رفات طفل توفي قبل 12600 سنة يسلط الضوء على أصل سكان أميركا

دليل جيني يؤكد أن الهنود الحمر هم أول سكان القارة

رفات طفل توفي قبل 12600 سنة يسلط الضوء على أصل سكان أميركا
TT

رفات طفل توفي قبل 12600 سنة يسلط الضوء على أصل سكان أميركا

رفات طفل توفي قبل 12600 سنة يسلط الضوء على أصل سكان أميركا

أظهر تحليل جينات طفل توفي قبل 12.600 سنة أن جميع سكان الأميركتين الأصليين يبدو أنهم ينحدرون من مجموعة واحدة بذاتها من الأجداد. وقد لا نستطيع أن نعرف أبدا هوية هذا الطفل الذي ينتمي إلى الأنزيك، وأسباب موته وهو في سن الثالثة من عمره في سفوح جبال الروكيس الأميركية، وأسباب دفنه قبل 12.600 سنة تحت مخبأ كبير من أحجار الصوان التي جرى شحذ رؤوسها؟ كما قد لا نعرف لماذا تركه قريبه مع أداة مصنوعة من العظام كان عمرها آنذاك 150 سنة.
الشيء الوحيد المؤكد كان الاعتقاد السائد بالحياة الثانية، الذي كان من الأمور العادية. وقد أعلن علماء الجينات أخيرا أن هذا الطفل هو من أقدم الأميركيين الذي خضع أطلسه الجيني (الجينوم) للتحليل التسلسلي. وقد لا يمكن تصديق أنه ظهر أنه الجد المباشر لغالبية القبائل القاطنة في أميركا الوسطى والجنوبية، وربما الولايات المتحدة أيضا، فضلا عن قرابته الشديدة للقبائل الكندية.
«إنه لأمر يدعو إلى الجنون»، يقول إسكي ويلرسليف من جامعة كوبنهاغن في الدنمارك، الذي قاد التحليل الجيني، الذي تابع معلقا: «إن العثور على شخص هو الجد المباشر لمجموعة سكانية لقارة برمتها، هو أمر لا يحدث عادة. ولا أعتقد أنه يحصل في أوروبا، أو في سيبيريا، فثمة أماكن قليلة يمكن أن يحدث فيها مثل هذا الأمر». والسبب كما يضيف: «وجود هذا الهيكل العظمي قريبا من المصدر، أي قرب الجد الأصلي، وربما هذا هو التفسير الوحيد»، وفق ما نقلته مجلة «نيوساينتست» العلمية البريطانية.

* دليل جيني
وهذا الاكتشاف يقدم الدليل الجيني الأول على ما يزعمه الأميركيون الأوائل طوال الوقت من أنهم ينحدرون من الأميركيين الأصليين الأولين، كما يؤكد أن الأميركيين الأوائل يمكن تعقبهم لفترة 24 ألف سنة إلى الوراء على الأقل، إلى مجموعة من الآسيويين الأوائل، وكذلك مجموعة من الأوروبيين الذين تزاوجوا قرب بحيرة بايكال التي هي سيبيريا حاليا، كما أنها تبدد نظرية مثيرة للجدل من أن القاطنين الأوائل للأميركتين كانوا من أوروبا الغربية الذين عبروا المحيط الأطلسي بصورة ما. وكان قد عثر على رفات هذا الطفل في ولاية مونتانا في الولايات المتحدة في عام 1968 عندما كان العمال يحفرون في أرض تملكها عائلة من الأنزيك فوقعوا صدفة على مخبأ كبير من العدد والأدوات الحجرية. وهذه الأدوات المصنوعة من الصوان، هي من الأشياء النموذجية التي تعود إلى فترة «كلوفيز»، التي هي فترة أثرية قصيرة في أميركا الشمالية، دامت قبل 13 ألفا إلى 12.500 سنة مضت، وتحتها عثر على بضعة أعمال ومصنوعات من العظام، فضلا عن هيكل عظمي.
ومثل هذه الأعمال والأدوات التي تعود إلى فترة «كلوفيز» Clovis (وهي مرحلة وضعها علماء الآثار للمصنوعات التي أنتجها سكان أميركا الأصليون) موجودة ومنتشرة في جميع أرجاء غرب الولايات المتحدة. ويعتقد علماء الآثار بشكل كبير أن الأميركيين الأوائل وصلوا عن طريق جسر بري من آسيا قبل نحو 15 ألف سنة، وأن بعضهم ذهب لتطوير أدوات «كلوفيز». واستطاع ويلرسليف ورفاقه انتزاع ما يكفي من الحمض النووي الفعال من الرفات والعظام التالفة لرسم الخريطة الجينية بكاملها. وقاموا بعد ذلك بمقارنتها بعينات مأخوذة من 143 مواطنا عصريا غير أفريقي، بمن فيهم 52 من جنوب أميركا ووسطها، ومن قبائل كندية.

* أصول مشتركة
وأظهرت المقارنة خريطة للأسلاف، فالطفل الأنزيك هذا قريب جدا من القبائل العصرية في وسط أميركا وجنوبها، ما يعني أن عائلته كانت من الجدود المشتركين. أما في الشمال فقد كانت القبائل الكندية من الأقارب القريبين. وأظهرت مقارنات الحمض النووي مع سكان سيبيريا وآسيا وأوروبا، أن مواطني الغرب البعيدين من ألاسكا وما بعدها، هم أبعد قرابة من الطفل الذي عثر على رفاته.
وتبقى عملية التسلسل الجيني من الأمور النادرة، لذا أجريت غالبية التحليل عن طريق النظر إلى العلامات الجينية التي تعرف بالتعدد الفردي للنيوكليوتيدات (إس إن بي). ولتأكيد هذا النمط، قام ويلرسليف وفريقه بتحليل تسلسل جميع الجينات منطلقا من ثلاثة أفراد عصريين من المايا والكارتيانا من سكان وسط أميركا وجنوبها. وقدمت هذه النتائج تأكيدا وراثيا أن الأميركيين الأوائل عبروا الجسر البري الذي كان يمتد سابقا من سيبريا إلى ألاسكا عبر مضيق بيرينغ.وفي نوفمبر (تشرين الثاني) الماضي نشر ويلرسليف الخريطة الجينية (الجينوم) لرفات طفل قديم يعود إلى 24 ألف سنة خلت باسم «مالتا»، وجد على شواطئ بحيرة بايكال الروسية. وأظهر الحمض النووي للطفل أنه منحدر من تزاوج بين ألآسيويين الأوائل والبروتو - أوروبيين (أي أوائل مجموعات الأوروبيين)، وأنه قريب من سكان أميركا الجنوبية العصريين. وهو على غرار الحمض النووي لسكان أميركا الجنوبية العصريين، والحمض النووي للأنزيك، فإنه خليط من «مالتا» وغيره من الحمض النووي الآسيوي، مما يشير إلى مصدر سكان الأميركيين الأوائل، وربما في سيبريا الشرقية.
ولكن كم عدد الأميركيين الأوائل الذين كانوا هناك؟ وهل جاءوا كلهم مرة واحدة، أو على دفعات بطيئة؟ السيناريو الأقرب احتمالا هو احتمال حدوث هجرة واحدة إلى قلب أميركا الشمالية قبل 15 ألف سنة تقريبا، مما أوجد سلالة من المعاصرين لمرحلة «كلوفيز» التي تضم سكانا أميركيين عصريين، وفقا لمايك واترز من جامعة تكساس، الذي شارك ويلرسليف في دراسته الأخيرة. ويراهن الأخير على أن المجموعة الأولى التي جاءت من سيبيريا كانت عبارة عن 100 فرد من الأقوياء، لتتبعها أفواج أخرى من المصدر ذاته تحمل التراث الجيني ذاته، ولكن من طرق ساحلية أخرى، وفقا لباحثين آخرين.

* العلماء يرجعون تاريخ الكروموسوم «واي» إلى نحو 209 آلاف سنة
بينت دراسات العلماء على ما يطلقون عليه اسم «الذكر حامل الكروموسوم واي»، أنه سار على الأرض قبل 209 آلاف سنة. وهذه الاكتشافات تتناقض مع الأبحاث السابقة التي أظهرت أن نسب أو سلالة الذكر البشري ترجع إلى 338 ألف سنة، أي قبل ظهور سلالات الإنسان الحديث. وكانت تلك الدراسات السابقة قد ذكرت أن الكروموسوم الذكري (واي) قد يكون نتيجة التناسل بين إناث الإنسان الحديث، وذكور من فصائل أشباه البشر. «لكن لا يوجد دليل يدعم ذلك، أي التزاوج مع فصائل أخرى»، وفقا للدكتور إيران الحايك المحاضر في جامعة شيفيلد في بريطانيا، الذي شارك في دراسة جديدة وبحث عن علم الأوبئة الجينية.
ويقول الحايك إن الذكور والإناث من الإنسان الحديث، قد برزوا إلى الوجود في الزمن ذاته. فقد برز أجدادنا هؤلاء، أو وصلوا إلى أفريقيا قبل أكثر من 200 ألف سنة بقليل، ليكونوا تجمعات فيها، وليمرروا معلوماتهم وبصماتهم الجينية إلى السكان العصريين. وللوصول إلى هذه النتيجة قام الباحثون بحساب عمر الكروموسوم «واي» عن طريق ضرب متوسط أعمار الأب والأم لدى إنجابهما طفلهم الأول، بعدد التشوهات الموجودة في الكروموسوم «واي». ثم جرى تقسيم هذا الرقم على معدل تشوهات الكروموسوم، وذلك وفقا لما أفادت به صحيفة «بيزنيس تايمز». وبعد ذلك أجرينا الحسابات مستخدمين أساليب علمية مقبولة، وقررنا أن العمر هو بحدود 209 آلاف سنة، كما ذكر الدكتور الحايك.
لكن بقيت عدة أسئلة لم يجرِ الجواب عليها بعد.. «والسؤال هو: إلى أي حد قام أسلافنا من البشر بالتناسل مع أقرب المقربين إليهم؟ وهو يظل واحدا من أكثر الأسئلة سخونة في علم الإنسان والأنساب، وما يزال مفتوحا للجدل والنقاش».



لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني
TT

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

صمم نظام ذكاء اصطناعي جديد توربين رياح لأول مرة في التاريخ، وفقاً لمطوره.

نظام ذكاء هندسي ثوري

وأعلنت شركة «EvoPhase» البريطانية أن الذكاء الاصطناعي الخاص بها تخلى عن جميع القواعد الراسخة في هندسة مثل هذه الأجهزة. وبناءً على اختباراتها، فإن اختراعها أكثر كفاءة بسبع مرات من التصميمات الحالية.

تتكون «شفرة برمنغهام» The Birmingham Blade -كما تسمي الشركة التوربين- من ست أذرع موازية للأرض متصلة بمحور عمودي مركزي. وتحتوي كل ذراع على شفرة رأسية، وسطح به موجتان تغيران زاوية هجومهما عبر ارتفاعها وطولها.

لعمل مع سرعات رياح منخفضة

يتم تحسين توربينات الرياح التقليدية لسرعات رياح تبلغ نحو 33 قدماً في الثانية. في المقابل، تم تصميم «الشفرة» لسرعات الرياح المتوسطة المنخفضة النموذجية للمناطق الحضرية مثل برمنغهام، والتي تبلغ نحو 12 قدماً في الثانية. هذا يزيد قليلاً عن ثمانية أميال (13كلم تقريباً) في الساعة.

وتم تحسين التصميم للعمل بين المباني الشاهقة التي تنتج أنماط اضطراب تؤثر على فاعلية تصميمات التوربينات الحضرية الأخرى. وإذا ثبت أن هذا صحيح، فقد يفتح التصميم الباب أمام إنتاج كهرباء غير محدود في المباني المكتبية والسكنية بتكلفة تكاد تكون معدومة.

يقول ليونارد نيكوسان، كبير مسؤولي التكنولوجيا في الشركة، في بيان صحافي: «كان استخدام الذكاء الاصطناعي ضرورياً للتحرر من التحيزات طويلة الأمد التي أثرت على تصميمات التوربينات خلال القرن الماضي. سمح لنا الذكاء الاصطناعي باستكشاف إمكانيات التصميم خارج نطاق التجارب البشرية التقليدية».

وفقاً لنيكوسان، تمكن المصممون من «توليد واختبار وتحسين أكثر من 2000 تصميم لتوربينات الرياح في غضون أسابيع قليلة، ما أدى إلى تسريع عملية التطوير لدينا بشكل كبير وتحقيق ما كان يستغرق سنوات وملايين الجنيهات من خلال الطرق التقليدية».

سحر «التصميم التطوري»

«التصميم التطوري الموجه بالذكاء الاصطناعي» هو منهجية تقوم على نفس فكرة الانتقاء الطبيعي. تبدأ العملية بتوليد آلاف المتغيرات التصميمية التي يتم تقييمها وفقاً لوظيفة «البقاء للأفضل»، والتي تحدد مدى نجاح كل متغير في تلبية أهداف المشروع. ويختار الذكاء الاصطناعي أفضل البدائل لاستخدامها أساساً لتكرارات جديدة، وإعادة الجمع بين الميزات وتنويعها لتطوير إصدارات محسنة.

تتكرر هذه الخطوات حتى يصل الذكاء الاصطناعي إلى حل يحقق تحسين جميع العلامات المهمة مثل الكفاءة الديناميكية الهوائية، والاستقرار الهيكلي، والوزن، أو الاكتناز.

تقول الشركة إن عمليتها تتجنب التحيزات البشرية الموجودة في الهندسة التقليدية. بطبيعتها، تكون الهندسة التقليدية محدودة بالأفكار والمعرفة السابقة.

من ناحية أخرى، يستكشف الذكاء الاصطناعي مجموعة واسعة من الاحتمالات دون القيود في العقل البشري. عندما تجمع بين جيل الذكاء الاصطناعي والتكرار التطوري، يمكن أن يؤدي هذا إلى نتائج مبتكرة تتحدى غالباً الفطرة السليمة ولكنها لا تزال تعمل.

إن نهج التصميم التطوري هذا ليس جديداً تماماً، إذ استخدمت صناعة الطيران والفضاء برامج بهذه القدرات لسنوات. ومثلاً استخدمت شركة «إيرباص»، بالتعاون مع شركة «أوتوديسك»، عملية مماثلة لتصميم حاجز مقصورة خفيف الوزن للغاية لطائراتها من طراز A320وظهرت النتيجة مستوحاة من هياكل العظام الطبيعية، ما أدى إلى انخفاض الوزن بنسبة 45 في المائة مقارنة بالهياكل المماثلة المصممة بالطرق التقليدية.

كما طبقت شركة «جنرال إلكتريك» الخوارزميات التطورية في إعادة تصميم حامل محرك نفاث جديد، مما أدى إلى انخفاض وزن القطعة بنسبة 80 في المائة. وتستخدم وكالة «ناسا» أيضاً هذه التقنية منذ سنوات، ففي عام 2006 استخدمت الوكالة خوارزمية تطورية لتصميم «هوائي متطور».

نجاح توربين «برمنغهام بليد»

لقد طبق فريق المصممين بقيادة الدكتور كيت ويندوز - يول من جامعة برمنغهام هذه العملية التطورية لحل مشكلة تكافح العديد من تصميمات التوربينات لمعالجتها: كيفية العمل بكفاءة في البيئات الحضرية، حيث تكون الرياح أبطأ وأكثر اضطراباً بسبب المباني.

ويقول نيكوسان: «كنا بحاجة إلى توربين يمكنه التقاط سرعات الرياح المنخفضة نسبياً في برمنغهام مع إدارة الاضطرابات الناجمة عن المباني المحيطة. وكان لا بد أن يكون التصميم أيضاً مضغوطاً وخفيف الوزن ليناسب التركيبات على الأسطح».

* مجلة «فاست كومباني» خدمات «تريبيون ميديا»