Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

„Chwilowe” przebiegunowanie Ziemi zabiło neandertalczyka, megafaunę i spowodowało rozkwit sztuki jaskiniowej?

Rekomendowane odpowiedzi

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

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ciekawe, bo w artykule przed 6 laty jest informacja, że: "Ostatnie przebiegunowanie miało miejsce około 780 000 lat temu". A tu czytam, że zaledwie ok. 42 000 lat temu. Czy wtedy jeszcze nie nie wiedziano o tym przebiegunowaniu sprzed 42 tys. lat, czy raczej wkradł się tu gdzieś błąd?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
4 godziny temu, Sławko napisał:

Ciekawe, bo w artykule przed 6 laty jest informacja, że: "Ostatnie przebiegunowanie miało miejsce około 780 000 lat temu". A tu czytam, że zaledwie ok. 42 000 lat temu. Czy wtedy jeszcze nie nie wiedziano o tym przebiegunowaniu sprzed 42 tys. lat, czy raczej wkradł się tu gdzieś błąd?

Miałem napisac to samo. Cos dziwnie skraca im się ten czas.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
22 hours ago, KopalniaWiedzy.pl said:

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.

Jest potwierdzone, że neandertalska sztuka jaskiniowa rozwijała się już 65 tys. lat temu. Pozostaje więc nadal zagadką dlaczego DNA Homo sapiens było ewentualnie  bardziej odporne na kancerogenny wpływ promieniowania jonizującego ze Słońna niż DNA Homo neanderthalensis.

Cave Paintings Found in Spain Are First Known Neanderthal Art (nationalgeographic.com)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
W dniu 20.02.2021 o 17:35, Qion napisał:

Pozostaje więc nadal zagadką dlaczego DNA Homo sapiens było ewentualnie  bardziej odporne na kancerogenny wpływ promieniowania jonizującego ze Słońna niż DNA Homo neanderthalensis.

Zapewne nie było bardziej odporne. 

W okresie owej zwiększonej aktywności słonecznej rozwijała się w Europie Środkowej tzw. kultura bohunicka. Jej przedstawiciele nie dość, że nie uciekali do jaskiń przed zgubnym wpłwem słońca, to jeszcze:

"Osadnictwo kultury bohunickiej koncentruje się przede wszystkim w dorzeczu górnej Odry (ryc. 2). Rejonem o wyraźnie największej frekwencji stanowisk jest Wysoczyzna Głubczycko-Hlucińska. Wymienić tu można skupienie w widłach Morawki i Rozumickiego potoku, dopływów Troi (Dzierżysław 1 poziom dolny, Dzierżysław 4, 8, Rozumice 16, 32, 36, Kietrz 4,7,10) oraz nad środkową Psiną (Maków 15)[...]Stanowiska (i znaleziska luźne) konsekwentnie unikają kulminacji. Nie odnotowano ani jednego takiego przypadku. Najchętniej wykorzystywano środkowe i nieco tylko wyższe odcinki stoków. Dawało to schronienie przed podmuchami wiatrów. Z zasady zajmowano zbocza nachylone w kierunku S i E (SW, S, SSE, SE, E, ENE, NE). Niewątpliwie chodziło o jak najlepsze wykorzystanie działalności promieni słonecznych." Z "Przeglądu archeologicznego" str 14.

https://rcin.org.pl/Content/60052/WA308_79734_PIII149_Uwagi-o-osadnictwie_I.pdf

Kultura bohunicka, kojarzona często  z człowiekiem anatomicznie współczesnym, była kulturą przejściową, na progu rewolucji górnopaleolitycznej. 

W tym czasie zmiany klimatyczne, którym nie były w stanie podołać niektóre grupy  neandertalczyków, zepchnęły ich  do izolowanych refugiów gatunkowych, gdzie szybko wymarli wskutek chowu wsobnego. 

Ta część neandertalczyków, któa przetrwała, zapewne roztopiła się w etnosie człwoieka współczesnego, co pozostawiło nam neandertalskie geny. 

Badania opublikowane w tym artykule:

http://arub.avcr.cz/miranda2/export/sitesavcr/arub/prehled-vyzkumu/prehled-vydanych-cisel/files/PV45_studie_1.pdf

sugerują, że taki był los neandertalczyka w rejonie środkowego Dunaju. Kilka tysięcy lat koegzystencji i zostali wchłonięci przez hs.s.

Również około połowy gatunków europejskiej megafauny plejstoceńskiej wymarła z powodu zamknięcia się w izolowanych refugiach. Bardzo ciekawą pracę na ten temat popełnił paleontolog, prof. Adam Nadachowski. 

Inaczej rzecz miała się w Australi. Tam, nagłe pojawienie się człowieka, właśnie te 45 tyś lat temu, było dla zwierząt całkowitym zaskoczeniem. I zaczęłą się rzeź.

Nie jest przypadkiem, że od tego okresu datuje się zawrotna kariera eukaliptusa, który bardzo szybko odradza się po pożarach. A gospodarka żarowa to coś co człowiek miał znakomicie opanowane. 

Edytowane przez venator
  • Pozytyw (+1) 1

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Dokonany w ostatniej dekadzie postęp w dziedzinie rekonstrukcji i sekwencjonowania starego DNA daje nam wgląd w niedostępne wcześniej aspekty przeszłości. Ostatnim niezwykłym osiągnięciem w tej dziedzinie jest badanie mikrobiomu jamy ustnej prehistorycznych ludzi. Mikrobiomu, który wskutek radykalnej zmiany diety i stosowania antybiotyków jest u współczesnych ludzi zupełnie inny od tego, z którym ewoluowaliśmy przez dziesiątki i setki tysięcy lat. Opisanie prehistorycznego mikrobiomu pozwoli nam nie tylko lepiej poznać warunki, w jakich żyli nasi przodkowie ale może też przyczynić się do opracowania nowych metod leczenia. Dzięki rekonstrukcji dawnego mikrobiomu możemy dowiedzieć się, jakie funkcje odgrywał on w przeszłości i co w międzyczasie straciliśmy.
      Naukowcy z Niemiec, USA, Hiszpanii i Meksyku zbadali kamień nazębny 12 neandertalczyków i 52 ludzi współczesnych, którzy żyli w okresie od 100 000 lat temu do czasów obecnych. Dzięki słabej higienie jamy ustnej w odkładającym się kamieniu nazębnym zachował się interesujący naukowców materiał. Jego zbadanie nie było łatwe. Współautorka badań, Christina Warinner i jej zespół przez niemal 3 lata dostosowywali dostępne narzędzia do sekwencjonowania DNA oraz programy komputerowe do pracy z fragmentami, jakie udaje się pozyskać z prehistorycznego materiału. Ich praca przypominała układanie wymieszanego stosu puzzli, na który składały się puzzle z różnych zestawów, a część z nich całkowicie zniknęła. Naukowcom zależało na sukcesie, gdyż wiedzieli, że w tym stosie znajdą nieznane dotychczas informacje. Jesteśmy ograniczeni do badań obecnie istniejących bakterii. Całkowicie ignorujemy DNA z organizmów nieznanych lub takich, które prawdopodobnie wyginęły, mówi Warinner. W końcu udało się pozyskać fragmenty kodu genetyczne ze szczątków 46 badanych ludzi.
      Kamień nazębny to idealne miejsce do poszukiwania dawnych mikroorganizmów. Bez regularnego mycia zębów zostają w nim bowiem uwięzione resztki pożywienia i innej materii organicznej. Zostają one zamknięte w kamieniu i są w ten sposób chronione przed zanieczyszczeniem, gdy ciało się rozkłada. To idealne miejsce do poszukiwania niezanieczyszczonych próbek.
      Badacze znaleźli w ustach badanych osób bakterie z rodzaju Chlorobium. Ich współcześni kuzyni korzystają z fotosyntezy i żyją w stojącej wodzie w warunkach beztlenowych. Nie spotyka się ich w ludzkich ustach. Wydaje się, że zniknęły stamtąd przed 10 000 lat. Naukowcy przypuszczają, że Chlorobium albo trafiło do mikrobiomu ust paleolitycznych ludzi wraz z pitą przez nich wodą z jaskiń lub też było stałym elementem mikrobiomu przynajmniej niektórych z nich.
      Jednak sama rekonstrukcja materiału genetycznego bakterii to nie wszystko. Na podstawie DNA możemy odgadywać, z jakich białek zbudowana była bakteria, ale już niekoniecznie to, jakie molekuły były przez te białka wytwarzane. Dlatego też naukowcy wyposażyli Pseudomonas protegens w parę prehistorycznych genów z kamienia nazębnego. Okazało się, że geny te doprowadziły do wytwarzania furanów przez P. protegens. Współczesne bakterie wykorzystują furany do przesyłania sygnałów, a badania sugerują, że podobnie robiły bakterie prehistoryczne.
      Mimo że naukowcom udało się nakłonić współczesne bakterie do ekspresji genów bakterii prehistorycznych, to nie ma tutaj mowy o ożywianiu bakterii sprzed tysiącleci. Nie ożywiliśmy tych mikroorganizmów, zidentyfikowaliśmy za to kluczowe geny, które służyły im do wytwarzania interesujących nas molekuł, wyjaśnia Warinner.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      W najbliższych tygodniach na niebie ujrzymy kometę, którą ostatni raz człowiek współczesny oglądał w towarzystwie neandertalczyka. Kometa C/2022 E3 (ZTF) została odkryta w marcu ubiegłego roku przez Zwicky Transient Facility. Wtedy znajdowała się w okolicach Jowisza. Już za 3 dni, 12 stycznia, osiągnie najbliższy Słońcu punkt swojej orbity, a najbliżej Ziemi znajdzie się 1 lutego. Będzie ją można zobaczyć za pomocą lornetki, a najprawdopodobniej również i gołym okiem. Z obliczeń jej orbity wynika, że ludzkość ostatni raz oglądała tę kometę przed 50 000 laty.
      Astronomowie szacują, że jądro C/2022 E3 (ZTF) ma około kilometra średnicy. Jest więc znacznie mniejsze od 5-kilometrowego jądra ostatniej widzianej gołym okiem komety, NEOWISE z 2020 roku. C/2022 znajdzie się jednak bliżej Ziemi, dzięki czemu łatwo będzie można ją obserwować. Co prawda najbliżej będzie 1 lutego, jednak wówczas w obserwacjach może przeszkodzić jasno świecący Księżyc. Dlatego też astronomowie mówią, że najlepszym momentem na obserwację będzie koniec stycznia, kiedy kometa znajdzie się pomiędzy Małą a Wielką Niedźwiedzicą. Optymalnym czasem do obserwacji może być noc z 21 na 22 stycznia. Łatwo też będzie ją znaleźć 10 lutego, gdy przeleci w pobliżu Marsa.
      Niewykluczone, że obecnie ludzkość ma ostatnią okazję oglądać tę kometę. Niektórzy astronomowie nie wykluczają bowiem, że zostanie ona wyrzucona z Układu Słonecznego. Specjaliści będą badali C/2022 E3 między innymi za pomocą Teleskopu Webba, jednak nie będzie on wykonywał zdjęć, a badał jej skład. Im bliżej kometa jest Słońca, tym łatwiej prowadzić tego typu badania, gdyż nasza gwiazda odparowuje jądro komety, co pozwala na analizę składu gazów.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Badania nad dietą paleolitycznych łowców-zbieraczy, zarówno H. sapiens jak i H. neanderthalensis, koncentrowały się głównie na konsumpcji mięsa. Od dawna bowiem identyfikowano kości, pozostałe po zjadanych przez ludzi zwierzętach. Jednak wraz z rozwojem technik badawczych zdobywamy coraz więcej dowodów na to, że w diecie ludzi paleolitu rośliny odgrywały znacznie większą rolę niż nam się wydaje, a używane przez nich techniki kulinarne były bardziej skomplikowane, niż sądzimy.
      Grupa brytyjskich naukowców pracujących pod kierunkiem Cerena Kabukcu z University of Liverpool opublikowała na łamach Antiquity wyniki badań nad pozostałościami spożywanych roślin przez paleolitycznych mieszkańców jaskiń Franchthi (Grecja) oraz Shanidar (góry Zagros, iracki Kurdystan). Nowoczesne techniki badawcze pozwoliły im na zidentyfikowanie diety ludzi żyjących nawet 70 000 lat temu oraz metod przygotowywania posiłków. Przed naszymi badaniami najstarsze zidentyfikowane w Azji południowo-zachodniej pozostałości po posiłkach roślinnych pochodziły z Jordanii sprzed 14 400 lat. Zbadaliśmy pozostałości posiłków w dwóch miejscach z późnego paleolitu, mówi Kabukcu.
      W jaskini Franchthi uczeni znaleźli resztki jedzenia sprzed 11,5–13 tysięcy lat. Odkryli tam fragment dobrze zmielonego pożywienia, którym mógł być chleb, kawałek ciasta lub owsianki oraz fragmenty grubo zmielonych ziaren. W Shanidar, którą przed 40 000 lat zamieszkiwali H. sapiens, a przed 70 000 lat neandertalczycy, również odkryto resztki roślinnego pożywienia. W pożywienie wmieszane były gorczyca i pistacja terpentynowa. W warstwie odpowiadającej zamieszkaniu jaskini przez neandertalczyków znaleziono nasiona traw wymieszane z roślinami strączkowymi. Już podczas wcześniejszych badań na zębach neandertalczyków z Shanidar odkryto ślady nasion traw.
      W obu jaskiniach natrafiono na zmielone lub zmiażdżone owoce wyki soczewicowatej, groszku (Pisum) i grochu (Lathrus). W trakcie badań stwierdzili, że mieszkańcy jaskiń dodawali te owoce do mieszanki, którą zalewali ciepłą wodą podczas rozcierania, mielenia czy miażdżenia. Większość używanych przez nich roślin strączkowych ma gorzki smak. We współczesnej kuchni rośliny te są często moczone, podgrzewane i usuwa się z nich łupinki, by pozbyć się gorzkiego smaku czy toksyn. Odkrycia zespołu Kabukcu sugerują, że ludzie postępują tak od dziesiątków tysięcy lat. Jednak fakt, że nie nie usuwali całkowicie łupinek sugeruje, iż zależało im na zachowaniu części gorzkiego smaku.
      Wcześniejsze badania, dotyczące neolitu, dobrze udokumentowały wykorzystanie gorczycy. Z innych badań wiemy, że w obozowiskach ludzi paleolitu znajdowano pozostałości dzikich gorzkich migdałów, pistacji terpentynowej czy dzikich owoców. Wszystkie te rośliny miały ostry lub gorzki smak. Teraz wiemy, że stanowiły one część diety i to w miejscach znacznie od siebie odległych. Możemy więc przypuszczać, że już ludzie paleolitu przyprawiali swoje potrawy, używając do tego złożonych mieszanek roślinnych, które poddawali różnym technikom obróbki. To właśnie stąd mogły wziąć się współczesne praktyki kulinarne.
      Zarówno neandertalczycy jak i wcześni H. sapiens jedli rośliny, jednak podstawę ich diety stanowiło mięso. Możemy to wnioskować na podstawie składu izotopowego ich kości. Niedawne badania pokazują, że neandertalczycy polegali w znacznej mierze na mięsie. To Homo sapiens wprowadził do swojej diety znacznie większe zróżnicowanie z większą proporcją roślin.
      Jednak nawet wówczas, gdy mięso stanowiło znaczącą część diety, istniały złożone praktyki kulinarne, które pozwalały przyprawiać posiłki.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Pojedyncza zmiana w jednym z aminokwasów w proteinie TKTL1 spowodowała, że w płatach czołowych Homo sapiens produkcja neuronów była większa niż u neandertalczyków. Odkrycie dokonane przez naukowców z Instytutu Molekularnej Biologii Komórkowej i Genetyki im. Maxa Plancka w Dreźnie może wyjaśniać, dlaczego to my jesteśmy jedynym gatunkiem człowieka, jaki obecnie chodzi po Ziemi.
      Naukowcy od dziesięcioleci próbują odpowiedzieć na pytanie, co dało nam przewagę nad naszymi krewniakami. Wiemy, że nasze mózgi mają podobną wielkość do mózgów neandertalczyków, jednak niewiele wiemy o ich rozwoju i produkcji neuronów. Niedawno dowiedzieliśmy się, że mózg neandertalczyka popełniał podczas rozwoju więcej błędów, niż mózg człowieka współczesnego.
      Uczeni z Drezna wykazali właśnie, że obecny u H. sapiens wariant proteiny TKTL1 – który od TKTL1 neandertalczyka różni się tylko jednym aminokwasem – zwiększa produkcję produkcję komórek progenitorowych w korze nowej, odpowiedzialnej za wiele procesów poznawczych. Jako, że TKTL1 jest szczególnie aktywna w płatach czołowych podczas rozwoju płodowego, naukowcy doszli do wniosku, że ta zmiana w pojedynczym aminokwasie spowodowała, że w płacie czołowym tworzącego się mózgu H. sapiens powstawało więcej neuronów niż w mózgach H. neanderthalensis.
      Jeśli porównamy białka H. sapiens i naszych najbliższych krewnych – neandertalczyków i denisowian – zauważymy, że zmiany w sekwencji aminokwasów występują w bardzo niewielkiej liczbie protein. W większości przypadków nie wiemy, jakie jest znaczenie tych zmian.
      Naukowcy z Drezna skupili się podczas swoich badań na TKTL1. Zauważyli, że we współczesnym wariancie tej proteiny w jednej z sekwencji występuje arginina, podczas gdy u neandertalczyków w tym miejscu jest lizyna. Postanowili więc zbadać, jakie znaczenie ma ta zmiana. Podczas badań wykorzystali mysie embriony. Do ich kory nowej wprowadzali albo TKTL1 właściwe dla H. sapiens albo neandertalczyków. Zauważyli, że u embrionów, którym wstrzyknięto proteinę od H. sapiens zwiększyła się liczba komórek gleju radialnego i ostatecznie mózgi tych embrionów miały więcej neuronów. Zjawiska takiego nie stwierdzono u embrionów z wstrzykniętym TKTL1 neandertalczyków.
      Po tym odkryciu uczeni postanowili sprawdzić, jakie ma to znaczenie dla ludzkiego mózgu. Tutaj do badań użyli organoidów ludzkiego mózgu. Organoidy to komórki hodowane tak, by tworzyły miniaturowe uproszczone wersje narządów, które chcemy badać. W organoidach ludzkiego mózgu argininę w odpowiedniej sekwencji TKTL1 zastąpili lizyną, jak i neandertalczyków. Stwierdziliśmy, że w organoidach mózgu z neandertalską wersją TKTL1 pojawiło się mniej komórek gleju radialnego i, w konsekwencji, mniej neuronów, mówi Anneline Pinson. To nam pokazuje, że chociaż nie wiemy, ile neuronów miał mózg neandertalczyka, możemy przyjąć, że człowiek współczesny ma więcej neuronów w płacie czołowym – gdzie TKTL1 jest najbardziej aktywny – niż neandertalczyk, dodaje.
      Badacze zauważyli również, że TKTL1 u człowieka współczesnego prowadzi do zmiany metabolizmu, w szczególności do stymulacji szlaku pentozofosforanowego co skutkuje zwiększoną syntezą kwasów tłuszczowych. W ten sposób, jak przypuszczają, TKTL1 zwiększa syntezę pewnych lipidów błony komórkowej, stymulujących proliferację komórek gleju gwiaździstego, a to w konsekwencji skutkuje większą liczbą neuronów. Prawdopodobne staje się więc przypuszczenie, że dzięki pojedynczej zmianie aminokwasu H. sapiens zyskał większe zdolności poznawcze, dzięki czemu wygrał rywalizację z innymi gatunkami człowieka.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Macierzyste komórki mózgu Homo sapiens popełniają mniej błędów niż komórki neandertalczyka w przekazywaniu chromosomów komórkom potomnym. To jeden z elementów, które mogą wyjaśniać, dlaczego obecnie jesteśmy jedynym gatunkiem rodzaju Homo, który chodzi po Ziemi.
      U ssaków wyższych, w tym u człowieka, kora nowa stanowi największą część kory mózgowej. Ta występująca wyłącznie u ssaków struktura jest odpowiedzialna m.in. za procesy poznawcze, jak pamięć, myślenie czy funkcje językowe. Naukowcy z Instytutu Molekularnej Biologii Komórki i Genetyki im. Maxa Plancka w Dreźnie oraz Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka w Lipsku donieśli, że u H. sapiens komórki macierzyste tej kory dłużej niż u neandertalczyków przygotowują chromosomy do podziału komórkowego. Dzięki tym dłuższym przygotowaniom w komórkach pojawia się mniej błędów. To zaś mogło mieć swoje konsekwencje dla rozwoju i funkcjonowania mózgu.
      Gdy w wyniku ewolucji naszych przodków na Ziemi pojawił się człowiek współczesny, neandertalczyk i denisowianin, u jednego z nich – człowieka współczesnego – doszło do zmian w około 100 aminokwasach. Nauka nie opisała jeszcze znaczenia większości tych zmian. Jednak sześć z nich zaszło w dwóch proteinach, które odgrywają kluczową rolę w rozkładzie chromosomów podczas podziału komórkowego.
      Naukowcy z Drezna i Lipska postanowili przyjrzeć się znaczeniu tych zmian dla rozwoju kory nowej. Wykorzystali w tym celu myszy, u których pozycja wspominanych aminokwasów jest identyczna, jak u neandertalczyków. Wprowadzili do organizmów zwierząt warianty aminokwasów spotykane u H. sapiens, tworząc w ten sposób model rozwoju mózgu współczesnego człowieka. Zauważyliśmy, że te trzy aminokwasy w dwóch proteinach wydłużyły metafazę, fazę podczas której chromosomy są przygotowywane do podziału komórki. W wyniku tego w komórkach potomnych występowało mniej błędów w chromosomach, podobnie jak u człowieka.
      Uczeni chcieli jednak się upewnić, czy zestaw aminokwasów, jaki mieli neandertalczycy, działa odwrotnie niż aminokwasów H. sapiens. Użyli więc organoidów ludzkiego mózgu. Organoidy to rodzaj wyhodowanych w laboratorium miniaturowych wersji organów, które chcielibyśmy badać. Do takich miniaturowych organów wprowadzili zrekonstruowane sekwencje aminokwasów neandertalczyków. Okazało się wówczas, że metafaza uległa skróceniu, a w chromosomach pojawiło się więcej błędów.
      Zdaniem głównego autora badań, Felipe Mory-Bermúdeza, eksperyment dowodzi, że te zmiany w aminokwasach występujących w proteinach KIF18a oraz KNL1 powodują, że u H. sapiens pojawia się mniej błędów podczas podziałek komórek mózgu niż u neandertalczyka czy szympansa. Musimy bowiem pamiętać, że błędy w rozkładzie chromosomów to zwykle nie jest dobra wiadomość. Obserwujemy je np. w takich schorzeniach jak trisomie czy nowotwory.
      Nasze badania pokazują, że niektóre aspekty ewolucji i funkcjonowania ludzkiego mózgu mogą być niezależne od jego wielkości. Rozmiar mózgu neandertalczyka był podobny do naszego. Odkrycie pokazuje też, że błędy w chromosomach mogły mieć większy wpływ na funkcjonowanie mózgu neandertalczyka niż na funkcjonowanie mózgu człowieka współczesnego, stwierdził nadzorujący badania Wieland Huttner. Svante Pääbo, który również nadzorował badania zauważa, że potrzebne są kolejne prace, które wykażą, czy mniejsza liczba błędów w naszych mózgach miała wpływ na ich funkcjonowanie.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...