Mi különbözteti meg az embereket a majmoktól, egy nagy agy és egyenes járás mellett? Egy új tanulmányban a tudósok megállapították, hogy az embereknek sokkal kevesebb DNS-mutációja van, mint a legközelebbi élő rokonaiknak. Kiderül, hogy evolúciónk körülbelül egyharmaddal lassabb. A "Wiedenskub" tudományos kiadvány e kutatás eredményeként tett új felfedezésekről szól.
Mi különbözteti meg az embereket a majmoktól?
Lehet, hogy korábban feltette ezt a kérdést. Nagy agy? Séta egyenesen? Remek?
Talán. De úgy néz ki, hogy több van. Egy új tanulmányban a dán tudósok megállapították, hogy az embereknek sokkal kevesebb DNS-mutációja van, mint a legközelebbi élő rokonainknak, a nagy majmoknak.
Vagyis génjeink nem különböznek annyira a szülőktől, mint a nagy majmok esetében.
„Az emberi baba kevesebb mutációval születik, mint egy csimpánz. Fejlődésünk körülbelül egyharmaddal lassabb, mint a többi főemlősöknél”- mondta Wiki Wiendenskubnek, Mikkel Heide Schierup, az Aarhusi Egyetem Bioinformatikai Központ professzora és az új tanulmány társszerzője.
A koppenhágai állatkert genetikusával, Christina Hvilsommal és az Århusi Egyetem bioinformatikusával, Søren Besenbacher-rel együtt összehasonlította az emberi mutációk gyakoriságát a csimpánzok, a gorillák és az orangutánok gyakoriságával.
Az eredmények azt mutatják, hogy az emberi mutáció aránya drámaian csökkent az elmúlt években. A tanulmányt nemrégiben a Nature Ecology and Evolution tudományos folyóiratban tették közzé.
Promóciós videó:
Egyre több mutáció fordul elő idővel
A mutációk akkor fordulnak elő, amikor sejtjeink megosztódnak. Próbáljon például megnézni a kezét.
Talán több ránc van ott, mint korábban? Kellene lennie. A napi tevékenységek és a nap ultraibolya sugárzása folyamatosan elpusztítják sejtjeinket. Szerencsére a sejtek önmagukban regenerálódnak.
„Az esetek 99,9% -ában hiba nélkül helyreállítják őket. De az idő múlásával egyre több hiba jelenik meg, amelyet mutációknak is neveznek.”- mondja Mikkel Heide Schirup.
A mutációk megmutatják, hogyan fejlődtünk
A méhben a magzatban előforduló mutációk esetében olyan változásokról beszélünk, amelyek a sejtosztódás során fordulnak elő, és nem öröklődnek az anya vagy az apa.
Ebben az esetben azonban helytelen az összes hibát felhívni - mondta Mikkel Heide Schirup. A mutációk hasznosak, ártalmasak vagy irrelevánsak lehetnek.
„Számos mutáció semmilyen módon nem manifesztálódik, és ezeket használjuk a faj származási idejének meghatározására. A legtöbb káros mutáció gyorsan eltűnik, és néhány kedvező mutáció elterjed, és új tulajdonságokat ad a fajnak”- mondja Mikkel Heide Schirup.
A mutációk megmondhatják, mikor jelent meg egy ember
Mikkel Heide Schirup szerint különféle mutációs arányokkal lehet meghatározni, mikor az emberek és az ősi majmok ősei szétváltak és különféle fajokká váltak.
Ha megnézzük az emberi mutációk gyakoriságát, kiderül, hogy kb. 10 millió évvel kell visszamennie ahhoz, hogy eljusson az időhöz, amikor a csimpánzokkal elválasztottuk.
"De ha figyelembe vesszük, hogy a csimpánzok mutációs aránya magasabb, mint a miénk, kiderül, hogy az emberek körülbelül 6,6 millió évvel ezelőtt eltértek a csimpánzoktól, és ez sokkal jobban megfelel a meglévő fosszilis megállapításoknak" - mondja Mikkel Heide Schirup.
A tudósok ezt kitalálhatják, ha mutációkat keresnek a csimpánz genomjában, és összehasonlítják azokat a mutációk számával, amelyeket egy generáción át adnak át. A csimpánz mutációs aránya összhangban van a fosszilis eredményekkel.
Például a 2001 és 2002 közötti időszakban az afrikai Csád-sivatagban számos kövület található a korai Sahelanthropus tchadensis nagy majomról, amelyet az emberek és a csimpánzok közös őseként tekintenek. A Sahelanthropus hét millió évvel ezelőtt élt.
Tudós: nagyon érdekes tanulmány
Morten Allentoft, a Nemzeti Természettudományi Múzeum evolúciós biológusa elolvasta ezt a tanulmányt. És ő ihlette.
„Ez egy komoly tanulmány, nagyon érdekes megközelítéssel. Kiszámították a majmok több családjának közös genomját, amely lenyűgöző mennyiségű adatot szolgáltatott”- mondta Wiedenskub.
„Egy ideje zavart volt az emberi genom mutációs gyakorisága és a kövületek kora közötti furcsa eltérés, amikor evolúciós megosztásunkra nagy majmokkal került sor. Emberek tanulmányozása helyett itt a kutatók megfordították a problémát és megvizsgálták a legközelebbi rokonainkat. És most olyan adatokat találnak, amelyek csak összhangban állnak a fosszilis leletekkel."
"Ezért mi emberek vagyunk a legfurcsább majom ebben az összefüggésben."
Kutatók: valami történhetett az afrikai kivándorlás során
Mikkel Heide Schirup szerint nehéz megérteni, hogy mikor kezdtek csökkenni az emberek mutációs gyakorisága. De azt sugallja, hogy ez viszonylag nemrégiben történt. Talán csak 200-300 ezer évvel ezelőtt.
A Morten Allentoft egyetért Mikkel Heide Schirup-lal abban, hogy úgy tűnik, hogy az emberek mutációs aránya viszonylag nemrégiben csökkent. És a "nemrégiben" egy sorozatot értünk az elmúlt millió évben.
- Valószínűleg az ág utolsó szakaszán történt. Ha ez korábban történt volna, akkor a kép nem felelne meg a kövületek korának, mivel korábban el kellene szétválnunk, mint az az időszak, amikor néhány lelet keltezett, és úgy gondoljuk, hogy ezek közös őseink”- mondja.
Nem ismert, miért kevesebb mutációval rendelkezik
azonban nehéz megmondani, mi okozhatja a mutáció arányának csökkenését. Talán ez a környezet és az életkörülmények megváltozása - javasolja Morten Allentoft.
„Elhagytuk Afrikát és az egész földgömböt átvetjük Mindenféle környezeti tényező befolyásolt minket, amelyek esetleg nem érintik a többi nagy majomot. Senki sem tudja, hogy mindez hogyan befolyásolhatja a mutációk sebességét."
"Sok dolog változhat," mondja Mikkel Heide Schirup. "Mind a környezeti, mind a biológiai tényezők, például az a tény, hogy később felnőnek és gyermekeink vannak."
Az emberi mutáció gyakoriságát főként az európaiakban vizsgálják
A tanulmány következő lépése többek között a több majom mutációs arányának vizsgálata, hogy pontosabb becslést kapjunk. A kutatók emellett bevonják a munkájukba egy másik nagy majomot - a bonobosokat.
Ezenkívül a kutatóknak több különböző embernél kell tesztelniük a mutáció mértékét - mondta Mikkel Heide Schirup.
"Sajnos, a mutációk gyakoriságáról, elsősorban az európai népesség anyagáról gyűjtöttünk információkat, így most meg kell tudnunk, hogy a kép más-más lehet-e a világ más részein" - mondja Mikkel Heide Schirup.
A Morten Allentoft egyetért azzal, hogy ennek a következő lépésnek kell lennie.
„Érdekes lesz megnézni, hogy a mutációk aránya eltér-e, például az Amazon vagy Afrika őslakosai között. Talán ez információkat fog adni nekünk arról, hogy evolúciós történelemünkben hol és mikor csökkent ez a mutató, és hogy történt-e az afrikai kivándorlás után."
A vártnál több mutációt talált
Az új tanulmányban összesen tíz majomcsaládot vizsgáltak az anya, apa és kölyök közül: hét csimpánzcsaládot, két gorillacsaládot és egy orangutáncsaládot.
A kutatók számos új mutációt dokumentáltak, olyan genetikai variánsokat találva, amelyek csak a gyermekben voltak jelen, és nem a szülőkben.
Ezt genom szekvenálási módszerrel hajtottuk végre, amelyet egy organizmus DNS-ének meghatározására használtak.
A kutatók az emberekben végzett mutációkkal kapcsolatos adatok alapján a családokban minden családban több mutációt találtak a fiatalokban, mint amire számítottak.
A tudósok a korábbi tanulmányok anyagaira is támaszkodtak, amelyek megvizsgálták a mutációk gyakoriságát emberben.
Asbjørn Mølgaard Sørensen
