Čo odlišuje ľudí od opíc, okrem veľkého mozgu a stojatej chôdze? V novej štúdii vedci zistili, že ľudia majú oveľa menej mutácií DNA ako ich najbližší žijúci príbuzní. Ukazuje sa, že náš vývoj je asi o tretinu pomalší. Vedecká publikácia „Wiedenskub“hovorí o nových objektoch vďaka tomuto výskumu.
Čo odlišuje ľudí od opíc?
Možno ste už položili túto otázku. Veľký mozog? Chôdza vo zvislej polohe? Palec hore?
Možno. Zdá sa však, že je toho viac. V novej štúdii dánski vedci zistili, že ľudia majú oveľa menej mutácií DNA ako naši najbližší žijúci príbuzní, veľké opice.
To znamená, že naše gény sa nelíšia od rodičovských génov, ako je tomu v prípade veľkých opíc.
„Ľudské dieťa sa rodí s menším počtom mutácií ako šimpanz pre deti. Náš vývoj je asi o tretinu pomalší ako vývoj iných primátov, “povedal Wiedenskub Mikkel Heide Schierup, profesor Centra bioinformatiky na Aarhus University a spoluautor novej štúdie.
Spolu s genetikkou Christinou Hvilsomovou zo Zoo v Kodani a bioinformatikom Aarhuskej univerzity Sørenom Besenbacherom porovnával frekvenciu ľudských mutácií s frekvenciou šimpanzov, goríl a orangutanov.
Výsledky naznačujú, že miera ľudských mutácií v posledných miliónoch rokov dramaticky poklesla. Štúdia bola nedávno uverejnená vo vedeckom časopise Nature Ecology and Evolution.
Propagačné video:
V priebehu času sa objavuje stále viac mutácií
K mutáciám dochádza, keď sa naše bunky delia. Skúste sa napríklad bližšie pozrieť na svoje ruky.
Možno tam je viac vrások ako predtým? To by malo byť. Denné aktivity a ultrafialové žiarenie zo slnka neustále ničia naše bunky. Našťastie sa bunky regenerujú samostatne.
„V 99,9% prípadov sa obnovia bez chýb. Ale v priebehu času sa počas zotavovania objaví stále viac a viac chýb, nazývaných tiež mutácie, “hovorí Mikkel Heide Schirup.
Mutácie ukazujú, ako sme sa vyvinuli
V prípade mutácií, ktoré sa vyskytujú u plodu v maternici, hovoríme o zmenách, ktoré nastanú počas delenia buniek a nie sú zdedené po matke alebo otcovi.
V tomto prípade je však nesprávne hovoriť o všetkých chybách, hovorí Mikkel Heide Schirup. Mutácie môžu byť prospešné, škodlivé alebo irelevantné.
„Mnoho mutácií sa nijakým spôsobom neprejavuje a práve oni určujeme čas pôvodu druhu. Väčšina škodlivých mutácií rýchlo zmizne a malé množstvo prospešných mutácií sa rozšíri a dá druhu nové vlastnosti, “hovorí Mikkel Heide Schirup.
Mutácie môžu povedať, kedy sa niekto objavil
Podľa Mikkel Heide Schirup sa môžu rôzne miery mutácie použiť na určenie, kedy sa predkovia ľudí a veľkých opíc rozdelia a stanú sa rôznymi druhmi.
Ak sa pozriete na frekvenciu ľudských mutácií, ukázalo sa, že musíte ísť asi o 10 miliónov rokov späť, aby ste sa dostali do doby, keď sme sa rozišli so šimpanzmi.
"Ale keď si uvedomíte, že miera mutácie u šimpanzov je vyššia ako tá naša, ukazuje sa, že ľudia sa pred šimpanzmi asi pred 6,6 miliónmi rokov odchýlili, a to je oveľa lepšie v súlade s fosílnymi nálezmi, ktoré máme," hovorí Mikkel Heide Schirup.
Vedci to dokážu zistiť hľadaním mutácií v genóme šimpanza a porovnaním ich s počtom mutácií, ktoré odovzdajú po generácii. Miera mutácií šimpanza je v súlade s fosílnymi nálezmi.
Napríklad v období rokov 2001 až 2002 v čadskej púšti v Afrike sa našlo niekoľko fosílnych nálezísk skorých veľkých opíc Čadu Sahelanthropus (Sahelanthropus tchadensis), ktoré sa považovali za spoločného predka ľudí a šimpanzov. Sahelanthropus žil pred siedmimi miliónmi rokov.
Vedec: veľmi zaujímavá štúdia
Túto štúdiu si prečítal evolučný biológ Morten Allentoft z Národného prírodovedného múzea. A je inšpirovaný.
„Ide o serióznu štúdiu s veľmi zaujímavým prístupom. Vypočítali spoločný genóm niekoľkých rodín opíc, čo poskytlo impozantné množstvo údajov, “povedal Wiedenskub.
„Už nejaký čas došlo k zámene, pokiaľ ide o zvláštny rozpor medzi frekvenciou mutácií v ľudskom genóme a vekom fosílií, keď došlo k nášmu vývojovému rozdeleniu s ľudoopmi. Namiesto toho, aby študovali ľudí, vedci tu problém obracali a študovali našich najbližších príbuzných. A teraz hľadajú údaje, ktoré sú v súlade s fosílnymi nálezmi. ““
„Preto sme my ľudia v tejto súvislosti najpodivnejšou opicou.“
Vedci: niečo sa mohlo stať počas exodu z Afriky
Podľa Mikkelovej Heide Schirupovej je ťažké pochopiť, kedy počet mutácií človeka začal klesať. Navrhuje však, aby sa to stalo relatívne nedávno. Možno len pred 200 - 300 000 rokmi.
Morten Allentoft súhlasí s Mikkel Heide Schirup, že sa zdá, že miera mutácií u ľudí relatívne nedávno klesla. A „nedávno“znamená rozsah za posledných milión rokov.
"Pravdepodobne sa to stalo na poslednom úseku vetvy." Keby sa to stalo skôr, obraz by nebol v súlade s vekom fosílií, pretože by sme sa museli oddeliť pred obdobím, v ktorom sú niektoré nálezy datované, a veríme, že sú to naši spoločné predky, “hovorí.
Nie je známe, prečo máme menej mutácií
je však ťažké povedať, čo by mohlo byť príčinou poklesu miery mutácií. Možno ide o zmenu životného prostredia a životných podmienok, navrhuje Morten Allentoft.
„Opustili sme Afriku a prevzali celú zemeguľu. Boli sme ovplyvnení najrôznejšími environmentálnymi faktormi, ktoré by nemali vplyv na iné veľké opice. Nikto nevie, ako to všetko môže ovplyvniť rýchlosť mutácií. ““
„Veľa vecí môže zmeniť,“hovorí Mikkel Heide Schirup. "Environmentálne aj biologické faktory, ako napríklad skutočnosť, že neskôr vyrastáme a máme deti."
Frekvencia mutácií u ľudí sa študuje hlavne u Európanov
Ďalším krokom v tejto štúdii bude okrem iného preskúmať mieru mutácií u viacerých opíc, aby sa získal presnejší odhad. Vedci do svojej práce zahrnú aj ďalšie veľké opice - bonobos.
Vedci by navyše mali testovať mieru mutácie u rôznych ľudí, hovorí Mikkel Heide Schirup.
„Bohužiaľ sme zhromaždili informácie o frekvencii mutácií hlavne o materiáli európskej populácie, takže teraz musíme zistiť, či by sa obraz mohol líšiť v iných častiach sveta,“hovorí Mikkel Heide Schirup.
Morten Allentoft súhlasí s tým, že by to mal byť ďalší krok.
„Bude zaujímavé zistiť, či sa miera mutácií líši, napríklad medzi pôvodnými obyvateľmi Amazonky alebo Afriky. Možno nám to poskytne informácie o tom, kde a kedy sa v našej evolučnej histórii tento ukazovateľ znížil a či k tomu došlo po exoduse z Afriky. ““
Našlo sa viac mutácií, ako sa očakávalo
Nová štúdia sa zamerala na celkom desať rodín opíc matky, otca a mláďatá: sedem šimpanzích rodín, dve gorilie rodiny a jednu orangutánsku rodinu.
Vedci zdokumentovali množstvo nových mutácií a našli genetické varianty, ktoré sa vyskytovali iba u dieťaťa a nie u rodičov.
Toto sa uskutočnilo technikou sekvenovania genómu, ktorá sa použila na stanovenie DNA organizmu.
Vo všetkých rodinách vedci zistili viac mutácií u mladých ľudí, ako sa očakávalo, na základe údajov o mutáciách u ľudí.
Vedci tiež vychádzali z materiálov z predchádzajúcich štúdií, ktoré skúmali frekvenciu mutácií u ľudí.
Asbjørn Mølgaard Sørensen