Što razlikuje ljude od majmuna, osim velikog mozga i uspravnog hodanja? U novoj studiji, znanstvenici su otkrili da ljudi imaju daleko manje mutacija DNK od najbližih živih rođaka. Ispada da je naša evolucija za trećinu sporija. Znanstvena publikacija "Wiedenskub" govori o novim otkrićima ostvarenima zahvaljujući ovom istraživanju.
Po čemu se ljudi razlikuju od majmuna?
To ste pitanje možda ranije postavili. Veliki mozak? Hodanje uspravno? Palac gore?
Može biti. Ali izgleda da ih ima više. U novom istraživanju danski su znanstvenici otkrili da ljudi imaju mnogo manje mutacija DNK od naših najbližih živih rođaka, velikih majmuna.
Odnosno, naši se geni ne razlikuju toliko od roditeljskih kao što je to slučaj kod velikih majmuna.
Ljudsko se dijete rađa s manje mutacija u odnosu na bebu čimpanze. Naša evolucija je za trećinu sporija od ostalih primata “, rekao je za Wiedenskub Mikkel Heide Schierup, profesor u Centru za bioinformatiku na Sveučilištu Aarhus i koautor nove studije.
Zajedno s genetičarkom Christinom Hvilsom iz Zoološkog vrta u Kopenhagenu i bioinformatičarem Sveučilišta Aarhus Sørenom Besenbacherom, on je usporedio učestalost mutacija kod ljudi sa čimpanzama, gorilama i orangutanima.
Rezultati pokazuju da je stopa mutacije ljudi drastično opala tijekom posljednjih milijuna godina. Studija je nedavno objavljena u znanstvenom časopisu Nature Ecology and Evolution.
Promotivni video:
S vremenom se događa sve više mutacija
Mutacije se događaju kada se naše stanice podijele. Na primjer, pokušajte pažljivo pogledati svoje ruke.
Možda tamo ima više bora nego prije? Trebalo bi biti. Svakodnevne aktivnosti i ultraljubičasto zračenje iz sunca stalno uništavaju naše stanice. Srećom, stanice se regeneriraju samostalno.
U 99,9% slučajeva oni se vraćaju bez grešaka. No s vremenom će se tijekom oporavka pojaviti sve više i više pogrešaka, koji se nazivaju i mutacijama”, kaže Mikkel Heide Schirup.
Mutacije pokazuju kako smo evoluirali
U slučaju mutacija koje se događaju kod fetusa u maternici, govorimo o promjenama koje se događaju tijekom diobe stanica i koje se ne nasljeđuju od majke ili oca.
U ovom slučaju, međutim, pogrešno ih je nazivati svim pogreškama, kaže Mikkel Heide Schirup. Mutacije mogu biti korisne, štetne ili nevažne.
"Mnoge se mutacije ne pojavljuju ni na koji način i mi koristimo za određivanje vremena podrijetla vrste. Većina štetnih mutacija brzo nestaje, a mali broj korisnih se širi i daje vrstama nova svojstva ", kaže Mikkel Heide Schirup.
Mutacije mogu reći kada se osoba pojavila
Prema Mikkel Heide Schirup, različite stope mutacije mogu se koristiti za određivanje kada su se preci ljudi i velikih majmuna odvojili i postali različite vrste.
Ako pogledate učestalost mutacija čovjeka, ispada da se morate vratiti oko 10 milijuna godina da biste stigli do vremena kad smo se razišli sa šimpanzama.
"Ali kad uzmete u obzir da je stopa mutacije u čimpanzama veća od naše, ispada da su se ljudi odmicali od čimpanza prije otprilike 6,6 milijuna godina, i to je puno bolje u skladu s fosilnim nalazima koje imamo", kaže Mikkel Heide Schirup.
Znanstvenici to mogu shvatiti tražeći mutacije u genomu čimpanze i uspoređujući ih s brojem mutacija koje prenose tijekom jedne generacije. Stope mutacije čimpanze u skladu su s nalazima fosila.
Na primjer, u razdoblju od 2001. do 2002. u pustinji Čad u Africi pronađeno je nekoliko fosila velikog majmuna ranog Sahelanthropus tchadensis, koji se smatra zajedničkim pretkom ljudi i čimpanza. Sahelanthropus je živio prije sedam milijuna godina.
Znanstvenik: vrlo zanimljiva studija
Evolucijski biolog Morten Allentoft iz Nacionalnog prirodoslovnog muzeja pročitao je ovu studiju. I nadahnuo je.
"Ovo je ozbiljna studija s vrlo zanimljivim pristupom. Izračunali su zajednički genom nekoliko obitelji majmuna, koji su pružali impresivnu količinu podataka ", rekao je za Wiedenskub.
"Neko je vrijeme vladala konfuzija oko čudne razlike između frekvencije mutacije u ljudskom genomu i starosti fosila kad je s našim majmunima došlo do naše evolucijske podjele. Umjesto da proučavaju ljude, istraživači su ovdje preokrenuli problem i proučili naše najbliže rođake. I sada pronalaze podatke koji su u skladu s nalazima fosila."
"Stoga smo mi ljudi najčudnija majmuna u ovom kontekstu."
Istraživači: nešto se moglo dogoditi tijekom egzodusa iz Afrike
Prema Mikkelu Heide Schirup, teško je shvatiti kada mutacija često počinje padati. Ali on sugerira da se to dogodilo relativno nedavno. Možda prije samo 200-300 tisuća godina.
Morten Allentoft se slaže s Mikkel Heide Schirup da se čini da je stopa mutacija kod ljudi relativno nedavno opala. A "nedavno" se podrazumijeva raspon u zadnjih milijun godina.
"To se vjerojatno dogodilo na posljednjem dijelu grane. Da se to dogodilo ranije, slika ne bi bila u skladu s starošću fosila, jer bismo se morali odvojiti ranije od razdoblja kada su neki nalazi datirani, a vjerujemo da su to naši zajednički preci ", kaže on.
Nije poznato zašto imamo manje mutacija
međutim, teško je reći što bi mogao biti uzrok smanjenja stopa mutacije. Možda je ovo promjena okoliša i životnih uvjeta, sugerira Morten Allentoft.
„Napustili smo Afriku i preuzeli cijeli svijet. Na nas su utjecale sve vrste okolišnih čimbenika koji ne bi mogli utjecati na ostale velike majmune. Nitko ne zna kako bi sve to moglo utjecati na brzinu mutacija."
"Mnogo stvari može napraviti razliku", kaže Mikkel Heide Schirup. "I okolišni i biološki čimbenici, poput činjenice da ćemo kasnije odrasti i imati djecu."
Učestalost ljudske mutacije proučava se uglavnom u Europljana
Sljedeći korak u studiji, između ostalog, bit će ispitivanje stopa mutacije među više majmuna kako bi se dobila preciznija procjena. Također, istraživači će u svoj rad uključiti još jedan veliki majmun - bonobos.
Uz to, istraživači bi trebali testirati stope mutacija na više različitih ljudi, kaže Mikkel Heide Schirup.
"Nažalost, prikupljali smo informacije o učestalosti mutacija uglavnom na materijalu europskog stanovništva, tako da sada moramo otkriti može li se slika razlikovati u drugim dijelovima svijeta", kaže Mikkel Heide Schirup.
Morten Allentoft se slaže da bi to trebao biti sljedeći korak.
„Bit će zanimljivo vidjeti razlikuju li se, primjerice, stope mutacije kod starosjedilaca Amazonije ili Afrike. Možda će nam ovo dati informacije o tome gdje se i kada u našoj evolucijskoj povijesti ovaj pokazatelj smanjio i je li se dogodio nakon egzodusa iz Afrike."
Pronađeno je više mutacija nego što se očekivalo
Nova studija istraživala je ukupno deset majmunskih obitelji majki, oca i mladunaca: sedam obitelji šimpanzi, dvije obitelji gorila i jedna obitelj orangutana.
Istraživači su dokumentirali niz novih mutacija, pronalazeći genetske varijante koje su bile prisutne samo u djetetu, a ne u roditeljima.
To je učinjeno tehnikom sekvenciranja genoma koja se koristi za određivanje DNK organizma.
U svim obiteljima, istraživači su pronašli više mutacija kod mladih nego što se očekivalo na temelju podataka o mutacijama u ljudi.
Znanstvenici su se oslanjali i na materijale iz prethodnih studija koje su ispitivale učestalost mutacija kod ljudi.
Asbjørn Mølgaard Sørensen
