«توانایی انسان‌های امروزی در تحمل فلزات سمی، شاید یکی از دلایلی بوده که ما را از نزدیک‌ترین خویشاوندان تکاملی‌مان جلو انداخته است.»
مجله اینترنتی باستان شناس : یکی از پیچیده‌ترین معماهای تاریخ انسان این است: چرا گونهٔ ما، هومو ساپینس، به بقای خود ادامه داد، در حالی که خویشاوندان نزدیکمان ــ نئاندرتال‌ها و دنیسوواها ــ که زمانی با ما این سیاره را تقسیم می‌کردند، ده‌ها هزار سال پیش ناپدید شدند؟ فرضیه‌ای رایج می‌گوید انسان‌های مدرن در برقراری ارتباط و ایجاد پیوندهای اجتماعی توانمندتر بودند؛ و همین توانایی به آن‌ها کمک کرد تا با تغییرات اقلیمی و دیگر فشارهای وجودی کنار بیایند.
مقاله‌ای که در نشریه Science Advances منتشر شده، توضیح تازه‌ای برای این برتری اجتماعی پیشنهاد می‌کند: مغزهای ما در برابر اثرات سمی سرب بهتر محافظت شده بودند. این سناریو بر شواهدی استوار است که از دندان‌های فسیل‌شده به دست آمده و نشان می‌دهد مسمومیت با سرب در میان نیاکان ما تا حدود دو میلیون سال پیش پدیده‌ای رایج بوده است. آسیب‌های مغزی ناشی از این مسمومیت ممکن است مرزی برای میزان پیچیدگی اجتماعی دیگر هومینین‌ها ترسیم کرده باشد.
این ایده همچنین با آزمایش‌هایی پشتیبانی می‌شود که بر روی ارگانوئیدهای مغزی ــ «مینی‌مغزهای آزمایشگاهی» ساخته‌شده از بافت عصبی ــ انجام گرفته است. در این آزمایش‌ها، ژن‌های کلیدی مغز هم در نسخهٔ مدرن و هم در نسخهٔ باستانی بازسازی شدند تا تفاوت‌ها بررسی شود.
شـارا بیلی، انسان‌شناس زیستی و متخصص دندان‌های باستانی، این فرضیه را «جسورانه و خلاقانه» توصیف می‌کند، اما هشدار می‌دهد که پژوهش محدودیت‌های زیادی دارد. برای نمونه، او اشاره می‌کند که شواهد به‌طور قانع‌کننده نشان نمی‌دهند که دندان‌ها مربوط به دورهٔ اوایل کودکی هومینین‌ها بوده‌اند؛ دوره‌ای که انتظار می‌رود تأثیر سرب بر رشد مغز بیشترین شدت را داشته باشد.
این فرضیه نخستین بار به ذهن عصب‌شناس و متخصص ارگانوئید، آلیسون مواتری رسید؛ زمانی که او در یکی از سخنرانی‌های مانی‌ش آرورا، اپیدمیولوژیست محیطی، دربارهٔ میزان قرار گرفتن نئاندرتال‌ها در معرض سرب شرکت کرده بود. آرورا بعدها به مواتری گفت که تیمش شواهدی در اختیار دارد ــ هرچند هنوز منتشر نشده ــ که نشان می‌دهد تماس با سرب در میان هومینین‌های باستانی بسیار رایج بوده است. سرب در بسیاری از محیط‌های طبیعی یافت می‌شود؛ بنابراین نیاکان انسان ممکن است از طریق نوشیدن آب جاری بر روی سنگ‌های حاوی سرب یا خوردن گیاهانی که این فلز را از خاک جذب کرده بودند، در معرض آن قرار گرفته باشند.
در همان زمان، گروه پژوهشی مواتری مشغول بررسی یک مجموعهٔ کوچک شامل ۶۱ ژن کُدکنندهٔ پروتئین بود که میان ژنوم انسان‌های مدرن و ژنوم نئاندرتال‌ها و دنیسوواها تفاوت نشان می‌داد. مواتری تمرکز خود را بر ژنی به نام NOVA1 گذاشته بود؛ ژنی که با روشن و خاموش کردن صدها «کلید ژنتیکی» دیگر در مغز، به تنظیم رشد و تکامل دستگاه عصبی کمک می‌کند.
به گفتهٔ مواتری، در انسان‌های مدرن ژن NOVA1 به نظر می‌رسد که به بهای کندتر بالغ شدن، پیچیدگی بیشتری را ترجیح می‌دهد؛ در حالی که در بزرگ‌کَپَران (شامپانزه، گوریل و اورانگوتان) و همچنین در نئاندرتال‌ها و دنیسوواها، این ژن برعکس عمل می‌کند. او توضیح می‌دهد: «نمونهٔ روشنش این است که یک بچه شامپانزه از نظر هوشی می‌تواند یک نوزاد انسان را “پشت سر بگذارد”، اما در بزرگسالی شرایط کاملاً برعکس می‌شود.»
پس از گفت‌وگو با آرورا، مواتری این پرسش را مطرح کرد: آیا ممکن است سرب در این موضوع نقش داشته باشد؟ چرا که در انسان‌های مدرن، قرار گرفتن در معرض این عنصر نوروتوکسیک در دوران کودکی ــ مثلاً از طریق رنگ‌های حاوی سرب ــ با مشکلاتی در تنظیم هیجانات، ضعف در کنترل تکانه‌ها و اختلال در کارکردهای اجرایی مرتبط دانسته می‌شود.
مواتری، آرورا و ده‌ها پژوهشگر دیگر همکاری خود را آغاز کردند. نخستین گام آن‌ها بررسی ۵۱ دندان فسیل‌شده از کَپَران بزرگ، میمون‌ها و هومینین‌های باستانی از نقاط مختلف جهان بود تا نشانه‌های قرار گرفتن در معرض سرب را بیابند.
نتیجه این شد که در ۷۳ درصد نمونه‌ها آثار سرب یافت شد. این نمونه‌ها شامل Australopithecus africanus، Paranthropus robustus، میمون غول‌پیکر منقرض‌شده Gigantopithecus blacki، اورانگوتان‌ها و بابون‌های باستانی، همچنین نئاندرتال‌ها و انسان‌های مدرن اولیه بودند.
در ادامه، مواتری و همکارانش ارگانوئیدهای مغزی طراحی کردند که یا نسخهٔ مدرن ژن NOVA1 را داشتند یا نسخهٔ نئاندرتالی/دنیسووایی آن را. سپس این «مینی‌مغزها» را در معرض مقادیر بسیار اندک و واقعی سرب قرار دادند؛ مقادیری که احتمالاً انسان‌های باستانی در طبیعت با آن روبه‌رو می‌شدند.
نتایج نشان داد که سرب رشد این دو نوع مینی‌مغز را به شکل متفاوتی مختل می‌کند. در ارگانوئیدهای باستانی، به نظر می‌رسید سرب نورون‌هایی را که ژن FOXP2 را بیان می‌کنند، تحت تأثیر قرار می‌دهد. این ژن با اختلالات گوناگون ارتباطی مرتبط دانسته شده و نقشی کلیدی در زبان دارد. اما در ارگانوئیدهای انسان مدرن این نورون‌ها تقریباً آسیبی ندیدند. مواتری این لحظه را «لحظهٔ کشف بزرگ ما» توصیف می‌کند.
او می‌گوید این نتایج نشان می‌دهد که قرار گرفتن طبیعی در معرض سرب در انسان‌های مدرن، به انتخاب ژن‌هایی منجر شده که از مغز در برابر سمیت محافظت می‌کنند ــ از جمله NOVA1. این امر می‌تواند راه را برای سازگاری اجتماعی بیشتر، توانایی ارتباطی بالاتر و در نهایت بقای طولانی‌تر هومو ساپینس در مقایسه با خویشاوندان باستانی‌اش هموار کرده باشد. مواتری می‌افزاید: «گاهی اوقات، تکامل سختی‌ها را به یک مزیت تبدیل می‌کند.»
با این حال، شَرا بیلی قانع نشده است. او می‌گوید: «در این مرحله شواهد واقعاً مرا متقاعد نمی‌کند.» به‌ویژه اینکه «نمی‌دانیم این افراد در چه سنی در معرض سرب قرار گرفته‌اند» ــ و این موضوع حیاتی است، زیرا رژیم غذایی کودکان با بزرگسالان متفاوت است. همچنین به طرز عجیبی، سرب بیشتر در دنتین (لایهٔ کلسیفیه‌شده زیر مینا) تجمع یافته بود، نه در خود مینای دندان.
تاکاشی نامبا، عصب‌شناس دانشگاه هلسینکی، نیز خاطرنشان می‌کند که مشخص نیست قرار دادن ارگانوئیدها در معرض سرب واقعاً شرایطی را بازتاب دهد که در مغز در حال رشد رخ می‌دهد. با این حال، او مقاله را «بی‌تردید جالب» می‌داند و می‌افزاید: «مطالعاتی که عوامل محیطی مؤثر بر تکامل انسان را به‌طور تجربی بررسی می‌کنند، چندان زیاد نیستند.»
