Jeden gen zdecydował o tym, że Homo sapiens opanował świat?
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Wysoki odsetek ludzi cierpiących na zaburzenia ze spektrum autyzmu to skutek tego, w jaki sposób ewoluowaliśmy, uważają autorzy artykułu opublikowanego na łamach Molecular Biology and Evolution. Wielu naukowców uważa, że autyzm i schizofrenia mogą być zaburzeniami dotykającymi wyłącznie ludzi. Bardzo rzadko bowiem u zwierząt innych niż H. sapiens obserwuje się zachowania identyfikowane z tymi chorobami.
Dzięki postępom w analizie RNA pojedynczych komórek wiemy, że komórki mózgu ssaków są bardzo zróżnicowane, a w mózgu ludzi zaszły szybkie zmiany genetyczne, których nie obserwujemy u innych ssaków.
Autorzy najnowszych badań, Alexander L. Starr i Hunter B. Fraser z Uniwersytetu Stanforda przeanalizowali niedawno opublikowane bazy danych zawierające informacje z sekwencjonowania pojedynczych jąder komórkowych (scRNA-seq) w trzech różnych obszarach mózgu. Zauważyli, że najpowszechniej występujące w zewnętrznej warstwie mózgu neurony L2/3 IT ewoluowały u ludzi wyjątkowo szybko w porównaniu z innymi małpami. A co najbardziej zaskakujące, ta błyskawiczna ewolucja wiązała się z olbrzymimi zmianami w genach, które powiązane są z autyzmem. Prawdopodobnie cały proces napędzany był selekcją naturalną właściwą wyłącznie dla rodzaju Homo.
Starr i Fraser uważają, że wyniki ich badań bardzo silnie wskazują, że podczas ewolucji człowieka doszło do pojawienia się genów odpowiedzialnych za autyzm. Jednak przyczyny takiej zmiany nie są jasne. Nie wiemy, jakie korzyści z tych genów mogli odnosić nasi przodkowie. Niewiele bowiem wiemy o anatomii mózgu, połączeniach między neuronami czy zdolnościach poznawczych przodków H. sapiens. Badacze spekulują, że być może geny powodujące autyzm odpowiadają też za spowolnienie rozwoju, dzięki czemu nasze mózgi po urodzeniu rozwijają się wolniej niż na przykład mózgu szympansów. Warto też zauważyć, że autyzm i schizofrenia często zaburzają właściwe człowiekowi umiejętności wytwarzania i rozumienia mowy.
Być może geny, które powodują autyzm, dały nam korzyść w postaci spowolnienia rozwoju mózgu, co umożliwiło wykształcenie się złożonego języka oraz bardziej złożonych procesów myślowych. Nasze badania wskazują, że te same zmiany genetyczne, które spowodowały, że ludzki mózg jest unikatowy, powodują też, że jest bardziej neuroróżnorodny, mówi Starr.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Po raz pierwszy udało się zdobyć genetyczny dowód na występowanie Dżumy Justyniana – pierwszej odnotowanej pandemii w historii ludzkości – tam, gdzie się rozpoczęła, we wschodniej części basenu Morza Śródziemnego. Odkrycia dokonali naukowcy z University of South Florida we współpracy z kolegami z University of Sydney, CSIR-Indian Institute of Chemical Biology w Kalkucie oraz Florida Atlantic University. Ich badania uzupełniają ważne luki w rozumieniu pandemii. Dotychczas bowiem wszelkie dowody genetyczne pochodziły z Europy Zachodniej, z terenów odległych od epicentrum pandemii.
Z zapisków historycznych wynika, że pandemia pojawiła się w roku 541 w Pelusium (obecnie Tell el-Farama) w Egipcie, skąd rozprzestrzeniła się na Europę, docierając na Wyspy Brytyjskie oraz do Persji. W latach 541–750 doszło do 18 fal zarazy, która zabiła miliony ludzi. Wciąż trwają spory co do jej znaczenia i wpływu na historię. W ostatnich latach pojawia się coraz więcej prac naukowych kwestionujących wcześniejsze poglądy, jakoby Dżuma Justyniana wywołała olbrzymi kryzys i w znaczącym stopniu przyczyniła się do późniejszych zmian politycznych czy kształtowania średniowiecznego społeczeństwa.
Zespół z USA, Australii i Indii zbadał masowy grób znajdujący się pod dawnym rzymskim hipodromem w mieście Dżarasz (d. Geraza) w Jordanii. Znajdują się tam jedne z najlepiej zachowanych ruin starożytnego rzymskiego miasta. Z grobu datowanego na lata 550–650 udało się uzyskać genom Y. pestis od pięciu osób. Jest to zatem pierwszy genetyczny dowód na występowanie pałeczki dżumy w okresie pandemii w granicach Imperium Romanum w poświadczonym epicentrum Dżumy Justyniana. Geraza znajduje się zaledwie 330 kilometrów od Pelusium.
Analiza uzyskanego materiału wykazała duża jednorodność genetyczną (< 1 zmiany na milion nukleotydów) bakterii występujących u wszystkich osób, to zaś wskazuje, że lokalna epidemia miała gwałtowny charakter i występował w niej dominujący szczep. Szczep ten zawierał geny pozwalające na roznoszenie choroby przez pchły. Jest on pokrewny innym szczepom Dżumy Justyniana, a jego odmienność potwierdza, że pandemie dżumy mają wielokrotny regionalny charakter z różnych rezerwuarów.
Z wynikami badań można zapoznać się na łamach pisma Genes.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W 1931 roku w grocie Magharat as-Suchul w masywie Góry Karmel w dzisiejszym Izraelu znaleziono pierwszy szkielet rodzaju Homo. Należał on do dziecka w wieku 3–5, które zmarło przed około 140 000 lat i zostało pochowane. Początkowo naukowcy nie mogli dojść do zgody, czy szkielet należał do dziecka H. sapiens, H. neanderthalensis czy też do hybrydy obu gatunków człowieka. Obecnie przyjmuje się, że to anatomicznie współczesny człowiek.
W czasie wykopalisk niekompletna żuchwa oddzieliła się od reszty szkieletu. Została ona zrekonstruowana, ale brak środkowej części twarzy i części podstawy czaszki uniemożliwiają połączenie jej z resztą. Niedawno zespół złożony z naukowców z francuskiego Narodowego Muzeum Historii Naturalnej, Uniwersytetu w Liège oraz Uniwersytetu w Tel Awiwie podjął się ponownego zbadania szczątków dziecka, wirtualnej rekonstrukcji czaszki oraz określenia jego przynależności gatunkowej.
Żuchwa dziecka wykazuje prymitywne cechy, z wyraźnym pokrewieństwem z neandertalczykami. Tomografia komputerowa mózgoczaszki wykazała, że sklepie jest niskie, kość potyliczna jest wydłużona ze słabo zaznaczoną płaszczyzną karkową, a otwór wielki umieszczony jest bardziej grzbietowo – w kierunku tyłu – niż u H. sapiens. To cechy charakterystyczne neandertalczyka. Jednak wirtualnie zrekonstruowany prawy błędnik kostny wykazuje współczesną budowę anatomiczną. Co więcej taki mieszany układ cech H. sapiens, neandertalczyków i elementów prymitywnych zauważono też w pozostałej części szkieletu.
Badania sugerują zatem, że dziecko było hybrydą Homo sapiens i Homo neanderthalensis. Nie może być to całkowitym zaskoczeniem, gdyż w czasie, gdy dziecko zostało pochowane, region ten był miejscem przepływu genów pomiędzy Europą, Afryką i Azją. Jeśli więc dokonana identyfikacja jest prawidłowa, mamy tutaj do czynienia z najstarszą znaną hybrydą H. sapiens i H. neanderthalensis. Co więcej, nie wiemy, kto pochował dziecko, nie możemy więc wykluczyć, że byli to neandertalczycy. Byłby to kolejny dowód, że gatunek ten grzebał swoich zmarłych.
Ze szczegółami można zapoznać się na łamach pisma L'Anthropologie.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Nikogo chyba nie trzeba przekonywać, jak ważny jest mikrobiom dla naszego zdrowia. A raczej mikrobiomy, bo w coraz większym stopniu odkrywamy znaczenie wszystkich mikroorganizmów występujących wewnątrz i na zewnątrz nas. Naukowcy z Michigan State University i Georgia State University poinformowali, że mikroorganizmy odgrywają ważną rolę we wczesnym rozwoju mózgu, szczególnie obszarów odpowiedzialnych za kontrolę stresu, zachowań społecznych i podstawowych funkcji organizmu. A skoro tak, to rodzi się podejrzenie, że współczesne techniki porodu, zmieniające mikrobiom matki lub wpływające na kontakt dziecka z nim, mogą wpływać na rozwój mózgu noworodka.
Pierwszy masowy bezpośredni kontakt mikroorganizmami mamy podczas porodu. Zostajemy skolonizowali zarówno przez mikrobiom z kanału rodnego matki, jak i przez mikroorganizmy z otoczenia. Dochodzi do tego w czasie, gdy nasze mózgi doświadczają poważnego przemodelowania. Uczeni już wcześniej donosili – na podstawie badań na modelu mysim – że mikroorganizmy te mogą wpływać na rozwój mózgu. Tym razem skupili się na jądrze przykomorowym podwzgórza, jednym z najważniejszych regionów w mózgu ssaków.
W ramach eksperymentów porównywali mózgi myszy urodzonych w standardowych warunkach z myszami urodzonymi w warunkach sterylnych. Okazało się, że u tych, które urodziły się w sterylnych warunkach występowało mniej komórek w jądrze przykomorowym podwzgórza, a zagęszczenie komórek było mniejsze. Zjawisko takie zaobserwowano nie tylko u mysich noworodków, ale i u dorosłych myszy. Wskazuje to nabywany przy porodzie mikrobiom długoterminowo może kształtować mózgi ssaków. Dodatkowo już podczas wcześniejszych badań naukowcy stwierdzili, że myszy urodzone w standardowych warunkach mają o 6% większe przodomózgowie, niż myszy urodzone w sterylnym środowisku. Teraz sprawdzili, czy efekt ten widoczny jest też u myszy dorosłych. Okazało się, że tak.
Takie wyniki badań każą zastanowić się, czy takie współczesne praktyki jak okołoporodowe podawanie antybiotyków – co zmienia mikrobiom matki – lub cesarskie cięcie, które wpływa na kontakt noworodka z mikrobiomem kanału rodnego, nie wpływa na późniejszy rozwój mózgu dziecka.
Podsumowując, nasze badania wykazały, że mikrobiom wpływa na rozwój jądra przykomorowego podwzgórza. Co więcej, może to wyjaśnić, dlaczego dorosłe myszy urodzone w sterylnych warunkach wykazują deficyty społeczne, mają podwyższony poziom stresu i niepokoju. Jądro przykomorowe podwzgórza decyduje o tych zachowaniach, stwierdzają naukowcy w artykule The microbiota shapes the development of the mouse hypothalamic paraventricular nucleus.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Instytutu Francisa Cricka i Liverpool John Moores University (LJMU) zskewencjonowali najstarsze DNA z Egiptu. Pochodzi ono od człowieka, który żył 4800–4500 lat temu, a więc w czasach, gdy powstawały pierwsze piramidy. Osiągnięcie zespołu Adelina Morez Jacobs, Pontusa Skoglunda i Linusa Girdlanda-Flinka jest tym bardziej imponujące, że mamy tutaj do czynienia nie tylko z najstarszym, ale i z pierwszym kompletnym ludzkim genomem ze starożytnego Egiptu. To świetnie pokazuje, jak wielkiego postępu dokonano od czasu, gdy w 1985 roku Svante Pääbo rozpoczynał pionierskie badania nad starożytnym egipskim DNA.
Materiał genetyczny do obecnych badań pozyskano z zęba mężczyzny pochowanego w Nuwayrat, wsi położonej 265 kilometrów na południe od Kairu. Pochówek został odkryty na początku XX wieku przez Johna Garstanga. Zwłoki były przechowywane początkowo w Liverpoolskim Instytucie Archeologii (obecnie to część University of Liverpool), a następnie zostały przeniesione do World Museum Liverpool.
Mężczyzna zmarł w czasie, gdy Egipt przechodził od wczesnego okresu dynastycznego do Starego Państwa, pomiędzy rządami II (wczesny okres dynastyczny), a IV (Stare Państwo) dynastii. Został pochowany w dużym naczyniu ceramicznym w grobie wykutym na zboczu wzgórza. Było to w czasach, gdy nie stosowano jeszcze technik mumifikacyjnych, co być może pomogło zachować DNA.
Badania pokazały, że około 80% jego materiału genetycznego wskazuje na pochodzenie z Afryki Północnej, a pozostałe 20% jest zgodne z DNA osób zamieszkujących Żyzny Półksiężyc, przede wszystkim dawną Mezopotamię. Widać też pokrewieństwo z neolitycznymi mieszkańcami Anatolii i Lewantu. Takie wyniki potwierdzają to, co wiemy z badań archeologicznych – starożytny Egipt miał ożywione kontakty ze wschodnimi regionami Śródziemiomorza. Nie były to, jak widać, wyłącznie kontakty handlowe i kulturowe, dochodziło też do mieszania się populacji. Dodatkowe badania pokazały, że mężczyzna najprawdopodobniej dorastał w Egipcie.
Nasza wiedza o starożytnym Egipcie pochodzi w znacznej mierze z badań archeologicznych. Dzięki dekadom badań bioarcheologicznym, na przykład badaniom nad morfologią zębów, naukowcy mogli do pewnego stopnia określać pokrewieństwo starożytnych Egipcjan z populacjami Afryki Północnej i Azji Zachodniej. Poważna barierą był jednak brak badań genetycznych, szczególnie dotyczących genomów z okresu Starego Państwa. To wciąż utrudnia zrozumienie składu ludnościowego i przepływu genów u początków Egiptu. Dotychczas najstarsze jądrowe DNA – niekompletne – pochodziło od trzech osób, żyjących pomiędzy VIII wiekiem p.n.e., a pierwszą połową I wieku naszej ery. Teraz zaś możemy porównać te dane z danymi pochodzącymi z czasów pierwszych egipskich dynastii.
Mężczyzna z Nuwayrat zmarł pomiędzy 2855 a 2570 rokiem przed naszą erą. Pochówek w dużym glinianym naczyniu wskazuje, że należał do wyższej klasy w porównaniu z innymi pochowanymi w tym samym miejscu. Prawdopodobnie miał brązowe oczy i włosy oraz ciemną lub czarną skórę. Miał 157–160 centymetrów wzrostu, zmarł w wieku 44–64 lat, a bardziej prawdopodobna jest górna granica. Zajmował się pracą fizyczną, co stoi w sprzeczności z typem pochówku. Ślady pozostały na szkielecie sugerują, że mógł być garncarzem. Być może jednak był wyjątkowo utalentowany lub awansował w hierarchii społecznej, stąd taki a nie inny pochówek.
Badania izotopowe wskazują, że dorastając spożywał dietę typową dla suchego gorącego klimatu Doliny Nilu, jadł białko zwierzęce i roślinne, pszenicę, jęczmień, ryby. Porównanie jego genomu z innymi starożytnymi DNA wskazuje na niemal 80% pokrewieństwa z Afryką Północą i 20% z neolityczną Mezopotamią, trzeci najsłabiej reprezentowany komponent genetyczny pochodzi z Lewantu.
Źródło: Whole-genome ancestry of an Old Kingdom Egyptian, https://www.nature.com/articles/s41586-025-09195-5
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.