چطور هر انسان منحصر‌به فرد می‌شود؟

با نگاه کردن به انسان‌های اطرافتان پی خواهید برد که نمی‌توانید تفاوت میان آنها را نادیده‌بگیرید،‌تفاوت در بدن، رفتار و شخصیت افراد همگی منحصر به فرد به نظر می‌آیند. اکنون کل بشریت را در نظر بگیرید، درحدود هفت میلیارد بر روی زمین زندگی می‌کنند و طی 50 هزار سال گذشته نیز در حدود 100 میلیارد انسان زندگی کرده و از جهان رفته‌اند، جالب است که بدانید هریک از این انسانهای کنونی و گذشته، در نوع خود بینظیر بوده‌اند و این روند در میان نوزادان امروزی نیز ادامه دارد.

با دقیق‌تر شدن در بیولوژی انسان‌ها برای یافتن راه‌های پیچیده‌تر به منظور تعیین هویت انسانها، شیوه‌هایی کشف می‌شوند که مختص هر انسان هستند، بعضی از آنها مانند اثر انگشت و DNA آشکارند و بعضی دیگر کمتر شناخته شده‌اند. 10 مورد از نشانه‌های منحصر‌به فرد بودن هر انسان در ادامه مطلب عنوان خواهند شد.

DNA

در سال 2001 پروژه ژنوم انسان گزارش کرد که 99.9 درصد از ژنوم انسان‌ها به یکدیگر شبیه است و تنها 0.1 درصد از آن عامل تفاوت‌های فردی در میان انسان‌ها است. طی دهه گذشته، این میزان به 0.5 درصد رسیده‌است اما به هر حال 0.5 درصد از کل ژنوم نیز عدد بسیار خردی است که به نظر برای مشاهده تفاوت‌های فردی در انسان‌ها کافی نمی‌آید. با این‌همه حقیقت به گونه‌ای دیگر است.

ژنوم انسان از 3.2 میلیارد حرف کد DNA تشکیل شده‌است که 0.5 درصد از این 3.2 میلیارد برابر 16 میلیون حرف است. کد‌ها چهار حرفی هستند و از این رو ترکیبات احتمالی چهار به توان 16 میلیون خواهد بود، رقمی بسیار بزرگ که احتمال شباهت ژنوم انسان‌ها به یکدیگر، حتی دوقلو‌های همسان را به صفر می‌رساند. در دوقلوهای همسان این تفاوت‌ها به واسطه تغییرات کوچک و جهش‌های اتفاقی در زمان کپی شدن DNA به وجود می‌آیند.

آنچه تا کنون مشخص نشده‌ نسبت این تغییرات ژنتیکی است که منجر به متفاوت شدن یک انسان از انسانی دیگر می‌شود زیرا بسیاری از این تغییرات در مناطق کد‌نویسی نشده که در آن پروتئین ساخته نشده و حالت ژن تنظیم نمی‌شود به وجود می‌آیند. آنچه مشخص است تغییرات کوچک ژنتیکی می‌تواند تاثیر به سزایی بر روی ویژگی‌های فیزیکی از قبیل رنگ چشم‌ها و بیماری‌ها داشته‌باشد. پس به راحتی می‌توان گفت که بی‌همتایی یک فرد به عنوان یک انسان از ژنومش آغاز می‌شود.

اثر انگشت

همه از یکتا بودن اثرانگشت هر انسان آگاهی دارند، نشانه‌ای که شکل و ابعاد آن تحت تاثیر ژن‌ها قرار دارد. اما شکل گیری اثرانگشت در دوران جنینی تحت تاثیر عوامل محیطی از قبیل فشار دیواره‌های رحم و میزان مایع آمنیوتیک نیز قرار دارد. این به آن معنی است که اثر انگشت دوقلو‌های همسان با اینکه می‌توانند بسیار به یکدیگر شباهت داشته باشند، اما به اندازه‌ای تفاوت در آنها دیده‌می شود که بتوان آنها را از یکدیگر تشخیص داد.

هنوز کاربرد اصلی اثر انگشت مشخص نشده‌است، مطالعه‌ای جدید نیز نشان می‌دهد برخلاف باور عمومی، این پدیده در گرفتن اجسام کمکی به انسان نمی‌کند زیرا نه تنها میزان اصطکاک را افزایش نمی‌دهد، بلکه آن را کاهش نیز می‌دهد. از دیگر احتمالاتی که برای توضیح کارایی اثرانگشت عنوان شده ایجاد انعطاف پذیری در پوست و یا افزایش قدرت لامسه است. با این‌همه این پدیده هیچ ارتباطی با بقای انسان ندارد، زیرا افرادی که به صورت طبیعی بدون اثر انگشت متولد شده‌اند به خوبی به زندگی سالم و طبیعی خود ادامه داده‌اند.

قدم زدن

از زمانی که اولین اجداد انسان در حدود 1.5 میلیون سال پیش بر روی زمین آغاز به قدم زدن کرد، انسانها کمابیش به شکلی یکسان بر روی زمین راه‌رفته‌اند: یک پا در جلوی پای دیگر، نوسان از لگد و چرخش از پاشنه تا شست پا. جدا از این الگوی کلی، هر انسانی به شیوه متفاوتی از دیگری راه‌می‌رود. با این‌که نمی‌توان از منحصر‌به‌فرد بودن شیوه راه‌رفتن افراد اطمینان حاصل کرد، مطالعاتی که از دهه 1970 تا کنون انجام گرفته‌اند نشان می‌دهند شیوه قدم زدن در افراد به اندازه‌ای از یکدیگر متفاوت هست که انسان بتواند در 90 درصد از موارد آشنایانش را تنها با دیدن شکل راه‌رفتن آنها شناسایی کند.

شیوه راه‌رفتن در کودکی متغیر است اما با متوقف شدن رشد بدن،‌این شیوه نیز ثابت می‌شود و پس از آن تفاوت‌های موجود در طول پاها و پهنای لگن به اضافه عوامل محیطی از قبیل میزان ماهیچه‌هایی که از طریق ورزش در بدن ساخته‌می‌شوند بر روی نحوه راه‌رفتن انسان تاثیر می‌گذارند.

گوش‌ها

شاید انسان توجه چندان زیادی به شکل گوشهای خود نداشته باشد اما با کمی دقت مشخص می‌شود که گوش راست تفاوت‌هایی با گوش چپ دارد، و به علاوه گوش هیچ انسانی بر روی زمین به گوش انسان دیگری شباهت ندارد. این به آن دلیل است که گوش انسان از 6 برجستگی کوچک که پنج هفته پس از تشکیل جنین در دوطرف سر دیده می‌شوند ساخته شده‌اند. با‌اینکه ساختار و شکل کلی گوش‌ها را ژنتیک مشخص می‌کند، عوامل محیطی دوران جنینی از قبیل نحوه قرار گیری جنین می‌تواند بر روی شکل ظاهری گوش تاثیرگذار باشد زمانی که گوش‌ها شکل گرفتند، شکل آنها ثابت می‌شود.

چشم‌ها

عنبیه هر چشمی یکی از منحصر‌به فرد‌ترین بخش‌های بدن انسان‌ها‌ است تا حدی که در کشور‌هایی از قبیل آمریکا، بریتانیا و کانادا از اسکن عنبیه برای تایید هویت افراد استفاده می‌شود. با این‌همه ظاهر چشم‌ها در میان خانواده‌ها موروثی است و دو عضو خانواده می‌توانند چشم‌هایی شبیه به هم داشته باشند. اما با آگاهی از پیچیدگی ساختار عنبیه،‌شبکه‌ای درهم تنیده از ماهیچه‌ها، عروق خونی، رنگدانه‌ها و پیوند‌ها که عمق و رنگ را در عنبیه ایجاد می‌کنند، متوجه خواهید شد که عنبیه چشم دو انسان نمی‌تواند شباهتی به یکدیگر داشته باشد.

آنچه در میان خانواده‌ها موروثی است، رنگ عنبیه و بافت کلی آن است، درحالی‌ که سیستم‌های شناسایی عنبیه بر روی لبه‌های عنبیه، چین و چروک‌ها و لکه‌های آن متمرکز می‌شود. این ساختار به نحوه قرار‌گیری بند‌ها، ماهیچه‌ها و رنگدانه‌ها در زمان شکل گیری عنبیه پیش از تولد نوزاد بستگی دارد. این ویژگی تحت کنترل ژن‌ها نبوده و به صورت تصادفی شکل می‌گیرند.

صدا

زمانی‌که انسان سخن می‌گوید، صدای خروجی مجموعه‌ای از عوامل مختلف را در بر دارد: صدایی که از ارتعاش هوا در حنجره ایجاد می‌شود، شیوه نوسان صوت درون دهان و بینی، و چگونگی تبدیل شدن آن به واژه‌ها با کمک دهان، لب‌ها و گونه‌ها. از‌آنجایی که احتمال شبیه بودن حنجره، دهان، بینی، دندان‌ها و ماهیچه‌ها در دو انسان مختلف بسیار کم است، صدای هر فردی نیز مختص خود فرد خواهد بود.

تفاوت در اینجا‌ است که انسان بر خلاف دیگر نشانه‌ها مثل اثر انگشت، می تواند هوشیارانه نوع صدای خود را به واسطه تغییر دادن ماهیچه‌های صورت و حنجره تغییر دهد. اکثر انسانها در تغییر دادن صدای خود تبحر دارند و علاوه بر آن عوامل محیطی از قبیل شرایط اجتماعی مختلف و ناگهانی نیز بر روی تغییر صدا تاثیرگذارند. از این رو با وجود‌ اینکه صدای هر فرد مختص به خود او است، نمی‌توان صدای افراد را ابزار تعیین هویت قابل اعتمادی در نظر گرفت.

بو

بوی بدن هیچ انسانی بر روی زمین به بوی بدن انسان دیگری شباهت ندارد و هر هفت میلیارد انسانی که روی زمین در تکاپو هستند، هریک بوی مختص به خود را دارند. علاوه بر این، بدن انسان تنها یک نوع رایحه در خود ندارد و هرنقطه از بدن بویی ویژه خود را دارد. مطالعه‌ای جدید نشان داده که از میان ترکیبی از 5000 اسید، الکل، کتون و آلدئیدی که در رایحه بدن انسان وجود دارد، 44 نوع از آنها به اندازه‌ای قابل تشخیصند که می‌توان از آنها در ساخت پروفایل شیمیایی یک انسان استفاده کرده و از آن مانند اثر انگشت برای شناسایی هویتش استفاده کرد.

ضربان قلب

درصورتی که با دقت به صدای قلب فردی گوش داده شود توجه چندانی به تفاوت‌های موجود در نحوه تپش قلب آنها نخواهد شد، اما این تفاوت‌ها را می‌توان با استفاده از الکتروکاردیوگرام تشخیص داد. این دستگاه سه نقطه اوج موج P که در اثر انقباض بطن‌های بالایی به وجود می‌آیند، QRS که انقباض قوی‌تر بطن‌های پایینی را نشان می‌دهند و موج T که نشان‌دهنده استراحت قلب است را نمایش می‌دهد.

قلب هر انسانی از نظر ابعاد و شکل با دیگری متفاوت است و از این رو ارتفاع، طول و توقف هریک از موج‌ها از انسانی به انسان دیگر متفاوت است و با اینکه که نقاط استراحت قلب با بالا رفتن ضربان تغییر پیدا می‌کند، هنوز می‌توان الگوی ضربان قلب افراد را نشانه‌ای منحصر‌به فرد برای اشخاص در نظر گرفت. از آنجایی که ضربان قلب عملی ناخودآگاه است، امکان تغییر دادن تعمدی آن وجود ندارد و به همین واسطه تعدادی از شرکت‌ها قصد ساخت ابزار‌هایی را دارند که با استفاده از آنها بتوانند از ضربان قلب برای تعیین هویت افراد استفاده کنند. اپل نیز قصد دارد از ضربان قلب کاربرانش برای محافظت از اطلاعات خصوصی، به عنوان رمز عبور استفاده کند.

امواج مغزی

آیا چیزی شخصی‌تر و منحصربه‌فرد‌تر از آنچه انسان به آن می‌اندیشد وجود دارد؟ شاید پاسخ این سوال واضح به نظر بیاید اما تفاوت‌های موجود در امواج مغزی انسان‌ها موضوعی است که به تازگی مورد توجه دانشمندان قرار گرفته‌است. انسان‌ها به همراه تعداد زیادی از نورون‌ها متولد می‌شوند، که در دوران نوزادی و کودکی در حدود 50درصد از آنها تغییر پیدا می‌کنند. در نتیجه آنچه از این نورون‌ها به‌جا می‌ماند باعث منحصر‌به فرد شدن امواج مغزی هر انسان خواهد شد. گوش دادن به امواج مغزی انسان‌ها با استفاده از دستگاه‌های ویژه امکان درک تفاوت‌های موجود در امواج مغزی هر انسان با دیگری را به وجود خواهد آورد.

میکروبیوم

یکی از جنبه‌های بی‌همتایی انسان 100 تریلیون باکتری است که درون و بیرون بدن انسان زندگی می‌کنند. تعداد این باکتری‌ها از تعداد سلول‌های سازنده بدن انسان نیز بیشتر است، آنها از 3.3 میلیون ژن برخوردارند درحالی‌که انسان از 23 هزار ژن برخوردار است. از این‌رو گروهی از دانشمندان بر این باورند که انسان تنها 0.7 درصد انسان است و بقیه آن باکتری است.

از میان هزار نوع باکتری که در بدن تمامی انسان‌ها یافت می‌شوند، درحدود 150 باکتری منحصر به بدن یک فرد است که بیشترین از 150 گونه نیز در روده‌ها زندگی می‌کنند. درعین حال جمعیت باکتری‌های هر انسان از ویژگی‌های متفاوتی برخوردار است. باکتری‌های پوستی نیز از انسانی به انسان دیگر متفاوتند و در طول زمان تغییر چندانی نمی‌کنند. مطالعه‌ای جدید نشان می‌دهد اثر باکتریایی بی‌همتایی از انگشتان انسان بر روی هر جسمی که لمس کند به جا مانده و برای دوهفته دست‌نخورده باقی‌ می‌ماند. دوقلو‌های همسان نیز که تشخیص آنها با کمک DNA کاری بسیار دشوار است را می‌توان به این‌ شیوه از یکدیگر تشخیص داد.