Dlaczego ludzie żyją tak długo?
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Badania nad szympansami pomogą zrozumieć nam, jak u człowieka rozwinęły się zdolności inżynieryjne. Pierwsze narzędzia, jakimi posługiwali się ludzie, zostały wykonane z nietrwałych materiałów, nie zachowały się, więc nie możemy ich badać. Na szczęście możemy przyglądać się, w jaki sposób narzędzi używają zwierzęta. Naukowcy z Wielkiej Brytanii, Portugalii, Mozambiku, Tanzanii i Niemiec zauważyli, że szympansy przygotowujące patyki, by łowić nimi termity z gniazd, wykazują się pewną wiedzą inżynieryjną, celowo wybierając odpowiednio elastyczne gałęzie.
Termity są dobrym źródłem energii, tłuszczu, witamin, minerałów i białka. Owady żyją w kopcach, wewnątrz których znajdują się kręte tunele. Badacze wysunęli więc hipotezę, że podczas ich łowienia, lepiej sprawdzają się odpowiednio elastyczne gałęzie niż sztywne patyki. Chcąc przetestować narzędzia używane przez szympansy, uczeni zabrali specjalistycznych sprzęt do Parku Narodowego Gombe i na miejscu badali elastyczność gałęzi, które wykorzystywały szympansy, porównując je z gałęziami, które były dostępne, ale nieużywane przez zwierzęta.
Stwierdzili, że gatunki roślin, z których małpy nigdy nie korzystały do łowienia termitów, miały gałęzie o 175% bardziej sztywne, niż rośliny preferowane przez szympansy. Nawet porównanie roślin znajdujących się w bezpośrednim pobliżu gniazda termitów pokazało wyraźne różnice między materiałem używanym i nigdy nie używanym przez szympansy.
To pierwszy wyczerpujący dowód, że dziko żyjący szympansy kierują się właściwościami mechanicznymi materiału, wybierając gałęzie do łowienia termitów, mówi doktor Alejandra Pascual-Garrido z University of Oxford, która od dekady bada materiały używane przez szympansy z Gombe.
Co więcej, niektóre gatunki roślin, jak te z rodzaju Grewia, są preferowane też na przykład przez szympansy żyjące 5000 kilometrów od Gombe. Sugeruje to, że dzikie szympansy rozumieją właściwości materiałów, dzięki czemu mogą wybierać najlepsze narzędzia do wykonania konkretnego zadania. Łowiąc termity nie wybierają jakiegokolwiek dostępnego patyka. Szukają takiego, który uczyni ich wysiłki najbardziej efektywnymi. To odkrycie, łączące biomechanikę z zachowaniami zwierząt, pomaga nam lepiej zrozumieć procesy poznawcze stojące za wytwarzaniem narzędzi przez szympansy, dokonywaniem ich oceny i wyboru, dodaje Pascual-Garrido.
Jak z każdym odkryciem, tak i tutaj rodzą się pytania o to, w jaki sposób szympansy nabywają tę wiedzę, utrzymują ją i przekazują pomiędzy pokoleniami oraz czy podobne procesy mają miejsce w wyborze narzędzi do innych zadań, na przykład podczas łowienia mrówek czy pozyskiwania miodu. To z kolei prowadzi nas do pytania o to, w jaki sposób ludzie nabyli podobnych umiejętności i jak przebiegała ich ewolucja. Badając, w jaki sposób szympansy wybierają materiał na swoje narzędzia, możemy lepiej zrozumieć, jak robili to nasi przodkowie. Ich narzędzia z nietrwałych materiałów nie przetrwały próby czasu, więc nie jesteśmy w stanie ich zbadać.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na University of Cambridge zidentyfikowano geny powiązane z otyłością u ludzi i labradorów retrieverów. Badacze znaleźli u tej rasy wiele genów łączących się z otyłością i wykazali, że te same geny łączą się też z otyłością u ludzi. Na szczęście niekorzystny wpływ genów może zostać przezwyciężony za pomocą diety i ćwiczeń.
U labradorów genem najbardziej powiązanym z otyłością jest DENND1B. Ludzie również go posiadają, a naukowcy wykazali, że i u H. sapiens przyczynia się do otyłości. Okazało się, ze DENND1B bezpośrednio wpływa na szlak sygnałowy w mózgu odpowiedzialny za równowagę energetyczną organizmu, zwany szlakiem leptyna-melanokortyna. Kolejne cztery geny, które powiązano z otyłością u psów, ale wpływają na nią w mniejszym stopniu niż DENN1B, również znaleziono u ludzi. Geny te nie są uważane za oczywiste cele dla leków na otyłość, gdyż kontrolują inne ważne procesy biologiczne, których nie należy zakłócać. Jednak wyniki naszych badań pokazują, jak ważne są szlaki sygnałowe w kontrolowaniu apetytu i masy ciała, wyjaśnia jedna z głównych autorek badań, Alyce McClellan z Wydziału Fizjologii, Rozwoju i Neuronauk University of Cambridge.
Zauważyliśmy, że psy z większym ryzykiem otyłości są bardziej zainteresowane pożywieniem. Badaliśmy, jak często psy prosiły właścicieli o jedzenie i czy były wybredne. Psy o wyższej skłonności do otyłości miały większy apetyt, dokładnie tak samo jak ludzie o większym genetycznym ryzyku otyłości, dodaje druga z główny autorek, Natalie Wallis.
Naukowcy stwierdzili też, że właścicielom udawało się zapobiec otyłości u swoich pupili, jeśli kontrolowali ich dietę i zapewniali im odpowiednią ilość ruchu. Podobnie jak u ludzi, tak i u psów, o otyłości nie decydował jeden gen, ale cały ich zestaw.
Badania psów pokazały nam coś ważnego. Właściciele szczupłych psów nie są lepsi od właścicieli psów otyłych. To samo jest ze szczupłymi ludźmi. Jeśli masz genetyczne predyspozycje do tycia i wokół jest dużo pożywienia, będziesz miał skłonność do przejadania się i przybierania na wadze. Aby temu zapobiec, trzeba włożyć wiele wysiłku, dodaje doktor Eleanor Raffan.
Badania nad psami pozwoliły nam zmierzyć ich pragnienie jedzenia niezależnie od wysiłków wkładanych przez właścicieli w ich dietę i ruch. W przypadku ludzi takie badania są trudniejsze, gdyż oba elementy przyczyniające się do otyłości – genetyczna skłonność oraz siła woli wkładana w jej zapobieżenie – dotyczą tej samej osoby, wyjaśnia uczona.
Psy są dobrym modelem do badań nad otyłością u ludzi. Otyłość rozwija się u nich z tych samych przyczyn środowiskowych, a ponieważ w ramach każdej z ras istnieje duże podobieństwo genetyczne, łatwiej jest łączyć geny z chorobą. Wśród ludzi, podobnie jak i wśród psów, ma miejsce epidemia otyłości. Szacuje się, że na nadwagę lub otyłość cierpi 40–60 procent psów.
Labradory, które miały wariant genu najbardziej powiązany z otyłością – DENND1B – miały średnio o 8% tkanki tłuszczowej więcej, niż psy bez tego wariantu. Te badania pokazują, jak bardzo ludzie i psy są do siebie podobni genetycznie, dodaje Raffan.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ludzie i mrówki to jedyne zwierzęta, które często współpracują w celu przeniesienia ładunków znacznie przekraczających rozmiary pojedynczego osobnika. Spośród około 15 000 gatunków mrówek działania takie podejmuje około 1%. Profesor Ofer Feinerman i jego zespół z izraelskiego Instytutu Weizmanna postanowili sprawdzić, kto jest lepszy w manewrowaniu dużym ładunkiem w labiryncie. Przed badanymi postawiono zadanie przeniesienia dużego obiektu o niestandardowym kształcie pomiędzy trzema pomieszczeniami, które dzieliły wąskie drzwi.
Naukowcy stworzyli dwa takie pomieszczenia, różniące się jedynie rozmiarami. Do rywalizacji z Homo sapiens stanęły mrówki z gatunku Paratrechina longicornis. To jeden z najpowszechniej występujących gatunków mrówek na świecie. Zwierzęta zachęcono do wzięcia udziału w zawodach oszukując je, by myślały, że ładunek, który przenoszą, to smakołyk, a one niosą go do gniazda.
Eksperyment wielokrotnie powtórzono w trzech konfiguracjach. Ładunek przenosiła pojedyncza mrówka, grupa około 7 i około 80 mrówek. W przypadku ludzi był to 1 człowiek, od 6-9 osób i grupa 26 osób. Żeby móc jak najlepiej porównać wyniki obu gatunków, ludziom czasami zabraniano się komunikować za pomocą słów czy gestów. Ponadto ludzie nieśli ładunek na specjalnych uchwytach, by symulować sposób noszenia go przez mrówki. Uchwyty zawierały mierniki, badające siłę, z jaką każdy ciągnął uchwyt w czasie przenoszenia ładunku. Po zakończeniu eksperymentu naukowcy szczegółowo przeanalizowali materiały wideo i uzyskane dane.
Nie było zaskoczeniem, że pojedynczy człowiek dawał sobie z zadaniem lepiej radę niż pojedyncza mrówka. Jednak w przypadku grup sytuacja ulegała radykalnej zmianie. Osławiona – szczególnie w epoce internetu – mądrość tłumu, nie pokazała swojej potęgi w przypadku współpracy grupowej. O ile mrówki, dzięki współpracy grupowej, znacząco poprawiły swoje umiejętności, wspólnie opracowując odpowiednie strategie, korzystając ze wspólnej pamięci by nie popełniać tych samych błędów, to ludzie sprawowali się znacznie gorzej. Działający w grupie H. sapiens w niewielkim stopniu poprawił swoje możliwości. Co więcej, gdy ludzie nie mogli się między sobą komunikować, wydajność grupy była mniejsza niż wydajność pojedynczego człowieka. Okazało się, że w takiej sytuacji uczestnicy grupy działali tak, by osiągnąć krótkoterminową korzyść, nie myśląc o dalszych ruchach.
Kolonia mrówek to rodzina. Wszystkie mrówki w gnieździe są siostrami i mają wspólny interes. To ściśle powiązana społeczność, w której współpraca przeważa nad rywalizacją. Dlatego kolonię mrówek nazywa się czasem superorganizmem, rodzajem organizmu złożonego z licznych komórek, które ze sobą współpracują. Nasz eksperyment pokazuje, że jest to opinia prawdziwa. Wykazaliśmy, że mrówki działające w grupie są mądrzejsze, że w ich przypadku całość jest czymś więcej niż sumą części. W przeciwieństwie do mrówek, utworzenie grupy nie zwiększyło zdolność poznawczych ludzi. Ta słynna „mądrość tłumu", która stała się tak popularna w epoce sieci społecznościowych, nie ujawniła się w czasie naszych eksperymentów, mówi profesor Feinerman.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W ostatnich dekadach nauka udowodniła, że szympansy, podobnie jak ludzie, przekazują z pokolenia na pokolenia złożone zachowania kulturowe, takie jak wykorzystywanie narzędzi. Jednak ludzka kultura jest znacznie bardziej zaawansowana, poczyniliśmy jako gatunek olbrzymi postęp od epoki kamienia do współczesności, akumulując w czasie kolejne udoskonalenia. Pojawiła się więc hipoteza, że tylko ludzie mają zdolność do coraz bardziej złożonych zachowań kulturowych w czasie.
Naukowcy, badający dziko żyjące szympansy, podważają jednak to przekonanie, twierdząc, że jedne z najbardziej złożonych zachowań kulturowych i technologicznych szympansów, wymagających użycia wielu różnych narzędzi w odpowiedniej kolejności, powstały w wyniku doświadczeń gromadzonych przez pokolenia. Większość narzędzi używanych przez szympansy – jak kije czy gałęzie – bardzo łatwo się rozkłada. Pozostaje więc niewiele śladów, pozwalających potwierdzić naszą hipotezę", zauważa główna autorka badań, Cassandra Gunasekaram z Wydziału Antropologii Ewolucyjnej Uniwersytetu w Zurychu.
W nowe badania zaangażowany był zespół antropologów, prymatologów, fizyków i genetyków z instytucji naukowych z Zurychu, St. Andrews, Barcelony, Cambridge, Konstancji i Wiednia. Uczeni prześledzili powiązania genetyczne pomiędzy grupami szympansów na przestrzeni tysięcy lat, by w nowy sposób opisać historię rozwoju kultury u tych zwierząt. Badali powiązania genetyczne pomiędzy populacjami oraz powiązane z kulturą sposoby zdobywania żywności opisane w poprzednich pracach. Metody te podzielili na trzy grupy: niewymagające narzędzi, z użyciem prostych narzędzi oraz z użyciem zestawu narzędzi.
Przykładem używania zestawu narzędzi może być zachowanie grupy szympansów w Kongo. Najpierw korzystają z solidnego kija, by przebić się przez twardą ziemię do podziemnego gniazda termitów. Później biorą gałąź, przeciągają ją między zębami, by uzyskać coś w rodzaju szczoteczki. Wciskają ją w zrobioną uprzednio dziurę i zjadają termity, które wgryzły się w gałąź broniąc gniazda, mówi Gunasekaram. Podczas badań dokonano zaskakującego odkrycia. Otóż używanie najbardziej złożonych zestawów narzędzi jest bardziej powszechne pomiędzy odległymi grupami szympansów. Tego właśnie należałoby się spodziewać, jeśli do takich odkryć tych bardziej zaawansowanych technologii dochodzi rzadko i rzadko są one odkrywane na nowo. Najbardziej więc widać je w grupach, które dokonały wynalazku, a mniej w tych grupach, którym wynalazki zostały przekazane.
Innowacje technologiczne pomiędzy grupami szympansów są przekazywane przez samice. Bo to właśnie samice, po osiągnięciu dojrzałości płciowej, opuszczają swoją grupę by uniknąć chowu wsobnego i dołączają do innych grup. W ten sposób dochodzi do migracji genów pomiędzy grupami. A dzięki przeprowadzonym właśnie badaniom genetycznym naukowcy mogli prześledzić też rozprzestrzenianie się przenoszonych przez samice innowacji kulturowych i technologicznych. Badania pokazały też, że wśród szympansów dochodzi do gromadzenia wiedzy wskutek migracji. Nasze przełomowe badania pokazują, że szympansy gromadzą doświadczenia kulturowe. Są jednak na bardzo wczesnym etapie rozwoju – stwierdzają naukowcy.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Analizy przeprowadzone za pomocą algorytmów sztucznej inteligencji wskazują, że metabolity diety są głównym winowajcą rozwoju nowotworów jelita grubego u dorosłych poniżej 60. roku życia. Szczególnie silny wpływ mają metabolity czerwonego mięsa i mięsa przetworzonego. Uzyskane wyniki są o tyle istotne, że od dłuższego czasu notuje się wzrost liczby nowotworów u młodszych osób, a badania na obecność metabolitów są znacznie łatwiejsze i tańsze niż badania kolonoskopowe. Okazuje się więc, że ważnym czynnikiem zmniejszającym ryzyko nowotworów jelita grubego może być zmiana diety.
U osób poniżej 60. roku życia byłoby niepraktycznym stosowanie metod, które proponujemy osobom starszym. Łatwiejsze od tego typu badań przesiewowych jest wykonanie prostego testu z krwi, który zmierzy biomarkery metabolitów. Wówczas osoby narażone na największe ryzyko można będzie skierować na dokładniejsze badania, mówi jeden z autorów badań, onkolog układu pokarmowego Suneel Kamath.
Uczeni z Center for Young-Onset Colorectal Cancer w Cleveland Clinic prowadzą wielkoskalowe analizy danych dwóch grup pacjentów. Jednej, leczonej z powodu nowotworu jelita grubego, który wystąpił u nich w wieku młodszym niż średnia dla tej choroby, oraz grupy, u której nowotwór zdiagnozowano w wieku typowym dla jego występowania. Badacze już wcześniej zidentyfikowali różnice w metabolitach pomiędzy obiema grupami, a inna grupa naukowa zauważyła, że u obu grup występują też różnice w mikrobiomie jelit. Wiemy jednak, że na ryzyko wystąpienia nowotworów wpływa wiele czynników, dlatego też bardzo trudno jest określić, które z nich mogą odgrywać najważniejszą rolę i pod tym kątem zaplanować kolejne badania. jakby tego było mało, bakterie mikrobiomu spożywają nasze metabolity i wytwarzają własne, co dodatkowo zaciemnia obraz.
Doktor Naseer Sangwan, dyrektor Microbial Sequencing & Analytics Resource Core, który był jednym z kierowników grupy badawczej, zaprzągł do pracy algorytm sztucznej inteligencji. Jego zadaniem było przeanalizowanie danych z dotychczas prowadzonych badań i określenie, które czynniki stwarzają największe ryzyko, zatem na badaniu których należy się skupić.
Okazało się, ku zaskoczeniu badaczy, że głównym czynnikiem z powodu którego w jednej grupie nowotwór jelita grubego pojawia się szybciej niż średnia, była dieta. Badacze coraz intensywniej badają mikrobiom. Tymczasem z naszych badań wynika, że chodzi o dietę. Już wcześniej wiedzieliśmy, że metabolity odgrywają główną rolę, teraz więc możemy prowadzić badania w odpowiednim kierunku, mówi Sangwan. Fakt, że winowajcą jest dieta ma tę zaletę, że badania metabolitów z krwi są znacznie łatwiejsze niż analiza DNA mikroorganizmów występujących w jelitach. Ponadto bardzo trudno jest zmienić mikrobiom. Co prawda zmiana diety również nie zawsze jest łatwa, ale jest znacznie łatwiejszym rozwiązaniem jeśli chcemy zapobiec nowotworowi, wyjaśnia doktor Kamath.
U osób, które w młodszym wieku zachorowały na raka jelita grubego, zaobserwowano większe stężenie metabolitów związanych z przetwarzaniem argininy oraz cyklem mocznikowym, niż u pacjentów, u których choroba wystąpiła później. Te różnice są prawdopodobnie powiązane z długotrwałą konsumpcją czerwonego mięsa oraz mięsa przetworzonego. Naukowcy, by sprawdzić swoje przypuszczenia, prowadzą obecnie analizy dotyczące zachorowań na terenie całego kraju. Jeśli potwierdzą, że metabolity argininy i cyklu mocznikowego – i co za tym idzie nadmierne spożycie czerwonego mięsa i mięsa przetworzonego – odpowiadają za wczesne ryzyko rozwoju raka jelita grubego, rozpoczną badania nad dietami i dostępnymi już lekami, za pomocą których będzie można regulować wspomniane metabolity.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.