार, यह खोज प्रासंगिक है, लेकिन अफ्रीकी महाद्वीप में आनुवंशिक संरक्षण की सटीक सीमाओं पर संदेह बना हुआ है। उन्होंने इस बात पर जोर दिया कि गहरे गुफाओं जैसे कुछ परिदृश्य, जिनमें स्थिर तापमान और उच्च ऊंचाई वाले क्षेत्र शामिल हैं, प्राचीन डीएनए के रखरखाव के लिए अधिक अनुकूल स्थितियां बना सकते हैं।

विकासवादी अनुसंधान के लिए निहितार्थ

भले ही थोड़ी मात्रा में, पुनर्प्राप्त डीएनए विभिन्न प्रजातियों और आबादी के बीच विकासवादी संबंधों की जांच के लिए आधार प्रदान करता है। शोधकर्ताओं का मानना है कि भविष्य के अध्ययन वंश, जीन प्रवाह और पशु समूहों के बीच संभावित संकरण के बारे में डेटा प्रदान कर सकते हैं।

यह अध्ययन अफ्रीकी जानवरों और कुछ हद तक मानव पूर्वजों के विकासवादी पथ की बेहतर समझ के लिए रास्ते भी खोलता है। हालांकि, बहुत पुराने मानव प्रजातियों के डीएनए की पुनर्प्राप्ति को अभी भी असंभव माना जाता है। विशेष रूप से कठिन मामलों में होमो नलेडी शामिल है, जो लगभग 240 हजार साल पहले गायब हो गया था, और पैरान्थ्रोपस रोबस्टस, जो लगभग 1 मिलियन साल पहले रहता था। शोधकर्ताओं के अनुसार, अफ्रीकी पर्यावरणीय परिस्थितियां इन दूर की अवधियों के संरक्षित आनुवंशिक पदार्थ का पता लगाना बेहद जटिल बनाती हैं।

इसलिए, यह खोज महाद्वीप में पुराजीनेटिक्स की चुनौतियों को समाप्त नहीं करती है, बल्कि यह संकेत देती है कि अफ्रीकी अतीत के अध्ययन के लिए उपलब्ध समय अंतराल सोचा गया था उससे कहीं अधिक व्यापक हो सकता है।

पैलेोजेनेटिक्स ने अफ्रीका में पाए गए नमूने से निकाले गए सबसे प्राचीन डीएनए का अनुक्रमण करने में सफलता प्राप्त की। यह डीएनए महाद्वीप के दक्षिणी भाग में लगभग 50 हजार साल पहले रहने वाले पहाड़ी रेडंका के दांत में पाया गया था। इस शोध के परिणाम क्वार्टरनरी साइंस रिव्यूज पत्रिका में एक वैज्ञानिक प्रकाशन में प्रस्तुत किए गए हैं।

पैलेओबायोलॉजी में प्रगति

पिछले डेढ़ दशक में, पैलियोबायोलॉजिस्ट्स ने प्राचीन जानवरों और मनुष्यों के अवशेषों में संरक्षित डीएनए के विश्लेषण में महत्वपूर्ण प्रगति की है। इस प्रगति को 2022 में स्वैंटे पाबो को फिजियोलॉजी और मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार प्रदान करके मान्यता मिली। ये अध्ययन दर्शाते हैं कि उपयुक्त परिस्थितियों, जैसे कि कई वर्षों तक जमी हुई पर्माफ्रॉस्ट, में डीएनए लाखों वर्षों तक संरक्षित रह सकता है।

अफ्रीका के प्राचीन जीनोम के साथ चुनौतियाँ

गर्म जलवायु वाले क्षेत्रों में, डीएनए अणु आमतौर पर तेजी से नष्ट हो जाते हैं। इस कारण से, अब तक अफ्रीका से बहुत कम प्राचीन जीनोम ज्ञात हैं जिनकी आयु दस हजार वर्षों से अधिक है। उत्तरी अफ्रीका से प्राप्त डेटा इसका एक उदाहरण हो सकते हैं, जहां लगभग 15-14 हजार साल पहले रहने वाले कई लोगों का डीएनए पढ़ा जा सका। इसके अलावा, 2024 में शोधकर्ताओं ने दक्षिणी अफ्रीका से सबसे प्राचीन जीनोम प्रस्तुत किया, जो लगभग दस हजार साल पहले मरने वाले व्यक्ति का था।

दक्षिणी अफ्रीका में अध्ययन

डेनमार्क, कनाडा, यूएसए और दक्षिण अफ्रीका के वैज्ञानिकों की एक टीम, जिसका नेतृत्व कोपेनहेगन विश्वविद्यालय की एलीन लॉरेंस ने किया, ने जंगली जानवरों की हड्डियों और दांतों में एंडोजेनस डीएनए और कोलेजन के संरक्षण का अध्ययन करने के लिए एक शोध किया। ये नमूने दक्षिणी अफ्रीका में छह खोज स्थलों से निकाले गए थे। कुल 320 नमूने लिए गए, जिन्हें पुराजीवविज्ञानी लेट प्लेइस्टोसिन और होलोसीन में रहने वाली छह प्रकार की जुगाली करने वाली प्रजातियों से संबंधित वर्गीकृत करते हैं। इन नमूनों में सबसे पुराना लगभग 110 हजार साल का था।

नमूना विश्लेषण के परिणाम

शोधकर्ताओं ने 144 नमूनों में डीएनए के संरक्षण की जांच की और पाया कि 65 मामलों में यह जानवर की प्रजाति स्थिति निर्धारित करने के लिए पर्याप्त था। इन 65 मामलों में से 62 में, पैलेोजेनेटिक्स ने पुराजीवविज्ञानी द्वारा किए गए प्रजाति या वंश वर्गीकरण की पुष्टि की। हालांकि, दो मामलों में, हड्डियां जिन्हें शुरू में रेडंका (Redunca sp.) का माना गया था, वास्तव में एंटीलोप के हिरण (Pelea capreolus) के अवशेष निकले। बूमप्लास गुफा से एक दांत का भी अध्ययन किया गया: पुराजीवविज्ञानी अनुमान लगाते थे कि यह बड़े रेडंका (R. arundinum) का है, लेकिन पैलेोजेनेटिक्स ने इसे पहाड़ी रेडंका (R. fulvorufula) के अवशेष के रूप में पहचाना।

सबसे प्राचीन अफ्रीकी जीनोम

अंतिम नमूने का विशेष महत्व है, क्योंकि वैज्ञानिकों के अनुसार, इसकी न्यूनतम आयु 50 हजार वर्ष है, जो इसे वर्तमान में सबसे प्राचीन अफ्रीकी जीनोम बनाता है। इसके अलावा, टीम ने लेट प्लेइस्टोसिन से संबंधित तीन अन्य खोजों से डीएनए का सफलतापूर्वक अनुक्रमण किया। इन खोजों में नेल्सन-बे गुफा में पाए गए विलुप्त भैंस Syncerus antiquus के दांत शामिल थे। इन दांतों में से दो की आयु 21-23.5 हजार वर्ष और तीसरे की 12-14.1 हजार वर्ष का अनुमान लगाया गया। डीएनए के साथ बचे हुए शेष 61 नमूने होलोसीन युग के हैं, यानी उनकी आयु 11.7 हजार वर्षों से अधिक नहीं है (औसत आयु 3.1 हजार वर्ष थी)।

अन्य खोजें और प्राचीन वनस्पति

हाल के शोधों से पता चला है कि दुर्लभ मामलों में, प्लेइस्टोसिन अवधि की खोजों में न केवल डीएनए बल्कि आरएनए भी हो सकता है। सबसे प्राचीन आरएनए को यूकी मैमथेंटक के ममीकृत ऊतकों से अनुक्रमित किया गया था, जो लगभग 40 हजार साल पहले आधुनिक याकुटिया क्षेत्र में मर गया था। ताइवान के आंकड़ों पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए: पुराजीवविज्ञानी, जिन्होंने 400-800 हजार साल पुराने जीवाश्म कशेरुका का अध्ययन किया, निष्कर्ष पर पहुंचे कि ताइवान में मध्य प्लेइस्टोसिन के दौरान लगभग चार मीटर लंबे बड़े अजगर रहते थे। वर्तमान में द्वीप पर अजगर नहीं पाए जाते हैं, और सबसे बड़े आधुनिक स्थानीय साँप शायद ही कभी तीन मीटर से अधिक होते हैं।