Co odlišuje lidi od opic, kromě velkého mozku a vzpřímené chůze? V nové studii vědci zjistili, že lidé mají mnohem méně mutací DNA než jejich nejbližší žijící příbuzní. Ukazuje se, že náš vývoj je asi o třetinu pomalejší. Vědecká publikace „Wiedenskub“vypráví o nových objevech díky tomuto výzkumu.
Co odlišuje lidi od opic?
Možná jste již položili tuto otázku. Velký mozek? Kráčíte vzpřímeně? Palec nahoru?
Možná. Ale vypadá to, že jich je víc. V nové studii dánští vědci zjistili, že lidé mají mnohem méně mutací DNA než naši nejbližší žijící příbuzní, velké opice.
To znamená, že naše geny se neliší od našich rodičovských, jak je tomu u velkých lidoopů.
"Lidské dítě se rodí s menším počtem mutací než šimpanz." Náš vývoj je o třetinu pomalejší než u jiných primátů, “řekl Wiedenskub Mikkel Heide Schierup, profesor Centra bioinformatiky na Aarhus University a spoluautor nové studie.
Spolu s genetikkou Christinou Hvilsomovou ze Zoo v Kodani a bioinformatikem Aarhuské univerzity Sørenem Besenbacherem porovnával frekvenci lidských mutací s frekvencí šimpanzů, goril a orangutanů.
Výsledky ukazují, že míra lidských mutací v posledních milionech let dramaticky poklesla. Studie byla nedávno zveřejněna ve vědeckém časopise Nature Ecology and Evolution.
Propagační video:
Postupem času se objevuje stále více mutací
K mutacím dochází, když se naše buňky dělí. Zkuste se například zblízka podívat na vaše ruce.
Možná je tam víc vrásek než dříve? To by mělo být. Každodenní aktivity a ultrafialové záření ze slunce neustále ničí naše buňky. Naštěstí se buňky regenerují samy od sebe.
„V 99,9% případů jsou obnoveny bez chyb. Postupem času se však během zotavení objeví stále více chyb, nazývaných také mutace, “říká Mikkel Heide Schirup.
Mutace ukazují, jak jsme se vyvinuli
V případě mutací, které se vyskytují u plodu v děloze, mluvíme o změnách, které nastanou během dělení buněk a nejsou zděděny od matky nebo otce.
V tomto případě je však chybné říkat jim všechny chyby, říká Mikkel Heide Schirup. Mutace mohou být prospěšné, škodlivé nebo irelevantní.
"Mnoho mutací se nijak neprojevuje, a to je to, co používáme ke stanovení času původu druhu." Většina škodlivých mutací rychle zmizí a malé množství prospěšných mutací se rozšíří a dá druhu nové vlastnosti, “říká Mikkel Heide Schirup.
Mutace mohou říct, kdy se člověk objevil
Podle Mikkel Heide Schirup, různé míry mutace mohou být použity k určení, kdy se předci lidí a velké lidoopy rozštěpili a stali se různými druhy.
Když se podíváte na frekvenci lidských mutací, ukáže se, že se musíte vrátit asi za 10 milionů let, abyste se dostali do doby, kdy jsme se rozešli se šimpanzi.
"Ale když si uvědomíte, že míra mutace u šimpanzů je vyšší než ta naše, ukáže se, že lidé se od šimpanzů lišili asi před 6,6 miliony let, a to je mnohem lépe v souladu s fosilními nálezy, které máme," říká Mikkel Heide Schirup.
Vědci to mohou zjistit hledáním mutací v genomu šimpanze a jejich porovnáním s počtem mutací, které předávají po generaci. Míra mutací šimpanzů je v souladu s fosilními nálezy.
Například v období od roku 2001 do roku 2002 v africké poušti v Čadu bylo nalezeno několik fosilií časných velkých opic Čadu Sahelanthropus (Sahelanthropus tchadensis), které byly považovány za společného předka člověka a šimpanze. Sahelanthropus žil před sedmi miliony let.
Vědec: velmi zajímavá studie
Tuto studii četl evoluční biolog Morten Allentoft z Národního muzea přírodní historie. A je inspirován.
"Toto je seriózní studie s velmi zajímavým přístupem." Vypočítali společný genom několika rodin opic, což poskytlo impozantní množství dat, “řekl Wiedenskub.
"Nějakou dobu došlo ke zmatku ohledně zvláštního rozporu mezi frekvencí mutací v lidském genomu a věkem fosilií, když došlo k našemu evolučnímu dělení s velkými lidoopy." Místo studia lidí zde vědci problém otočili a studovali naše nejbližší příbuzné. A nyní vyhledávají data, která jsou v souladu s fosilními nálezy. “
"Proto jsme my lidé v této souvislosti nejpodivnější opicí."
Vědci: během exodu z Afriky se mohlo něco stát
Podle Mikkel Heide Schirup je obtížné pochopit, kdy frekvence mutací člověka začala klesat. Navrhuje však, že se to stalo relativně nedávno. Možná jen před 200-300 tisíci lety.
Morten Allentoft souhlasí s Mikkel Heide Schirup, že se zdá, že míra mutací u lidí relativně nedávno poklesla. A "nedávno" znamená rozsah v posledních milionech let.
"Pravděpodobně se to stalo na posledním úseku větve." Pokud by se to stalo dříve, pak by obraz nebyl v souladu s věkem fosilií, protože bychom se museli oddělit dříve než v období, kdy jsou některé nálezy datovány, a věříme, že se jedná o naše společné předky, “říká.
Není známo, proč máme méně mutací
je však těžké říci, co by mohlo být příčinou poklesu míry mutací. Možná jde o změnu životního prostředí a životních podmínek, navrhuje Morten Allentoft.
"Opustili jsme Afriku a převzali celou planetu." Byli jsme ovlivňováni nejrůznějšími environmentálními faktory, které by neměly mít vliv na jiné velké lidoopy. Nikdo neví, jak by to všechno mohlo ovlivnit rychlost mutací. “
"Spousta věcí může změnit," říká Mikkel Heide Schirup. "Environmentální i biologické faktory, jako je skutečnost, že později vyrosteme a máme děti."
Frekvence mutace člověka je studována hlavně u Evropanů
Dalším krokem studie bude mimo jiné prozkoumat míru mutací mezi více opicemi a poskytnout přesnější odhad. Vědci také zahrnou do své práce další velké lidoopy - bonobos.
Kromě toho by vědci měli testovat míru mutace u více různých lidí, říká Mikkel Heide Schirup.
"Bohužel jsme shromáždili informace o frekvenci mutací hlavně o materiálu evropské populace, takže nyní musíme zjistit, zda by se obraz mohl v jiných částech světa lišit," říká Mikkel Heide Schirup.
Morten Allentoft souhlasí s tím, že by to měl být další krok.
"Bude zajímavé zjistit, zda se míra mutací liší, například mezi domorodými obyvateli Amazonie nebo Afriky." Možná nám to poskytne informace o tom, kde a kdy se v naší evoluční historii tento ukazatel snížil a zda k tomu došlo po exodu z Afriky. ““
Nalezeno více mutací, než se očekávalo
Nová studie se zaměřila na celkem deset opičích rodin matek, otců a mláďat: sedm šimpanzích rodin, dvě gorilí rodiny a jedna orangutanová rodina.
Vědci dokumentovali řadu nových mutací a našli genetické varianty, které byly přítomny pouze u dítěte, nikoli u rodičů.
To bylo provedeno technikou sekvenování genomu, která byla použita ke stanovení DNA organismu.
Ve všech rodinách objevili vědci více mutací u mladých, než se očekávalo, na základě údajů o mutacích u lidí.
Vědci také čerpali z materiálů z předchozích studií, které zkoumaly četnost mutací u lidí.
Asbjørn Mølgaard Sørensen