Różnice ujawnione w mózgach ludzi i neandertalczyków

Zapisz się na biuletyn CNN Wonder Theory. Odkrywaj wszechświat dzięki wiadomościom o niesamowitych odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
–

Badając skamieniałe czaszki, naukowcy wiedzą, że rozmiar mózgu neandertalczyka był taki sam, jeśli nie nieco większy, niż rozmiar mózgu współczesnego człowieka. Jednak naukowcy nie wiedzieli zbyt wiele o ewolucji mózgu neandertalczyka, ponieważ tkanki miękkie nie są dobrze zachowane w zapisie kopalnym.

Teraz interesujące badanie opublikowane 8 września ujawniło możliwą różnicę, która mogła dać współczesnym ludziom, czyli Homo sapiens, przewagę poznawczą nad neandertalczykami, hominidami z epoki kamienia, którzy żyli w Europie i niektórych częściach Azji przed ich wyginięciem około 40 000 lat temu . .

Naukowcy z Instytutu Biologii Molekularnej i Genetyki im. Maxa Plancka w Dreźnie w Niemczech twierdzą, że zidentyfikowali mutację genetyczną, która doprowadziła do szybszego tworzenia neuronów w mózgu Homo sapiens. Pierwotny wariant omawianego genu, znany jako TKTL1, różni się od wariantu współczesnego człowieka pojedynczym aminokwasem.

„Zidentyfikowaliśmy gen, który przyczynia się do uczynienia nas ludźmi” – powiedział autor badania Weiland Hutner, profesor i emerytowany dyrektor instytutu.

Kiedy dwie kopie genu zostały wstawione do zarodków myszy, zespół badawczy odkrył, że współczesny ludzki wariant genu doprowadził do wzrostu specyficznego typu… komórek, które tworzą neurony w obszarze kory nowej mózgu. Naukowcy przetestowali również dwa warianty genetyczne w zarodkach gryzoni i wyhodowanej w laboratorium tkance mózgowej wytworzonej z ludzkich komórek macierzystych, zwanych organoidami, z podobnymi wynikami.

Zespół doszedł do wniosku, że ta zdolność do wytwarzania większej liczby neuronów prawdopodobnie dawała Homo sapiens przewagę poznawczą niezwiązaną z ogólną wielkością mózgu, co sugeruje, że współcześni ludzie mają „więcej do pracy z korą nową niż starożytni neandertalczycy”.

„To pokazuje nam, że chociaż nie wiemy, ile neuronów ma mózg neandertalczyka, możemy założyć, że współcześni ludzie mają większą liczbę neuronów w płacie czołowym mózgu, gdzie aktywność TKTL1 jest wyższa niż u neandertalczyków”. – wyjaśnił Huttner.

„Toczyła się debata na temat tego, czy płat czołowy neandertalczyków był tak duży jak u współczesnych ludzi” – dodał.

„Ale nie musimy się tym przejmować, ponieważ (z tych badań) wiemy, że współcześni ludzie powinni mieć więcej neuronów w płacie czołowym… i uważamy, że jest to zaleta zdolności poznawczych”.

Alison Muotri, profesor i dyrektor Programu Komórek Macierzystych i Centrum Archeologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego, powiedziała, że ​​chociaż eksperymenty na zwierzętach ujawniły „znaczącą różnicę” w produkcji neuronów, różnica ta była bardziej subtelna w organellach. Nie brał udziału w badaniach.

„Dokonano tego tylko w jednej linii komórkowej, a ponieważ mamy tak dużą wszechstronność dzięki temu protokołowi dla organoidów mózgowych, idealnie byłoby powtórzyć eksperymenty z drugą linią komórkową” – powiedział w e-mailu.

Możliwe również, że starożytna wersja genu TKTL1 nie była unikalna dla neandertalczyków, zauważył Muotri. Większość baz danych genomicznych koncentruje się na Europejczykach z Europy Zachodniej, a ludzie w innych częściach świata prawdopodobnie podzielają neandertalską wersję tego genu.

„Myślę, że jest za wcześnie, aby sugerować różnice między neandertalczykami a współczesnym ludzkim poznaniem” – powiedział.

Odkrycia archeologiczne w ostatnich latach wskazują, że neandertalczycy byli bardziej skomplikowani, niż mogłoby to sugerować przedstawienie dzikich jaskiniowców w kulturze popularnej. Nasi starożytni krewni wiedzieli, jak przetrwać w zimnym i ciepłym klimacie i używali skomplikowanych narzędzi. oni też robienie przędzypływałem i tworzenie sztuki.

Współautor badania i genetyk Svante Pääbo, dyrektor Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka w Lipsku w Niemczech, był pionierem w wydobyciu, sekwencjonowaniu i analizie starożytnego DNA z kości neandertalczyków.

Jego praca doprowadziła do odkrycia w 2010: Pierwsi ludzie mieszali się z neandertalczykami. Naukowcy porównali później genom neandertalczyka z zapisami genetycznymi żyjących dzisiaj ludzi, aby zobaczyć, jak nasze geny nakładają się i różnią: TKTL1 to tylko jedna z kilkudziesięciu specyficznych wariacji genetycznych, Chociaż niektóre wspólne geny mogą mieć wpływ na zdrowie człowieka.