Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

W genomie ludzi z Afryki Zachodniej znaleziono ślady nieznanego gatunku

Recommended Posts

Naukowcy analizujący genom współczesnych mieszkańców Afryki Zachodniej ze zdumieniem odkryli ślady nieznanej populacji człowieka. Okazało się, że badane cztery zachodnioafrykańskie populacje współczesnych ludzi dziedziczą od 2 do 19 procent swojego genomu od gatunku, który pojawił się jeszcze zanim neandertalczycy oddzielili się od człowieka współczesnego.

Genetycy podejrzewają, że przodkowie współczesnych mieszkańców Afryki Zachodniej krzyżowali się z nieznaną dotychczas populacją. Ta nieznana linia ewolucyjna istniała przed około 500 000 lat i miała dość duży wpływ na genom obecnych mieszkańców. Badaniami objęto cztery afrykańskie populacje, dwie z Nigerii i po jednej z Gambii i Serra leone.

Naukowcy sądzą, że ta nieznana populacja oddzieliła się od wspólnego przodka neandertalczyka i człowieka współczesnego pomiędzy 360 000 a milionem lat temu. Najprawdopodobniej grupa ta liczyła 20 000 osobników i krzyżowała się z przodkami współczesnych mieszkańców tych terenów w ciągu ostatnich 124 000 lat. Możliwe jest też, że dochodziło do wielu licznych epizodów krzyżowania się z różnymi populacjami tego samego gatunku.

Obecnie nie mamy żadnych skamieniałości tej tajemniczej populacji. Jednak po raz kolejny przekonujemy się, że historia ewolucyjna człowieka jest znacznie bardziej skomplikowana, niż sądzono jeszcze kilkanaście lat temu. Od dawna wiemy, że zamieszkujący Europę człowiek współczesny krzyżował się z neandertalczykami. Niedawno odkryliśmy denisowian, których geny nosi wielu mieszkańców Azji, okazało się również, iż w Afryce występuje znacznie większa domieszka genów neandertalczyków, niż można się było spodziewać. Teraz zaś dowiadujemy się o istnieniu nieznanej populacji w Afryce Zachodniej.

Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Science Advances.


« 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
      Krótkotrwałe przebiegunowanie magnetyczne Ziemi, do jakiego doszło przed 42 000 lat doprowadziło do globalnych zmian klimatycznych i wymierania gatunków, twierdzi międzynarodowy zespół badawczy, który pracował pod kierunkiem naukowców z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii (UNSW) i South Australian Museum.
      Przebiegunowanie, czyli zamiana biegunów magnetycznych Ziemi, miała miejsce wielokrotnie w historii naszej planety. Nie jest to jednak proces o stałym okresie, trudno więc przewidzieć, kiedy nastąpi po raz kolejny. Wiadomo jednak, że w czasie jego trwania dochodzi do długotrwałego znacznego osłabienia pola magnetycznego planety, przez co jej powierzchnia jest gorzej chroniona przed szkodliwym promieniowaniem kosmicznym.
      Alan Cooper z South Australian Museum i jego koledzy zbadali pierścienie skamieniałego agatisa nowozelandzkiego i na tej podstawie dostarczyli najbardziej precyzyjnej daty ostatniego przebiegunowania, znanego jako zdarzenie Laschampa. Naukowcy informują, że rozpoczęło się ono pomiędzy 41 560 a 41 050 lat temu i trwało krócej niż 1000 lat. Dotychczas rozrzut datowania tego wydarzenia wynosił aż 4000 lat. Badacze nazwali badanie przez siebie zjawisko zdarzeniem Adamsa, na cześć Douglasa Adamsa, który w książce „Autostopem po Galaktyce” zamieścił słynne stwierdzenie, że odpowiedzią na pytanie o życie, wszechwiat i wszystko inne jest liczba 42.
      Podczas przebiegunowania dochodzi do osłabienia ziemskiej magnetosfery. Dotychczas specjaliści badający zdarzenie Lachampa skupiali się na tym, co działo się już po zamianie biegunów magnetycznych, kiedy to natężenie pola magnetycznego Ziemi wynosiło zaledwie 28% obecnej wartości. Teraz, dzięki precyzyjnemu datowaniu zdarzenia Adamsa, Cooper i jego zespół stwierdzili, że do najbardziej dramatycznych zmian doszło, gdy bieguny magnetyczne przemieszczały się przez Ziemię. Wówczas natężenie pola magnetycznego spadło do 0–6 procent dzisiejszej wartości. Gdy zaś pole magnetyczne słabnie, więcej promieniowania kosmicznego trafia do atmosfery. W wyniku jego oddziaływania niektóre atomy zmieniają się w radioaktywny węgiel-14. Rośnie więc stężenie tego pierwiastka w atmosferze, a to z kolei znalazło swoje odbicie w drzewie, które w tym czasie rosło.
      Naukowcy wykorzystali następnie metody modelowania klimatu i stwierdzili, że z osłabieniem pola magnetycznego zbiegły się ważne zmiany klimatyczne. Doszło do silnej jonizacji powietrza i poważnych zniszczeń warstwy ozonowej, bardzo zwiększył się poziom szkodliwego promieniowania ultrafioletowego. To dodatkowo mogło wywołać pojawienie się ekstremalnych zjawisk powodowych, takich jak wysokie temperatury, gwałtowne wyładowania atmosferyczne, do ziemi docierało więcej promieniowania ze Słońca. Przez to wiele organizmów miało problemy z adaptacją, łatwiej pojawiały się mutacje genetyczne prowadzące do rozwoju nowotworów.
      Ludzie na całym świecie mogli widzieć to, co obecnie jest ograniczone zasięgiem do biegunów – imponujące zorze polarne. Zjonizowane powietrze jest też świetnym przewodnikiem elektryczności. Doszło zapewne do wielkich wyładowań atmosferycznych. To mogło wyglądać jak koniec świata, mówi Cooper.
      Naukowcy spekulują, że w związku z tymi wydarzeniami ludzie częściej szukali schronienia w jaskiniach, co z kolei przyczyniło się do obserwowanego w tym czasie gwałtownego rozwoju sztuki jaskiniowej. Gwałtowny wzrost promieniowania ultrafioletowego, szczególnie podczas rozbłysków słonecznych, spowodował, że jaskinie stały się bardzo pożądanymi schronieniami. Znany motyw sztuki jaskiniowej, dłonie odciśnięte za pomocą czerwonej ochry, mógł wziąć się stąd, że ludzie używali ochry jako ochrony przed Słońcem. Do dzisiaj niektóre ludy tak robią, dodaje uczony.
      Te ekstremalne zmiany środowiskowe mogły spowodować, albo co najmniej przyczynić się, do wymierania gatunków, w tym megafauny w Australii czy neandertalczyka w Europie, mówi Paula Reiner z Queen's University Belfast. Zarówno megafauna jak i neandertalczycy wymarli właśnie mniej więcej w czasie tego przebiegunowania.
      Powstaje więc pytanie, czy i obecnie nie grozi nam przebiegunowanie. Obecne skutki takiego wydarzenia trudno sobie wyobrazić. Z pewnością moglibyśmy się spodziewać poważnych problemów z działaniem wszelkiej elektroniki, prawdopodobnie ucierpiałyby też sieci energetyczne. Zupełnie inną kwestią są potencjalne zmiany klimatyczne. W atmosferze znajduje się obecnie więcej węgla niż w czasie Wydarzenia Adamsa, trudno więc wyrokować, jaki wpływ zwiększenie promieniowania kosmicznego wywarłoby na atmosferę. Wiadomo natomiast, że pole magnetyczne naszej planety osłabia się od około 200 lat, a północny biegun magnetyczny coraz szybciej się przemieszcza. Przed 6 laty informowaliśmy, że naukowcy z Uniwersytetu Harvarda przeprowadzili badania oceny ryzyka zamiany biegunów.

      « 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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Pittsburgh University opisali, w jaki sposób ewoluuje SARS-CoV-2 by uniknąć ataku ze strony przeciwciał. Okazuje się, że wirus usuwa fragmenty swojego kodu genetycznego. Jako, że fragmenty te częściowo należą do sekwencji opisującej kształt proteiny szczytowej (białka S), to po pewnym czasem zmiany w tej proteinie są na tyle duże, iż przeciwciała nie mogą się do białka przyczepić.
      Jako, że dochodzi tutaj do usunięcia fragmentu kodu genetycznego, to nie działają w tym przypadku mechanizmy, które naprawiają błędy w kodzie. Nie ma tutaj bowiem czego naprawiać. Nie możesz naprawić czegoś, czego nie ma. Gdy fragment znika, to znika na dobre. A jeśli znika coś, co decyduje o ważnej części wirusa, widzianej przez przeciwciało, to przeciwciała nie działają, mówi jeden z autorów badań, doktor Paul Duprex, dyrektor Center for Vaccine Research.
      Zespół Duprexa po raz pierwszy obserwował taką „grę w kotka i myszkę” pomiędzy wirusem a przeciwciałami u pewnego pacjenta z osłabionym układem odpornościowym, który przez 74 dni był zarażony SARS-CoV-2, aż w końcu zmarł an COVID-19. Te 74 dni to bardzo długi czas, w którym obie strony – wirus i układ odpornościowy – toczą między sobą swoistą wojnę ewolucyjną.
      Duprex poprosił następnie o pomoc doktora Kevina McCatharty'ego, który specjalizuje się w badaniu wirusa grypy, mistrza w unikaniu układu odpornościowego. Razem postanowili sprawdzić, czy to, co obserwowano u wspomnianego wyżej pacjenta jest szerszym trendem.
      Badania rozpoczęły się latem 2020 roku. Wówczas sądzono, że SARS-CoV-2 jest dość stabilnym wirusem. Duprex i McCarthy zaczęli analizować bazę danych, w której laboratoria z całego świata umieszczają informacje o zbadanych przez siebie wirusach. Im bardziej przyglądali się bazie, tym wyraźniej widzieli, że wirus cały czas usuwa fragmenty kodu, wzorzec powtarzał się wszędzie. Do delecji dochodziło w tych samych miejscach sekwencji genetycznej. Miejscach, w których wirus może tolerować utratę fragmentu kodu bez ryzyka, że straci możliwość dostania się do komórki.
      Już w październiku ubiegłego roku McCarthy zauważył delecje, które obecnie znamy pod nazwą „brytyjskiego wariantu”, czyli B.1.1.7. Wtedy jeszcze wariant ten nie miał nazwy, nie został zidentyfikowany, nie zarażał powszechnie. Jednak w bazie danych już został umieszczony. Nikt wówczas nie wiedział, że odegra on jakąś rolę w epidemii.
      Opublikowany w Science artykuł pokazuje, że SARS-CoV-2 prawdopodobnie poradzi sobie w przyszłości z istniejącymi obecnie szczepionkami i lekami. W tej chwili jednak nie jesteśmy w stanie stwierdzić, kiedy to nastąpi. Nie wiemy, czy dostępne obecnie szczepionki ochronią nas przez pół roku, rok czy pięć lat. Dopiero musimy określić, jak bardzo delecje te wpłyną na skuteczność szczepionek. W pewnym momencie będziemy musieli rozpocząć prace nad zmianą szczepionek, a przynajmniej przygotować się do tego, mówi McCarthy.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...