Zmiany klimatu odegrały kluczową rolę w ewolucji naszego gatunku
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Humanistyka
-
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
W ciągu milionów lat u naszych przodków doszło do radykalnej zmiany miednicy, dzięki czemu my możemy poruszać się na dwóch nogach w postawie wyprostowanej. Przez długi czas szczegóły tej zmiany pozostawały tajemnicą, aż niedawno na łamach Nature naukowcy z USA, Wielkiej Brytanii i Irlandii opisali dwie zmiany genetyczne, które doprowadził do tej rewolucji.
Wykazaliśmy, że w tym zakresie doszło do całkowitej zmiany mechaniki. Nie ma tutaj analogii do żadnych innych naczelnych. Wyewoluowanie czegoś zupełnie nowego, przejście od płetw do nog czy pojawienie się skrzydeł nietoperzy z palców wymaga olbrzymich zmian w rozwoju. U ludzi doszło do takich samych masowych zmian w przypadku miednicy, mówi profesor Terence Capellini z Uniwersytetu Harvarda.
Od dawna wiadomo, że H. sapiens ma unikatową budowę miednicy. U naszych najbliższych krewniaków kości biodrowe są wysokie, wąskie i ustawione w kierunku przednio-tylnym, co pomaga w zakotwiczeniu dużych mięśni umożliwiających wspinaczkę po drzewach. U ludzi kości te obróciły się na boki i rozchyliły. Przyczepione do nich mięśnie umożliwiają przenoszenie ciężaru wyprostowanego ciała z jednej nogi na drugą.
Po analizie dziesiątków tkanek ludzkich płodów i muzealnych okazów naczelnych, naukowcy doszli do wniosku, że ewolucja miednicy naszych przodków przebiegała w dwóch głównych etapach. Najpierw płytka wzrostu uległa obróceniu o 90 stopni, dzięki czemu kości biodrowe rosły wszerz, a nie na wysokość, a później doszło do zmian harmonogramu tworzenia kości w życiu embrionalnym.
Na wczesnych etapach rozwoju płytka wzrostowa kości biodrowej człowieka formuje się – jak u innych naczelnych – według osi wzrostu przebiegającej od głowy do ogona. Jednak około 53. dnia rozwoju dochodzi do radykalnej zmiany. Płytki wzrostowe u ludzi obracają się prostopadle względem pierwotnej osi, co prowadzi do skrócenia i poszerzenia kości biodrowej.
Kolejną zmianą jest harmonogram tworzenia się kości. Zwykle powstają one wokół pierwotnego centralnego ośrodka kostnienia, w środkowej części kości. Jednak w przypadku miednicy kostnienie rozpoczyna się w tylnej części kości krzyżowej i rozprzestrzenia promieniście. Kostnienie wnętrza jest opóźnione o 16 tygodni w porównaniu z innymi naczelnymi, co pozwala zachować naszej miednicy swój wyjątkowych kształt w trakcie wzrostu. Miednica o takim kształcie, jaką mamy, pojawia się w 10. tygodniu życia płodowego.
Naukowcy zidentyfikowali ponad 300 genów, które biorą udział w utworzeniu się naszej wyjątkowej miednicy. Najważniejsze z nich to SOX9 i PTH1R, odpowiedzialne za zmianę kierunku wzrostu oraz RUNX2, który kontroluje zmianę kostnienia.
Zdaniem autorów badań, zmiany ewolucyjne umożliwiające nam pionową postawę, rozpoczęły się między 5 a 8 milionów lat temu od reorientacji płytki wzrostowej. Natomiast proces opóźnienia kostnienia pojawił się w ciągu ostatnich 2 milionów lat. Zmiany te trwały bardzo długo, a w ich przebiegu znaczenie miały np. takie wydarzenia jak pojawienie się dużego mózgu. Ewolucja musiała „wybrać” pomiędzy dwiema korzyściami - wąską miednicą umożliwiającą sprawne poruszanie się po drzewach, a szeroką, pozwalającą na urodzenie dziecka z dużym mózgiem.
Najstarsza skamieniała miednica, na której widać zachodzące zmiany w kierunku dwunożności i postawy wyprostowanej, należy etiopskiego Ardipiteka sprzed 4,4 milionów lat.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Państwowego Instytutu Geologicznego-Państwowego Instytutu Badawczego i Uniwersytetu Jagiellońskiego dokonali przełomowego odkrycia, zmieniającego pogląd nauki na ewolucję kręgowców lądowych. W Górach Świętokrzyskich znaleźli najstarsze ślady poruszania się kręgowców na lądzie. Ślady pochodzą sprzed ponad 400 milionów lat i dowodzą, że pierwszymi kręgowcami, które próbowały wyjść na ląd, były ryby dwudyszne. Ta próba zasiedlenia nowego środowiska miała miejsce 10 milionów lat przed wyjściem na ląd terapodów – ostatecznych zwycięzców wyścigu o poruszanie się suchą stopą.
Piotr Szrek, Katarzyna Grygorczyk, Sylwester Salwa, Patrycja Dworczak i Alfred Uchman znaleźli skamieniałe ślady, które nazwali Reptanichnus acutori czyli „Czołgający się pionier”. Całość terminologii naukowej brzmi Reptanichnus acutori igen. et isp. nov., gdzie „Reptanichus” to nazwa nowego ichnorodzaju, czyli rodzaju wyznaczonego na podstawie śladów kopalnych, a nie skamieniałych szczątków zwierzęcia; „acutori” to nazwa gatunku, a zapis „igen. et isp. nov.” oznacza nowy ichnorodzaj i nowy ichnogatunek.
Ślad składa się z elementów o różnej morfologii. Badacze zidentyfikowali odciski płetw, tułowia, ogona i pyska, którym zwierzę podpierało się, by podciągnąć resztę ciała. Analiza śladów przyniosła dodatkowe sensacyjne odkrycie. Okazało się, że wędrujące po lądzie ryby niemal zawsze podpierały się pyskiem, przechylając głowę na lewą stronę. To sugeruje dominację prawej półkuli mózgu i jest najstarszym dowodem na lateralizację u kręgowców. Może to też oznaczać, że preferencja dla lewej strony, która u ludzi została wyparta przez praworęczność, pojawiła się ewolucyjnie wcześniej.
Niezwykłe ślady najpierw zauważono w murach słynnego zamku Krzyżtopór. Wówczas naukowcy rozpoczęli badania w regionie i odkryli kolejne ślady w niewielkim opuszczonym kamieniołomie we wsi Ujazd.
Interpretację odnośnie powstania skamieniałości potwierdzają eksperymenty ze współcześnie żyjącymi rybami dwudysznymi z Afryki. Pozostawiają one niemal identyczne ślady.
Więcej na temat badań przeczytasz w artykule Traces of dipnoan fish document the earliest adaptations of vertebrates to move on land.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Socjalizowanie się w grupie nieznajomych może być trudne. Niejednokrotnie odmawiamy pójścia na spotkanie w ludźmi, których nie znamy lub też namawiamy kogoś znajomego, by poszedł z nami. Okazuje się, że nie jest to cecha typowo ludzka. Ponad dwie dekady badań na gorylach pokazały, że samice przechodząc do innej grupy, wybierają tę, w której znajdują się znane im wcześniej gorylice.
U wielu gatunków zwierząt przedstawiciele jednej lub obu płci opuszczają swoją grupę rodzinną i dołączają do innej. Są też gatunki – jak ludzie czy goryle – gdzie grupy mogą być zmieniane wielokrotnie. Taka strategia zapobiega chowowi wsobnemu, ułatwia rozprzestrzenianie genów i kształtowanie więzi społecznych. Naukowcy z Dian Fossey Gorilla Fund w Rwandzie, po ponad 20 latach badań, informują, w jaki sposób samice goryli wybierają grupę, do której dołączą.
Z badań wynika, że gorylice nie wybierają nowej grupy przypadkowo. Wydaje się, że takie czynniki jak wielkość grupy czy stosunek obu płci do siebie nie ma znaczenia. Okazuje się za to, że samice unikają grup, w których są samce, z którymi się wychowywały. Szukają za to grup z samicami, które znają z własnej grupy rodzinnej. Dzieje się tak, gdyż w przypadku goryli górskich – a właśnie one były badane – samice nie wiedzą na pewno, kim był ich ojciec. Stosują więc prostą strategię – unikają samców, z którymi się wychowywały, gdyż z większym prawdopodobieństwem mogą być z nimi spokrewnione, niż z samcami, z którymi się nie wychowywały. Jednak strategia ta jest bardziej skomplikowana niż wydaje się na pierwszy rzut oka.
Jako, że samice goryli mogą zmieniać grupę rodzinną wielokrotnie, poznają w tym czasie wielu samców. Jednak nie unikają wszystkich samców, a tylko tych, których znają ze swojej pierwszej grupy rodzinnej, ze swojego dzieciństwa. Innymi słowy, znaczenie ma tu nie tylko to, czy wcześniej znały samca, ale też w jakim kontekście go poznały.
Drugim istotnym czynnikiem przy wyborze nowej grupy jest obecność w niej znajomej samicy. Przejście do nowej grupy jest bowiem trudnym doświadczeniem. Wchodząca w nią samica trafia zwykle na dół hierarchii społecznej. Gdy w grupie jest już znana wcześniej samica, może ona pomóc, działając jak sojusznik. Poza tym obecność znajomej samicy może działać też jak rekomendacja. Skoro pozostała ona w tej grupie, skoro z niej nie odeszła, może to dobrze świadczyć o samej grupie lub o samcu stojącym na jej czele. I ten mechanizm nie jest jednak taki prosty.
Samice, wchodzące do nowej grupy, nie polegają jedynie na obecności tam dowolnej wcześniej poznanej samicy. Największy wpływ na podjęcie decyzji o dołączeniu do nowej grupy ma obecność tam samicy, z którą dołączająca spędziła w innej grupie co najmniej 5 lat i z którą widziała się ostatnio nie dawniej niż 2 lata wcześniej.
Badania te jasno pokazują, jak ważne są więzi społeczne i znajomości wśród szympansów. Inwestowanie w ich budowę jest bardzo dobrą strategią, ułatwiającą i utrzymywanie znajomości na przyszłość i budowanie więzi społecznych z innymi gorylami, bez względu na granice grup.
Bliźniaczo podobny mechanizm widzimy u ludzi. Również wśród H. sapiens istnieją silne więzi społeczne przekraczające granice grup. Zmieniamy miejsca zamieszkania i pracy, budujemy nowe relacje, bardzo często korzystając przy tym z rekomendacji czy pomocy już znanych osób. I utrzymujemy znajomości z ludźmi, których poznaliśmy będąc w tej samej grupie, czy to rodzinnej, czy zawodowej, sąsiedzkiej czy szkolnej. Jak widać, goryle nie różnią się od nas pod tym względem.
Z wynikami badań można zapoznać się w piśmie Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.