Jeden gen zdecydował o tym, że Homo sapiens opanował świat?
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Dotychczas udało się zsekwencjonować genomy niewielu przedstawicieli gatunku Homo sapiens żyjących w Europie jednocześnie z neandertalczykami. Instytut Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka poinformował, że jego naukowcy stali na czele międzynarodowej grupy badawczej, która zbadała najstarszy genom naszego gatunku. Materiał genetyczny został pobrany od siedmiu osób, które żyły pomiędzy 49 a 42 tysiące lat temu. Pochodził on ze stanowisk Ilsenhöhle w Ranis w Niemczech i Zlatý kůň w Czechach.
Materiał należał do niewielkiej grupy spokrewnionych ludzi. Oddzieliła się ona od populacji, która około 50 tysięcy lat temu opuściła Afrykę, by ostatecznie zasiedlić cały świat. Mimo, że grupa ta oddzieliła się wcześnie, to w jej genomie widać domieszkę genów neandertalskich wspólnych dla wszystkich ludzi spoza Afryki. Domieszka ta pojawiła się 45–49 tysięcy lat temu, a więc znacznie później, niż dotychczas przypuszczano.
Obecnie dysponujemy ograniczonym materiałem genetycznym najwcześniejszych H. sapiens zamieszkujących Europę. Z badań wiemy, że nasz gatunek przybył do Europy ponad 45 tysięcy lat temu i przez co najmniej 5 tysięcy lat mieszkał tutaj wspólnie z neandertalczykami. Wiemy też, że w Europie mieszkały co najmniej dwie genetycznie odmienne linie H. sapiens, reprezentowane przez szczątki znalezione w jaskiniach Zlatý kůň i Bacho Kiro w Bułgarii.
Jaskinie Ilsenhöhle w Niemczech i Zlatý kůň w Czechach to jedne z najważniejszych w Europie stanowisk ze szczątkami wczesnych H. sapiens na Starym Kontynencie. W czeskiej jaskini znaleziono kompletną czaszkę kobiety żyjącej 45 tysięcy lat temu. Udało się pobrać materiał genetyczny i przeprowadzić badania. Jednak brak kontekstu sprawił, że osoby tej nie można było połączyć z żadną wcześniej zidentyfikowaną grupą.
Z kolei w oddalonej o 230 kilometrów Ilsenhöhle występują ślady technokompleksu LRJ (Lincombian-Ranisian-Jerzmanowician) sprzed 45 tysięcy lat. LRJ to zespół europejskich kultur archeologicznych, do którego należy m.in. kultura jerzmanowicka. Przez długi czas technokompleks ten wiązano z neandertalczykami. Dopiero niedawne odkrycie licznych kości wskazało, że jest on dziełem H. sapiens. Jednak przeprowadzone wówczas badania mitochondrialnego DNA nie pozwoliły na określenie związku szczątków z Ranis z innymi szczątkami człowieka współczesnego.
Teraz uczeni zsekwencjonowli genom jądrowy szczątków z Ilsenhöhle i stwierdzili, że należały one do co najmniej sześciu osób. Rozmiary kości wskazują, że dwie z nich to niemowlęta. Trzy osoby były płci męskiej, trzy – żeńskiej. Wśród nich były matka i córka oraz inni krewni. Przeprowadzono też ponowną analizę czaszki kobiety z Czech. Ku naszemu zdumieniu odkryliśmy, że kobieta z jaskini Zlatý kůň jest krewną piątego lub szóstego stopnia dwóch osób z Ranis. To oznacza, że mieszkańcy czeskiej jaskini byli częścią tej samej szeroko rozumianej rodziny, co mieszkańcy jaskini w Ranis i prawdopodobnie również wytwarzali narzędzia należące do kompleksu LRJ, stwierdzają badacze.
Jedna z kości z Ranis zachowała się wyjątkowo dobrze, pozwalając na przeprowadzenie wysokiej jakości sekwencjonowania. Kość, należąca do mężczyzny oznaczonego jako Ranis13, i czaszka z jaskini Zlatý kůň, pozwoliły na uzyskanie najstarszego genomu człowieka współczesnego wysokiej jakości. Szczegółowe badania ujawniły, że osoby te miały ciemną skórę i włosy oraz brązowe oczy. Porównanie fragmentów DNA odziedziczonych od tego samego przodka pozwoliło na stwierdzenie, że początkowa populacja, do której należały osoby z jaskiń Ilsenhöhle i Zlatý kůň składała się z kilkuset osób. Rozproszyły się one po dużym terenie i nie pozostawiły śladów genetycznych ani u późniejszych Europejczyków, ani żadnych szeroko rozpowszechnionych populacji.
Członkowie populacji Zlatý kůň/Ranis mieszkali w Europie wraz z neandertalczykami. Jednak w ich genomie nie znaleziono śladów świeżej domieszki neandertalskich genów, a jedynie domieszkę starszą. Tymczasem współcześni H. sapiens posiadają w genomie również ślady bliższych współczesności przypadków mieszania się genów. Może to oznaczać, że linia Zlatý kůň/Ranis mogła przybyć do Europy inną drogą lub obszar ich pobytu nie nakładał się w znaczący sposób z terenami zamieszkanymi przez neandertalczyków.
Mimo, że Zlatý kůň/Ranis nie pozostawili po sobie śladów genetycznych u współczesnych ludzi, to łączą nas z nimi geny wprowadzone przez neandertalczyków przed 45–49 tysiącami lat. To z jednej strony wskazuje, że jeszcze wówczas na terenie Europy żyła spójna grupa migrantów z Afryki, z drugiej zaś – że każde znalezione poza Afryką szczątki H. sapiens starsze niż 50 tysięcy lat mogą nie być częścią tej populacji, która krzyżowała się z neandertalczykami, a której geny można znaleźć obecnie na całym świecie.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Gdy niedawno 9-letni Ben Witten odwiedził Worthing Museum, na wystawie poświęconej epoce kamienia zauważył coś znajomego. Tamtejsze pięściaki przypominały błyszczący kamień, który znalazł kilka lat wcześniej na plaży i od tego czasu miał w swoim pokoju. Po powrocie do domu wysłał kuratorowi Jamesowi Sainsbury'emu zdjęcie swojego kamienia. Okazało się, że chłopiec znalazl na plaży pięściak, pochodzący prawdopodobnie z końca środkowego paleolitu.
Byliśmy na plaży, rozglądałem się i zauważyłem lśniący krzemień. Pomyślałem, że wygląda inaczej niż pozostałe kamienie, wspomina Ben. Chłopiec zabrał go do domu i przez lata gubił go i odnajdował w swoim pokoju.
Eksperci z muzeum stwierdzili, że Ben miał wyjątkowe szczęście. Znalazł bowiem wyjątkowe narzędzie neandertalczyków. Na tyle rzadkie, że większość archeologów nie może pochwalić się takim znaleziskiem. W Sussex rzadko znajdujemy neandertalskie pięściaki. To pierwsze takie znalezisko od lat, mówi kurator Sainsbury.
Pięściak Bena nosi niewielkie oznaki użytkowania. Ne wiadomo, w jaki sposób trafił na plażę. Być może został przypadkiem wydobyty podczas prac przy wzmocnieniu nabrzeża, a może został wyrzucony przez neandertalczyka tam, gdzie go znaleziono.
Chłopiec wypożyczył muzeum swoje znalezisko. Przez kilka miesięcy pięściak będzie wystawiany, a później wróci do Bena.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Środkowy paleolit na zachodzie Azji, szczególnie w Lewancie, jest niezwykle interesujący, gdyż jednocześnie mieszkały tam dwa gatunki człowieka. Homo sapiens pojawił się między 170 a 90 tysięcy lat temu, a później wrócił z Afryki przed 55 tysiącami lat, Homo neanderthalensis zamieszkał w Lewancie 120–55 tysięcy lat temu i przybył z Europy. W tym czasie oba gatunki nagle zaczęły grzebać swoich zmarłych. Jako że oba gatunki łatwo można odróżnić, naukowcy wpadli na pomysł, by porównać ich zwyczaje grzebalne.
Autorzy nowych badań, profesor Ella Been z Ono Academic College i doktor Omry Barzilai z Uniwersytetu w Hajfie, opublikowali przed kilku laty artykuł o szczątkach neandertalczyków ze stanowiska Ein Qashish (EQ3) w dolinie Jezreel. Wówczas nie byli pewni, czy mają do czynienia z celowym pochówkiem. To zainspirowało ich do zbadania zwyczajów grzebalnych neandertalczyków i sprawdzenia, czy porównanie ich ze zwyczajami H. sapiens może dostarczyć informacji o podobieństwach i różnicach pomiędzy oboma gatunkami. Wyniki swoich badań, w ramach których przeanalizowali 17 pochówków neandertalczyków i 15 pochówków naszego gatunku, opublikowali na łamach pisma L'Anthropologie.
Zebrane dane wskazują, że praktyki grzebalne neandertalczyków i wczesnych H. sapiens miały wspólne cechy, ale i znacząco się różniły. Oba gatunki chowały zmarłych bez względu na wiek i płeć. Okazjonalnie do grobów wkładano dary. Były to szczątki zwierząt, jak rogi kozy, poroże jeleni, żuchwa czy szczęka.
Widoczne są jednak duże różnice. Wśród pochówków neandertalskich częściej widzimy pochówki niemowląt. Ponadto z badanego okresu MIS6–MIS3 (191–57 tysięcy lat temu) nie znamy z Lewantu żadnych pochówków H. sapiens w jaskiniach. Wszystkie pochówki znajdowały się u wejścia do jaskiń lub w skalnych schronieniach. Z drugiej zaś strony wszystkie pochówki neandertalczyków – z wyjątkiem EQ3 – to pochówki w jaskiniach, czytamy w artykule.
Naukowcy zauważyli też, że pochówki H. sapiens są bardziej jednorodne. Zmarłych zwykle układano w pozycji podobnej do płodowej. Neandertalczycy grzebali swoich zmarłych w różnych pozycjach, w tym płodowej i wyprostowanej, kładąc ich na plecach, na prawym lub lewym boku. W neandertalskich pochówkach częściej też wykorzystywano skały. Ciała umieszczano na przykład pomiędzy dwoma dużymi głazami, które oznaczały miejsca pochówku lub też pod ich głowy kładziono obrobiony wapień, służący jako poduszka. Nasi przodkowie wykorzystywali w pochówkach muszle i ochrę, które w ogóle nie występują w grobach neandertalczyków.
Barzilai i Been donoszą, że doszło do gwałtownej eksplozji pochówków. Pojawiły się one nagle i były bardzo popularne. Uczeni tłumaczą to rosnącym zagęszczeniem ludności. Z jednej strony region ten przyciągał H. sapiens z Afryki Wschodniej, z drugiej zaś, topniejące lodowce w górach Taurus i na Bałkanach umożliwiały emigrację neandertalczyków.
Nagle, około 50 000 lat temu, tradycja pochówków zanikła. Najbardziej uderzającą cechą tego późniejszego okresu jest fakt, że ludzie w Lewancie przestali grzebać zmarłych. Po tym, jak neandertalczycy wyginęli około 50 000 lat temu, całkowicie znikły pochówki w jaskiniach. Pojawiły się dopiero w późnym paleolicie, około 15 tysięcy lat temu, wraz z kulturą natufijską, której twórcami były półosiadłe społeczeństwa łowców-zbieraczy, mówi profesor Been.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Badacze z MIT, University of Cambridge i McGill University skanowali mózgi ludzi oglądających filmy i dzięki temu stworzyli najbardziej kompletną mapę funkcjonowania kory mózgowej. Za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) naukowcy zidentyfikowali w naszej korze mózgowej 24 sieci połączeń, które pełnią różne funkcje, jak przetwarzanie języka, interakcje społeczne czy przetwarzanie sygnałów wizualnych.
Wiele z tych sieci było znanych wcześniej, jednak dotychczas nie zbadano ich działania w warunkach naturalnych. Wcześniejsze badania polegały bowiem na obserwowaniu tych sieci podczas wypełniania konkretnych zadań lub podczas odpoczynku. Teraz uczeni sprawdzali ich działanie podczas oglądania filmów, byli więc w stanie sprawdzić, jak reagują na różnego rodzaju sceny. W neuronauce coraz częściej bada się mózg w naturalnym środowisku. To inne podejście, które dostarcz nam nowych informacji w porównaniu z konwencjonalnymi metodami badawczymi, mówi Robert Desimone, dyrektor McGovern Institute for Brain Research na MIT.
Dotychczas zidentyfikowane sieci w mózgu badano podczas wykonywania takich zadań jak na przykład oglądanie fotografii twarzy czy też podczas odpoczynku, gdy badani mogli swobodnie błądzić myślami. Teraz naukowcy postanowili przyjrzeć się mózgowi w czasie bardziej naturalnych zadań: oglądania filmów.
Wykorzystując do stymulacji mózgu tak bogate środowisko jak film, możemy bardzo efektywnie badań wiele obszarów kory mózgowej. Różne regiony będą różnie reagowały na różne elementy filmu, jeszcze inne obszary będą aktywne podczas przetwarzania informacji dźwiękowych, inne w czasie oceniania kontekstu. Aktywując mózg w ten sposób możemy odróżnić od siebie różne obszary lub różne sieci w oparciu o ich wzorce aktywacji, wyjaśnia badacz Reza Rajimehr.
Bo badań zaangażowano 176 osób, z których każda oglądała przez godzinę klipy filmowe z różnymi scenami. W tym czasie ich mózgi były skanowane aparatem do rezonansu magnetycznego, generującym pole magnetyczne o indukcji 7 tesli. To zapewnia znacznie lepszy obraz niż najlepsze komercyjnie dostępne aparaty MRI. Następnie za pomocą algorytmów maszynowego uczenia analizowano uzyskane dane. Dzięki temu zidentyfikowali 24 różne sieci o różnych wzorcach aktywności i zadaniach.
Różne regiony mózgu konkurują ze sobą o przetwarzanie specyficznych zadań, gdy więc mapuje się je z osobna, otrzymujemy nieco większe sieci, gdyż ich działanie nie jest ograniczone przez inne. My przeanalizowaliśmy wszystkie te sieci jednocześnie podczas pracy, co pozwoliło na bardziej precyzyjne określenie granic każdej z nich, dodaje Rajimehr.
Badacze opisali też sieci, których wcześniej nikt nie zauważył. Jedna z nich znajduje się w korze przedczołowej i wydaje się bardzo silnie reagować na bodźce wizualne. Sieć ta była najbardziej aktywna podczas przetwarzania scen z poszczególnych klatek filmu. Trzy inne sieci zaangażowane były w „kontrolę wykonawczą” i były najbardziej aktywne w czasie przechodzenia pomiędzy różnymi klipami. Naukowcy zauważyli też, że były one powiązane z sieciami przetwarzającymi konkretne cechy filmów, takie jak twarze czy działanie. Gdy zaś taka powiązana sieć, odpowiedzialna za daną cechę, była bardzo aktywna, sieci „kontroli wykonawczej” wyciszały się i vice versa. Gdy dochodzi do silnej aktywacji sieci odpowiedzialnej za specyficzny obszar, wydaje się, że te sieci wyższego poziomu zostają wyciszone. Ale w sytuacjach niepewności czy dużej złożoności bodźca, sieci te zostają zaangażowane i obserwujemy ich wysoką aktywność, wyjaśniają naukowcy.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Neurolog Carina Heller poddała się w ciągu roku 75 badaniom rezonansem magnetycznym, by zebrać dane na temat wpływu pigułek antykoncepcyjnych na mózg. Pierwszą pigułkę antykoncepcyjną dopuszczono do użycia w USA w 1960 roku i już po dwóch latach przyjmowało ją 1,2 miliona Amerykanek. Obecnie z pigułek korzysta – z różnych powodów – około 150 milionów kobiet na całym świecie, co czyni je jednymi z najczęściej używanych leków. I chociaż generalnie są one bezpiecznie, ich wpływ na mózg jest słabo poznany.
Dlatego też Heller postanowiła sprawdzić to na sobie. Zwykle bowiem eksperymentalne obrazowanie mózgu z wykorzystaniem MRI prowadzone jest na niewielkich grupach, a każda osoba poddawana jest badaniu raz lub dwa razy. Takim badaniom umykają codzienne zmiany w działaniu czy morfologii mózgu.
Pani Heller najpierw pozwoliła przeskanować swój mózg 25 razy w ciągu 5 tygodni. Rejestrowano wówczas zmiany zachodzące podczas jej naturalnego cyklu. Klika miesięcy później zaczęła brać pigułki antykoncepcyjne i po trzech miesiącach poddała się kolejnym 25 skanom w ciągu 5 tygodni. Wkrótce po tym przestała brać pigułki, odczekała 3 miesiąca i została poddana ostatnim 25 skanom w 5 tygodni. Po każdym skanowaniu pobierano jej też krew do badań oraz wypełniała kwestionariusz dotyczący nastroju.
Heller zaprezentowała wstępne wyniki swoich badań podczas dorocznej konferencji Towarzystwa Neuronauk. Uczona zauważyła, że w trakcie naturalnego cyklu dochodzi do regularnych zmian w objętości mózgu i liczbie połączeń pomiędzy różnymi regionami. W czasie brania pigułek objętość mózgu była nieco mniejsza, podobnie jak liczba połączeń. Po odstawieniu pigułek jej mózg w większości powrócił do naturalnego cyklu zmian.
Uczona planuje też porównać wyniki swoich badań MRI z wynikami badań kobiety z endometriozą, niezwykle bolesną, niszczącą organizm i życie chorobą, która jest jedną z głównych przyczyn kobiecej niepłodności. Uczona chce sprawdzić, czy zmiany poziomu hormonów w mózgu mogą mieć wpływ na rozwój choroby.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.