Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  

Recommended Posts

Autorzy nowych badań twierdzą, że ojczyzną współczesnych ludzi jest Botswana. To właśnie tam, w delcie rzeki Okawango, miała przed 200 000 laty pojawić się i rozwijać pierwsza populacja człowieka współczesnego.

W artykule, opublikowanym na łamach Nature, czytamy: anatomicznie współcześni ludzie pojawili się w Afryce około 200 000 lat temu. Chociaż niektóre najstarsze szczątki sugerują, że pochodzili oni ze wschodu Afryki, to południe Afryki jest domem populacji, która reprezentuje najwcześniejszą gałąź filogenetyczną. W ramach naszej pracy stworzyliśmy największą, o ile nam wiadomo, bazę słabo reprezentowanej macierzystej gałęzi L0 mitochondrialnego DNA pobranego od współczesnych mieszkańców południa Afryki. Dzięki odtworzeniu w czasie częstotliwości oraz rozkładu występowania, wykazaliśmy, że gałąź L0 pojawiła się na mokradłach Makgadikgadi-Okawango przed około 200 000 lat. Autorzy badań stwierdzili, że przedstawiciele tej linii genetycznej pozostawali na wspomnianym obszarze przez około 70 000 lat, następnie zaczęli się rozprzestrzeniać. Jest to zgodne z tym, co wiemy o ówczesnym klimacie. W tym bowiem czasie stawał się on coraz bardziej wilgotny, dzięki czemu powstały korytarze sprzyjające migracji.

Ci pierwsi anatomicznie współcześni ludzie byli niewielką grupą łowców-zbieraczy ludu Khoisan. Zamieszkiwali oni obszar wielkości współczesnej Szwajcarii. Wówczas cały region Makgadikgadi-Okawango stanowiły mokradła. Jak mówi główna autorka badań, Vanessa M. Hayes, genetyk z australijskiego Garvan Institute of Medical Research, tamtejsza społeczność była wyjątkowo stabilna i przez 70 000 lat zamieszkiwała niemal niezmienione tereny przypominające dzisiejszą deltę Okawango.

Autorzy badań oparli je na mitochondrialnym genomie 1217 współczesnych mieszkańców południa Afryki. Skupili się na badaniu najstarszej znanej linii mitochondrialnej L0. Badanie akumulowania się mutacji pozwala na określenie czasu, w jakim zachodziły zmiany. Zmiany takie zostały zidentyfikowane i datowane. Okazało się, że datowanie koreluje z datowaniem zmian klimatycznych oraz z archeologicznymi dowodami na migrację człowieka.

Jak mówią naukowcy, najpierw przed około 130 000 laty, w wyniku zwiększania się opadów, otworzył się korytarz, który umożliwił migrację na północny-wschód. Około 110 000 lat temu obszar Makgadikgadi-Okawango stawał się coraz bardziej suchy, a jednocześnie otworzył się korytarz do migracji na południe. Dowodami na takie migracje są, zdaniem uczonych, istniejące do dzisiaj izolowane linie genetyczne L0k i L0d1'2.

Te nowe badania pasują do wcześniej zdobytych dowodów genetycznych, wskazujących na istnienie migracji z południa do Afryki Wschodniej, do mieszania się z tamtejszymi populacjami i migracji poza Afrykę. Jeszcze inne, tegoroczne badania, sugerują, że migracja z południa Afryki na wschód bezpośrednio poprzedzała dużą migrację poza Afrykę.

James Cole, archeolog z angielskiego University of Brighton, który nie brał udziału w badaniach grupy Hayes, chwali Australijczyków za ich osiągnięcia. Jednak zauważa, że nie uwzględnili oni w swojej pracy tak ważnych dowodów, jak np. liczący sobie 315 000 lat szkielet człowieka współczesnego znaleziony w Maroku. Hayes odpowiada, że w swoich badaniach skupiła się wyłącznie na populacji bezpośrednich przodków współcześnie żyjących ludzi, a wobec braku DNA ze szkieletu z Maroka nie znamy jego związków z dzisiejszymi H.sapiens.

Na braki zwraca też uwagę Milford Wolpoff, paleonatropolog z University of Michgan. Jego zdaniem zespół Hayes zbyt wąsko podszedł do problemu. Opieranie się jedynie na dowodach mitochondrialnych może wprowadzić w błąd. Na przykład nasze związki genetyczne z neandertalczykami są widoczne wyłącznie w DNA jądrowym, a zupełnie brak ich w DNA mitochondrialnym. DNA jądrowe składa się z trzech miliardów par zasad i może ono opowiadać zupełnie inną historię o pochodzeniu człowieka współczesnego niż to, czego możemy dowiedzieć się z mitochondrialnego DNA składającego się z 16 000 par.

Jak obrazowo powiedział James Cole: mamy do czynienia z puzzlami składającymi się z miliona części. Ułożyliśmy może 100 pierwszych. Paleogenetyka znacząco zwiększyła skalę problemu. Gdy mieliśmy do czynienia z danymi paleontologicznymi i archeologicznymi, wydawało się, że to układanka z 1000 puzzli. Genetyka miała pozwolić na ich całkowite ułożenie. Zamiast tego okazało się, że ten obraz jest znacznie bardziej skomplikowany niż sądziliśmy.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W jaskini Estatuas w północnej Hiszpanii ludzie żyli przez około 105 000 lat. Znaleziono tam artefakty świadczące o tym, że neandertalczycy wytwarzali tam kamienne narzędzia, dzielili mięso jeleni i rozpalali ogniska. Jednak znaleziono tam również coś innego, znacznie bardziej niezwykłego – pierwsze jądrowe DNA (nDNA) prehistorycznych ludzi pozyskanie z jaskiniowego podłoża. W nowatorskich badaniach udział brał doktor Maciej T. Krajcarz z Instytutu Nauk Geologicznych Polskiej Akademii Nauk.
      Możemy sobie wyobrazić jak siedzą na ziemi robiąc narzędzia czy dzieląc mięso. Może któryś z nich się zaciął, może dziecko się załatwiło. Całe tego typu DNA pozostało na dnie jaskini, mówi genetyk Benjamin Vernot z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka.
      Naukowcy z Niemiec, Hiszpanii, Australii, Polski, Izraela, Rosji i Kanady poinformowali właśnie na łamach Science o udanej próbie pozyskania z podłoża jaskini nDNA prehistorycznych ludzi. Dotychczas udawało się z tego źródła pozyskiwać znacznie krótsze mitochondrialne DNA (mtDNA). Tymczasem nDNA, które niesie ze sobą znacznie więcej informacji, pozyskiwano wyłącznie z zębów i kości. Teraz wydaje się, że nDNA można będzie pozyskiwać z osadów. A osadów jest pełno na stanowiskach archeologicznych, stwierdza Marie Soressi z Uniwersytetu w Leiden.
      Pozyskane DNA pozwala zidentyfikować członków grupy i ich płeć. Pokazuje również, że około 100 000 lat temu, być może w związku z ochłodzeniem klimatu, jedna grupa neandertalczyków zastąpiła drugą.
      Dotychczas paleogenetycy byli w stanie pozyskać DNA z kości lub zębów 23 prehistorycznych ludzi, w tym 18 neandertalczyków żyjących w 14 miejscach Eurazji.
      W ramach opisywanych tutaj badań naukowcy pobrali próbki z trzech jaskiń, o których wiadomo, że mieszkali tam ludzie: Denisowej i Chagyarskaya na Syberii oraz Estatuas w Hiszpanii. Opracowali nowe narzędzia, która pozwoliły im poszukiwać w osadach DNA człowieka, ignorując jednocześnie materiał genetyczny innych zwierząt oraz roślin. Następnie użyli metod statystycznych, by skupić się na DNA neandertalczyków.
      We wszystkich trzech jaskiniach znaleziono nDNA i mtDNA neandertalczyków. Jednak największą niespodziankę sprawiły osady z Estatuas. nDNA neadertalskiego mężczyzny znalezione w warstwie sprzed 113 000 lat było powiązane z DNA wczesnych neandertalczyków, którzy 120 000 lat temu zamieszkiwali jaskinię Denisową oraz jaskinie w Belgii i Niemczech. Tymczasem nDNA dwóch neandertalskich kobiet, które żyły w Estatuas przed około 100 000 lat, było bliżej spokrewnione z późniejszymi „klasycznymi” neandertalczykami, w tym żyjącymi 70 000 lat temu w jaskini Vaindija w Chorwacji oraz 60–80 tysięcy lat temu w Chagyarskaya.
      Jednocześnie próbki mtDNA z Estatuas wykazały, że w jaskini dochodziło do spadku zróżnicowania genetycznego. W osadach sprzed 113 000 lat znaleziono co najmniej trzy typy mtDNA, tymczasem 80–107 tysięcy lat temu pozostał tylko jeden typ. Z innych badań materiału genetycznego z zębów i kości neandertalczyków wiemy, że w tym czasie dochodziło do spadku zróżnicowania.
      Naukowcy sądzą, że w ciepłym i wilgotnym okresie interglacjalnym, który rozpoczął się 130 000 lat temu, populacja neandertalczyków dobrze sobie radziła i się rozwijała. Jednak 110 000 lat temu doszło do gwałtownego ochłodzenia i wkrótce wyginęły wszystkie, z wyjątkiem jednej, linie genetyczne H. neanderthalensis. Przedstawiciele tej linii ponownie zaludnili Europę podczas następnego cieplejszego okresu.
      To właśnie ta linia to „klasyczni” neandertalczycy, których szczątki znaleziono w Vindija czy w La Ferrassie we Francji. Linia ta miała znacznie większe mózgi. Pojemność czaszki jej przedstawicieli sięgała 1750 cm3, podczas gdy u wcześniejszych neandertalczyków było to nie więcej niż 1400 cm3. Współautor badań, Jose Luis Arsuaga z Universidad Complutense w Madrycie zauważa, że podobny proces widzimy u H. sapiens w Afryce, gdzie również doszło do zwiększenia pojemności czaszki i zastępowania jednych populacji innymi.
      Autorzy najnowszych badań już rozpoczęli poszukiwanie ludzkiego nDNA w osadach z dziesiątek stanowisk archeologicznych na całym świecie. Mamy nadzieję, że wkrótce uzyskamy dokładny pogląd na temat prehistorycznych ludzi i dowiemy się, kto, gdzie i kiedy żył, mówi Viviane Slon z Uniwersytetu w Tel Awiwie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po raz pierwszy w historii wyhodowano i utrzymano przy życiu małpi embrion zawierający ludzkie komórki. Z najnowszego numeru Cell dowiadujemy się, że chińsko-amerykańsko-hiszpański zespół naukowy wprowadził ludzkie komórki macierzyste do małpich embrionów i obserwował, jak się one rozwijają. Uczeni informują, że ludzkie i małpie komórki podlegały podziałowi i wzrostowi. Co najmniej 3 takie embriony przetrwały w warunkach laboratoryjnych przez 19 dni.
      Badania przeprowadził ten sam zespół, który w ubiegłym roku poinformował, iż w warunkach laboratoryjnych jest w stanie utrzymać przy życiu małpi embrion przez 20 dni od zapłodnienia. W 2017 roku ci sami naukowcy informowali o utworzeniu świńskich i krowich embrionów z ludzkimi komórkami oraz szczurzych embrionów z komórkami myszy.
      Ostatnie badania podzieliły jednak środowisko naukowe. Specjaliści kwestionują potrzebę tego typu badań z wykorzystaniem bliskich krewnych człowieka. Zwierzęta te nie są wykorzystywane w nauce w taki sposób jak myszy czy inne gryzonie. Są też chronione przez bardziej ścisłe przepisy i zasady etyczne. Tworzenie chimer człowieka z nieczłowiekowatymi będzie napotykało opór społeczny, co może przełożyć się na opór wobec tego typu badań w ogóle.
      Naukowcy zajmujący się tworzeniem chimer ludzko-zwierzęcych mają nadzieję, że w ten sposób uda się lepiej testować leki czy hodować organy do przeszczepów. Jak zauważa Alfonso Martinez Arias, biolog z Uniwersytetu Pompeu Fabra w Barcelonie, eksperymenty z takimi zwierzętami jak świnie czy krowy są bardziej obiecujące i trudniej tutaj o przekroczenie granic etycznych.
      Juan Carlos Izpisua Belmonte z Salk Institute for Biological Studies, który brał udział w najnowszych badaniach, zapewnia, że nikt nie myśli o implantowaniu hybrydowego embriona małpie. Celem badań jest lepsze zrozumienie, jak komórki różnych gatunków komunikują się ze sobą w embrionie. Izpisua Belmonte mówi, że prace nad chimerami ludzko-mysimi są o tyle trudne, że to dwa odległe od siebie gatunki, więc ich komórki komunikują się na różne sposoby. Jeśli więc lepiej zrozumiemy sposób komunikacji komórek w chimerach ludzko-małpich, będziemy w stanie poprawić chimery ludzko-mysie, mówi Izpisua Belmonte.
      Podczas najnowszych eksperymentów naukowcy zapłodnili jaja makaka krabożernego. Sześć dni po zapłodnieniu do 132 embrionów wprowadzono ludzkie pluripotencjalne komórki macierzsyte. W każdym z embrionów rozwijała się unikatowa kombinacja ludzkich i małpich komórek. Embriony umierały też w różnych tempie. W 11. dniu po zapłodnieniu żyło 91 embrionów, w dniu 17. zostało ich tylko 12, a w dniu 19 – zaledwie 3.
      Magdalena Zernicka-Goetz z California Institute of Technology zauważa, że badania te dowodzą, iż ludzkie komórki macierzyste mogą być wprowadzane do małpich embrionów. Dodaje, że autorzy badań nie byli w stanie kontrolować, w jaki typ komórek rozwiną się ludzkie komórki macierzyste, a jest to kluczowy warunek, by technologie takie wykorzystać np. do hodowli organów.
      Z kolei Martinez Arias bardziej sceptycznie podchodzi do wyników badań. Zwraca on uwagę, że po 15. dniu od zapłodnienia doszło do śmierci wielu embrionów, a to wskazuje, że ich rozwój był bardzo daleki od prawidłowego.
      Próby tworzenia chimer ludzi z małpami rodzą spory opór etyczny. Wprowadzane są kolejne przepisy regulujące tę kwestię. W przyszłym miesiącu zostaną opublikowane nowe wytyczne International Society for Stem Cell Research (ISSCR). Obecnie organizacja ta zabrania rozmnażania chimer ludzko-zwierzęcych i rekomenduje większy nadzór nad badaniami, gdzie ludzkie komórki mogą być integrowane w zwierzęcego gospodarza rozwijającego centralny układ nerwowy. Nie wiemy na razie, jakie będą nowe zalecenia.
      W wielu krajach, w tym w USA, Wielkiej Brytanii i Japonii istnieją przepisy ograniczające badania nad chimerami, do stworzenia  których wykorzystano ludzkie komórki. W roku 2019 Japonia zniosła zakaz prowadzenia badań z użyciem zwierzęcych embrionów zawierających ludzkie komórki i zaczęła badania takie finansować.
      W 2015 roku amerykańskie Narodowe Instytuty Zdrowia (NIH) wprowadziły moratorium na finansowanie z budżetu federalnego badań, w czasie których ludzkie komórki są wprowadzane do embrionów zwierzęcych. W 2016 pojawiła się propozycja zniesienia moratorium. Do dzisiaj pozostaje ono w mocy. Rzecznik prasowy NIH powiedział, że agencja czeka obecnie na nowe wytyczne ISSCR.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy, którzy zsekwencjonowali najstarsze europejskie DNA H. sapiens wykazali, że wielu pierwszych przedstawicieli tego gatunku, miało wśród swoich przodków neandertalczyków. Jednak ludzie ci, których szczątki znaleziono w jaskiniach w Bułgarii i Czechach, nie byli spokrewnieni z późniejszymi Europejczykami.
      Dotychczas udało się zsekwencjonować genom wielu gatunków ludzi nawet sprzed 430 000 lat. Jednak mamy bardzo niewiele informacji genetycznych z okresu pomiędzy 47 000 a 40 000 lat temu i żadnych danych na temat Homo sapiens sprzed tego okresu. Badania genomu szczątków znalezionych na Syberii i w Rumunii wskazują, że nie ma tutaj związku z późniejszymi migracjami na terenie Europy, ale z drugiej strony człowiek żyjący przed 40 000 lat na terenie dzisiejszych Chin jest spokrewniony z dzisiejszymi mieszkańcami Azji Wschodniej.
      Ci wcześni mieszkańcy Eurazji, podobnie jak wszyscy współcześni ludzie, których przodkowie nie pochodzą wyłącznie z Afryki, są spokrewnieni z neandertalczykami. Początkowo sądzono, że do pierwszego krzyżowania się doszło 50–60 tysięcy lat temu na terenie Bliskiego Wschodu. Jednak przed kilku laty badania szczątków osobnika żyjącego przed 40 000 lat w Pestera cu Oase w Rumunii wykazały, że neandertalski fragment jego genomu pochodzi sprzed zaledwie 4–6 pokoleń. To zaś pokazuje, że do krzyżowania dochodziło też na terenie Europy. Nie było jednak jasne, czy to izolowany przypadek czy też nie. Tym bardziej, że ten H. sapiens żył w czasach gdy neandertalczycy zaczęli już znikać.
      Na łamach Nature ukazały się właśnie dwa artykuły, które rzucają sporo światła na związki pomiędzy pierwszymi H. sapiens w Europie, późniejszymi Homo sapiens oraz neandertalczykami. Jednak badania te każą postawić też wiele nowych pytań.
      Jedno z badań dotyczy zęba i fragmentów kości z jaskini Baczo Kiro w Bułgarii. Drugie zaś to badania niemal kompletnej czaszki z jaskini Zlaty Kun w Czechach.
      Mateja Hajdinjak i Svant Pääbo z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka (MPI-EVA) w Lipsku, którzy prowadzili badania w Baczo Kiro, donoszą, że wszyscy trzej zmarli tam przedstawiciele H. sapiens, pochodzący sprzed 45 900 – 42 600 lat, mieli neandertalskich przodków. O ile jednak współcześni ludzie spoza Afryki mają około 2% neandertalskiego genomu, ci mieli go 3,4–3,8%. Bliższe badania tego genomu ujawniły, że neandertalscy przodkowie tych ludzi żyli zaledwie 6–7 generacji wcześniej, a do krzyżowania się doszło na terenie Europy.
      Z kolei kobieta z jaskini Zlaty kun również miała neandertalskich przodków, ale żyli oni 70–80 pokoleń wcześniej, mówi Johannes Kause, paleogenetyk z MPI-EVA, który brał udział w badaniach w Czechach. Ze względu na zanieczyszczenie czaszki nie było możliwe jej dokładne datowanie, jednak – bazując na jej neandertalskich przodkach – Krause podejrzewa, że kobieta zmarła ponad 45 000 lat temu. Żyła zatem w tym samym okresie co ludzie z Baczo Kiro.
      Ani ludzie z Baczo Kiro, ani kobieta z jaskini Zlaty kun nie byli spokrewnieni z później żyjącymi Europejczykami. To oznacza, że ich linia genetyczna zniknęła. Jednak ku zdumieniu naukowców okazało się, że ludzie z Baczo Kiro są spokrewnieni... ze współczesnymi mieszkańcami Azji Wschodniej i rdzennymi mieszkańcami obu Ameryk. Hajdinjak sądzi, że szczątki z Baczo Kiro należą do populacji, która niegdyś zamieszkiwała Eurazję, ale zniknęła ona z Europy i przetrwała w Azji. Dodatkowo fakt, że kilka osób z Baczo Kiro miało żyjących krótko przed nimi neandertalskich przodków wskazuje, że na terenie Europy rutynowo dochodziło do mieszania pomiędzy H. sapiens i H. neanderthalensis.
      Naukowcy zwracają też uwagę, że osoby z Baczo Kiro używały technologii IUP (Initial Upper Paleolitic). To technologia przejściowa, poprzedzająca kulturę oryniacką. Jest ona różna od typowych narzędzi neandertalczyków i późniejszych wytworów H. sapiens. Nie można wykluczyć, że powstała ona w wyniku wymiany kulturowej lub została wytworzona przez mieszaną populację neandertalczyków i H. sapiens.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Neandertalczycy byli zdolni do rozumienia mowy, wynika z badań przeprowadzonych przez multidyscyplinarny zespół naukowy, w skład którego wchodził m.in. profesor antropologii Rolf Quam z Binghamton University. To jedne z najważniejszych badań w moim życiu. Ich wyniki jasno pokazują, że neandertalczycy mieli wszystko, co potrzebne, by rozumieć ludzką mowę.
      Ewolucja języka i zdolności językowe neandertalczyków wciąż stanowią zagadkę. Od dziesięcioleci jednym z kluczowych zagadnień dotyczących komunikacji jest pytanie o to, czy inne gatunki człowieka, szczególnie neandertalczycy, również posługiwały się językiem mówionym, mówi współautor badań, profesor Juan Luis Arsuaga z Universidad Complutense de Madrid.
      Naukowcy wykonali obrazowanie tomograficzne, na podstawie którego stworzyli wirtualne trójwymiarowe modele struktur ucha H. sapiens i H. neanderthalensis. Następnie sprawdzali, czy struktura ucha pozwalała odbierać dźwięki do częstotliwości 5 kHz. To zakres obejmujący większość dźwięków wydawanych przez mówiącego człowieka. Wyniki porównano z podobnym badaniem przeprowadzonym na szczątkach ze stanowiska archeologicznego w Atapuerca. Znaleziono tam m.in. niemal kompletną czaszkę H. heidelbergensis.
      Okazało się, że w zakresie 4-5 kHz neandertalczycy słyszeli nieco lepiej, bardziej przypominając H. sapiens, niż ich przodkowie.
      Naukowcom udało się też wyliczyć zakres częstotliwości dla największej czułości ucha badanych gatunków człowieka. Im większy jest ten zakres, tym więcej łatwo rozróżnialnych dźwięków można słyszeć, a zatem i używać. Także i pod tym względem neandertalczycy bardziej przypominali człowieka współczesnego niż swoich przodków.
      To kluczowy element. Możliwość odbierania podobnych bodźców słuchowych, szczególnie zaś podobieństwo zakresu częstotliwości dla największej czułości słuchu, wskazuje, że neandertalczycy posiadali system komunikacyjny, który był równie wydajny i złożony, co system człowieka współczesnego, wyjaśnia profesor Mercedes Conde-Valverde z Universidad de Alcala.
      Wiemy zatem, że neandertalczycy mieli większe niż ich przodkowie możliwości odbierania dźwięków z zakresu odpowiadającej mowie H. sapiens. Wiemy też, że wykazywali bardziej złożone zachowania społeczne i wytwarzali bardziej zaawansowane narzędzia niż wcześniej istniejące gatunki człowieka.
      Sądzimy, że – po niemal stu latach badań na tym polu – można obecnie jednoznacznie stwierdzić, że neandertalczycy byli w stanie posługiwać się mową, dodaje Ignacio Martinez z Universidad de Alcala.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Nature.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pojedyncza zmiana genetyczna mogła zdecydować, że to Homo sapies wygrał rywalizację ewolucyjną z neandertalczykiem i denisowianinem. To fascynujące, że pojedyncza zmiana w ludzkim DNA mogło doprowadzić do zmiany połączeń w mózgu, mówi główny autor badań opublikowanych na łamach Science, profesor Alysson R. Muotri z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego (UCSD).
      Muotri, profesor pediatrii oraz medycyny komórkowej i molekulanej od dawna bada kwestie związane z rozwojem mózgu oraz nieprawidłowościami prowadzącymi do schorzeń neurologicznych. Interesuje go również ewolucja mózgu, a szczególnie to, co różni nasz mózg od mózgów najbliżej spokrewnionych z nami ludzi – neandertalczyków i denisowian.
      Badania nad ewolucją wykorzystują głównie dwa narzędzia – genetykę i badanie skamieniałości. Problem jednak w tym, że żadne z tych narzędzi nie mówi nam zbyt wiele o budowie i funkcjonowaniu mózgu. Mózg nie ulega bowiem fosylizacji, nie ma więc czego badać.
      Muotri zdecydował więc na wykorzystanie komórek macierzystych, narzędzia, które jest rzadko używane w rekonstrukcjach ewolucyjnych. Komórki macierzyste mogą zostać wykorzystane do tworzenia w laboratorium organoidów, czyli zminiaturyzowanej uproszczonej wersji badanego narządu. Muotri i jego zespół są pionierami w wykorzystywaniu komórek macierzystych do porównywania ludzi z innymi naczelnymi, jak szympansy czy bonobo. Dotychczas jednak uważana, że wykorzystanie tej techniki do porównania z gatunkami wymarłymi nie jest możliwe.
      W ramach najnowszych badań naukowcy katalogowali różnice genetyczne pomiędzy H. sapiens a neandertalczykami i denisowianami. Wykorzystując zmianę znalezioną w jednym tylko genie udało im się, za pomocą komórek macierzystych, uzyskać „neandertalski” organoid mózgu. Nie wiemy, kiedy i jak doszło do tej zmiany. Wydaje się jednak, że była ona znacząca i pozwala wyjaśnić umiejętności współczesnego człowieka dotyczące zachowań społecznych, języka, kreatywności, umiejętności adaptacji i wykorzystania technologii, Muotri.
      Naukowcy początkowo znaleźli 61 genów, których wersje odróżniały nas od naszych wymarłych kuzynów. Jednym z tych zmienionych genów był NOVA1. Przykuł on uwagę Muotriego, gdyż wiadomo, że jest to ważny gen regulatorowy, wpływający na wiele innych genów podczas wczesnych etapów rozwoju mózgu. Naukowcy wykorzystali więc technologię edytowania genów CRISPR do stworzenia współczesnych ludzkich komórek macierzystych zawierających neandertalską wersję genu NOVA1. Następnie pokierowali komórkami macierzystymi tak, by rozwijały się w komórki mózgowe, uzyskując w ten sposób „neandertalskie” organoidy mózgu.
      Organoidy mózgu to niewielkie grupy komórek mózgowych uzyskane z komórek macierzystych. Są one użytecznym modelem do badania genetyki, rozwoju chorób, reakcji mózgu na infekcje czy na leki.
      Stworzone przez kalifornijskich uczonych „neandertalskie” organoidy już na pierwszy rzut oka wyglądały inaczej. Miały wyraźnie inny kształt, co było wydać nawet gołym okiem. Gdy uczeni bliżej im się przyjrzeli okazało się, że organoidy H. sapiens i organoidy „neandertalskie” różnią się także sposobem proliferacji komórek oraz tworzenia synaps. Miały nawet odmienne proteiny biorące udział w tworzeniu synaps. A impulsy elektryczne generowane w „neandertalskich” organoidach były silniejsze na początkowym etapie rozwoju, jednak nie dochodziło w nich do takiej synchronizacji jak w organoidach H. sapiens.
      Zdaniem Muotriego, sposób działania i zmian w sieci neuronowej „neandertalskich” organoid jest podobny do działania, dzięki któremu noworodki naczelnych nieczłowiekowatych są w stanie nabywać nowe umiejętności znacznie szybciej niż ludzkie noworodki.
      Skupiliśmy się tylko na jednym genie, którego wersje różnią się pomiędzy człowiekiem współczesnym a wymarłymi kuzynami. Na następnych etapach badań chcemy skupić się na pozostałych 60 genach i sprawdzić, co dzieje się, gdy jeden, dwa lub więcej z nich, zostanie zmienionych, mówi Muotri.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...