https://frosthead.com

Geny neandertalskie wpływają na kształt czaszki współczesnych ludzi, rozmiar mózgu

Neandertalczycy prawdopodobnie wyginęli około 40 000 lat temu, ale dzięki dawnemu krzyżowaniu gatunków ich geny żyją u współczesnych ludzi.

Implikacje tego dziedzictwa genetycznego pozostają w dużej mierze niejasne, chociaż poprzednie badania sugerowały powiązania z odpornością na choroby, kolorem włosów, a nawet wzorami snu. Teraz, Carl Zimmer donosi w czasopiśmie The New York Times, badanie opublikowane niedawno w Current Biology oferuje jeszcze jeden przykład wpływu neandertalczyków na Homo sapiens : w porównaniu z osobami pozbawionymi neandertalskiego DNA, nosiciele są bardziej skłonni do nieznacznego wydłużenia, a nie zaokrąglenia, mózg.

Ta tendencja ma sens, biorąc pod uwagę charakterystyczny wydłużony kształt czaszki neandertalczyków, który Ann Gibbons z magazynu Science porównuje do piłki nożnej, w przeciwieństwie do bardziej współczesnych ludzi w kształcie koszykówki. Logiczne byłoby założenie, że ten rozciągnięty kształt odzwierciedla podobnie przedłużone mózgi, ale jak mówi główny autor Philipp Gunz z niemieckiego Maxa Plancka Institute for Evolutionary Anthropology Charles Q. Choi z Live Science, tkanka mózgowa nie ulega skamieniałości, co utrudnia określenie „podstawowej biologii” czaszek neandertalskich.

Aby pokonać tę przeszkodę, Gunz i jego koledzy wykorzystali tomografię komputerową (CT) do wygenerowania odcisków siedmiu wewnętrznych czaszek neandertalczyka i 19 współczesnych ludzkich czaszek. Na podstawie tych danych zespół opracował „wskaźnik globularności” zdolny do pomiaru stopnia kulistości (zaokrąglenia) lub wydłużenia mózgu. Następnie, Dyani Lewis pisze dla Cosmos, naukowcy zastosowali tę miarę do skanów rezonansu magnetycznego (MRI) około 4500 współczesnych ludzi europejskiego pochodzenia, a następnie porównali te dane z danymi genomowymi katalogującymi udział uczestników w neandertalskim fragmencie DNA.

Dwa konkretne geny pojawiły się w korelacji z nieco mniejszymi kulistymi głowami, zgodnie z „Zimmer: UBR4” New York Timesa, który jest powiązany z generowaniem neuronów, i PHLPP1, który kontroluje produkcję tulei izolującej neurony zwanej mieliną. Zarówno UBR4, jak i PHLPP1 wpływają na znaczące obszary mózgu, w tym część przodomózgowia zwaną skorupą, która stanowi część zwojów podstawy mózgu i móżdżek. Jak wyjaśnia Sarah Sloat dla Inverse, jądra podstawy mają wpływ na funkcje poznawcze, takie jak uczenie się umiejętności, dokładna kontrola motoryczna i planowanie, podczas gdy móżdżek pomaga w przetwarzaniu języka, ruchu motorycznym i pamięci roboczej.

We współczesnym ludzkim mózgu PHLPP1 prawdopodobnie wytwarza dodatkową mielinę w móżdżku; UBR4 może powodować szybszy wzrost neuronów w skorupie. Porównawczo, zauważa Gibbons Science, warianty neandertalskie mogą obniżać ekspresję UBR4 w zwojach podstawy mózgu i zmniejszać mielinację osi w móżdżku - zjawiska, które mogą przyczynić się do niewielkich różnic w łączności nerwowej oraz regulacji zdolności motorycznych i mowy móżdżku, badania główny autor Simon Fisher z holenderskiego Instytutu Psycholingwistyki im. Maxa Plancka mówi Gibbons.

Mimo to skutki takich zmian genów są prawdopodobnie znikome u żywych ludzi, jedynie dodając niewielkie, ledwo dostrzegalne wydłużenie do czaszki.

„Różnice w kształcie mózgu są jedną z kluczowych różnic między nami a neandertalczykami” - mówi Prenoantropolog z australijskiego Uniwersytetu Nowej Południowej Walii, który nie był zaangażowany w badania, i „najprawdopodobniej leży u podstaw niektórych głównych różnic behawioralnych między naszymi gatunkami. ”

W wywiadzie dla The New York Times Fisher dodaje, że ewolucja genów UBR4 i PHLPP1 może odzwierciedlać rozwój współczesnego człowieka w zakresie wyrafinowanego języka, tworzenia narzędzi i podobnie zaawansowanych zachowań.

Ale Gunz szybko zauważa, że ​​badacze nie wydają decydującego oświadczenia na temat genów kontrolujących kształt mózgu, ani wpływu takich genów na współczesnych ludzi niosących fragmenty neandertalskiego DNA: „Nie chcę brzmieć jak ja” promuję nowy rodzaj frenologii ”, mówi Cosmos .„ Nie próbujemy argumentować, że kształt mózgu jest pod jakąkolwiek bezpośrednią selekcją, a kształt mózgu jest w ogóle bezpośrednio związany z zachowaniem ”.

Geny neandertalskie wpływają na kształt czaszki współczesnych ludzi, rozmiar mózgu