[ external image ]
[left]
Co sprawiło, że człowiek zaczął tak szybko się rozwijać? Naukowcy głowią się nad tym od dziesiątków lat, poszukując w genach fragmentów informacji genetycznej, które miały kluczowe znaczenie dla ewolucji naszego gatunku. Przed kilkoma tygodniami odkryli gen miR-941, którego nie mają ani szympansy, ani żadne inne zwierzęta. To najprawdopodobniej dzięki niemu zyskaliśmy istotę naszego człowieczeństwa – fantastyczny mózg o niespotykanych wcześniej możliwościach.
Genetyczne śmieci
Odkrycia tego niezwykłego genu dokonał zespół naukowców pod kierownictwem dr. Martina Taylora z University of Edinburgh. Uczeni przeprowadzili badanie porównawcze genomu człowieka i jedenastu innych gatunków ssaków, w tym naszych najbliższych krewniaków, szympansów i goryli.
Ustalili, że miR-941 występuje wyłącznie u homo sapiens i że pojawił się w ludzkim genomie około 1-6 mln lat temu, czyli tuż po oddzieleniu się linii ewolucyjnych szympansa i człowieka. – Jego działanie wydaje się powiązane z rozwojemkory mózgowej – piszą uczeni w artykule w „Nature Communications”. Badacze dowiedli, że do dziś gen ten jest bardzo aktywny w ludzkim mózgu. – Działa intensywnie w komórkach budujących przednią korę czołową i móżdżek, czyli rejony odpowiedzialne za wyższe funkcje umysłowe i zdolności motoryczne człowieka – mówi w rozmowie z „Newsweekiem” dr Taylor.
Odkryty przez niego gen reguluje też wytwarzanie neuroprzekaźników, czyli substancji będących nośnikami informacji między komórkami nerwowymi. Dzięki temu neurony mogły sprawniej kontaktować się ze sobą. – Pojawienie się w naszych genach miR-941 prawdopodobnie przyczyniło się do tego, że możliwości intelektualne homo sapiens zaczęły gwałtownie rosnąć, choć bez wątpienia w kształtowaniu się jego obecnego wyglądu i umiejętności brało udział więcej genów – komentuje prof. Paweł Golik, genetyk z Uniwersytetu Warszawskiego.
Dziś wiemy, że się mylili. Jak ustalili genetycy zaangażowani w projekt odszyfrowywania ludzkich genów ENCODE, aż 80 proc. tych genetycznych śmieci pełni istotne funkcje i to właśnie w nich kryje się klucz do ewolucji człowieka. – Te tak zwane śmieciowe geny, do których należy miR-941, to niezwykle ważna regulacyjna machina. Decyduje ona, jak dużo konkretnego białka produkuje komórka i jakie w związku z tym cechy będzie miał budowany przez nie organizm – tłumaczy dr Taylor.
To właśnie ta regulacyjna machina odpowiada za to, jak bardzo różnimy się od zwierząt. Bo niemal każdy gen kodujący typowo ludzką cechę, taką jak mowa, wyprostowana postawa czy wyjątkowy dla homo sapiens kształt czaszki, obecny jest również u zwierząt. Z tym że działa u nich inaczej niż u człowieka, a zatem cecha, którą koduje, nie pojawia się u zwierząt w ogóle albo jest słabiej rozwiniętaniż u nas. – Stało się jasne, że to nie tyle geny, ile miejsce i czas, w którym zostają włączone lub wyłączone, mają decydujące znaczenie dla powstawania gatunków – tłumaczy dr Taylor.
Język jak trampolina
Jednym z istotnych dla naszej ewolucji genów jest ten, któremu zawdzięczamy niezwykle sprawne palce, zdolne wykonywać ruchy z precyzją niespotykaną u innych naczelnych, oraz długie i proste nogi. Jak dowiedli uczeni z Yale University, za te ewolucyjne dary odpowiada fragment DNA o symbolu HACNS1, który zawiaduje kształtowaniem się kończyn. – Gen ten, choć obecny u innych zwierząt, u których zawiaduje powstaniem różnych organów, u człowieka dodatkowo zostaje włączony na poziomie zarodkowym również w zawiązkach rąk i nóg – mówi prof. Golik.
Prawdopodobnie dzięki temu ewolucja mogła tak szybko poradzić sobie z przystosowaniem naszych nóg do wyprostowanej postawy, a rąk do wytwarzania coraz bardziej skomplikowanych narzędzi. Było to konieczne, bo w tym czasie w Afryce zaczął się zmieniać klimat i wielkie połacie lasów tropikalnych przeobraziły się w sawanny. Dzięki wyprostowanej postawie i długim nogom nasi przodkowie mogli dostrzec niebezpieczeństwo i przemierzać duże tereny w poszukiwaniu jedzenia, a świeżo ukształtowane sprawne dłonie pozwoliły na wytwarzanie narzędzi.
Wtedy też zaczął zmieniać się kształt naszej czaszki, robiąc miejsce dla rosnącego szybko mózgu. Zmniejszyły się szczęki, a powiększyła objętość puszki mózgowej w czaszce praczłowieka. Zmiany te zaszły około 2,5 mln lat temu za sprawą mutacji w genie MYH16, kodującym kształt kości czaszki. Wtedy też swoją aktywność zwiększył gen mikrocefaliny, który zawiaduje tworzeniem się kory mózgowej, oraz gen SRGAP2 odpowiadający za powiększenie się kory nowej, naszego siedliska pamięci i przyswajania informacji. Jednocześnie geny wytwarzające białka do budowy mózgu dostały „turbodoładowanie”.
Tak szybko rozwijającemu się mózgowi nie wystarczała już dieta roślinna. Potrzeba mu było mięsa, i to dużo, żeby zaspokoić jego rosnące zapotrzebowanie na energię. Gdyby człowiek chciał nakarmić mózg za pomocą takiej diety, jaką miały inne naczelne, musiałby jeść nieustannie przez dziewięć godzin dziennie, twierdzą dr Karina Fonseca-Azevedo i dr Suzana Herculano-Houzel w artykule opublikowanym ostatnio w „Proceedings of National Academy of Sciences”. By nakarmić głodny mózg, człowiek musiał ruszyć na polowanie. Początkowo zadowalał się drobnymi gryzoniami, owadami i ptakami. Ale około 2 mln lat temu gwałtownie zmienił sposób polowania. Zaczął polować w większych grupach, w przemyślany sposób i zastawiając pułapki. Do takiej współpracy z pewnością potrzebna mu była mowa. I rzeczywiście, jak dowiedli genetycy, w tym czasie w naszym genomie zaczął szybko mutować gen FOXP2, odpowiedzialny za rozwój mowy.
– Gen ten jest obecny również u szympansów, ale u nich jest identyczny jak u myszy, których ścieżka ewolucyjna rozeszła się z naszą prawie 100 milionów lat temu – mówi prof. Golik. Natomiast u człowieka uczeni zaobserwowali aż dwie następujące po sobie mutacje tego genu, co świadczy o gwałtownym rozwoju kodowanej przez niego cechy. Nic dziwnego, bo ten wynalazek ewolucji był wyjątkowo ważny. – Język był ewolucyjną trampoliną, która zadecydowała o sukcesie naszego gatunku, bo pozwoliła na przekazywanie gromadzonej przez pokolenia informacji i wiedzy – twierdzi prof. Bogusław Pawłowski, antropolog z Uniwersytetu Wrocławskiego.
A może to wirusy?
Dzięki nowym odkryciom uczeni coraz lepiej potrafią poskładać genetyczną układankę odpowiadającą za nasze człowieczeństwo. Wciąż jednak trudno jest wskazać ten jedyny, pierwszy gen, od którego zaczęła się historia rodzaju ludzkiego. Choć możliwe, że zaczęło się nie od genu, ale od... wirusów. Tak przynajmniej uważa prof. John McDonald z University of Georgia. Jego zdaniem, za nasze pojawienie się odpowiadają również geny wirusów HERV-K. Wbudowały się do DNA naszych przodków około 6 mln lat temu, w tym samym czasie, kiedy linie ewolucyjne szympansa i człowieka się rozdzieliły.
Prof. McDonald postawił więc hipotezę, że wirus spowodował nieznaczne zmiany w działaniu małpich genów, w wyniku czego powstał nowy gatunek – człowiek. Ta nieco wywrotowa koncepcja nie została jeszcze dowiedziona, ale też nikt nie zdołał jej obalić. Co więcej, uczeni są dziś przekonani, że pozostałości infekcji wirusowych sprzed milionów lat w naszych genach odegrały rolę w kształtowaniu się cech człowieka. – Te prastare retrowirusy mogły przyspieszyć naszą ewolucję, bo ich obecność ułatwia przemieszczanie się innych genów, a tym samym sprzyja nowym mutacjom – mówi prof. Golik.
Czy to możliwe, że oddzielenie się naszego gatunku od małp zawdzięczamy tak banalnemu przypadkowi, jak kichnięcie? – Wszystkie mutacje genetyczne są przypadkowe – mówi prof. Pawłowski. – Trzeba jednak pamiętać, że sama mutacja jeszcze niczego nie oznacza. Aby zamieniła się w ewolucyjny postęp, musi trafić na podatny grunt i przynieść konkretną korzyść. Wtedy zaczyna być przekazywana kolejnym pokoleniom – tłumaczy prof. Pawłowski. Faktem jest, że w ludzkim genomie te korzystne przypadki miały znaczenie fundamentalne, ale tylko do czasu. – Kiedy człowiek zaczął rozwijać swoją zaawansowaną kulturę i cywilizację, ewolucja biologiczna przestała mieć dla nas znaczenie – mówi prof. Golik. Rozwój naszego gatunku wzięliśmy we własne ręce. I najprawdopodobniej tak już pozostanie.
<font color="#FF0000">Źródło:</font>Newsweek
[/left]
[left]
<font color="#FF0000">Maleńka mutacja w genach sprawiła, że małpy stały się ludźmi. Naukowcy właśnie ją odkryli.
</font>Przed kilkoma milionami lat na Ziemi wydarzyło się coś niezwykłego. Jedna z zamieszkujących ją istot – stojący niepewnie na dwóch nogach hominid o masywnych szczękach i niskim czole nagle zaczął rozwijać się w niezwykłym tempie. Jego mózg się powiększał, życie się wydłużało, a zachowanie zaczęło nosić znamiona inteligencji, jakiej nie miały inne zwierzęta. Polował w grupach, rozpalał ogień, przygotowywał posiłki i wykonywał coraz bardziej skomplikowane narzędzia.Co sprawiło, że człowiek zaczął tak szybko się rozwijać? Naukowcy głowią się nad tym od dziesiątków lat, poszukując w genach fragmentów informacji genetycznej, które miały kluczowe znaczenie dla ewolucji naszego gatunku. Przed kilkoma tygodniami odkryli gen miR-941, którego nie mają ani szympansy, ani żadne inne zwierzęta. To najprawdopodobniej dzięki niemu zyskaliśmy istotę naszego człowieczeństwa – fantastyczny mózg o niespotykanych wcześniej możliwościach.
Genetyczne śmieci
Odkrycia tego niezwykłego genu dokonał zespół naukowców pod kierownictwem dr. Martina Taylora z University of Edinburgh. Uczeni przeprowadzili badanie porównawcze genomu człowieka i jedenastu innych gatunków ssaków, w tym naszych najbliższych krewniaków, szympansów i goryli.
Ustalili, że miR-941 występuje wyłącznie u homo sapiens i że pojawił się w ludzkim genomie około 1-6 mln lat temu, czyli tuż po oddzieleniu się linii ewolucyjnych szympansa i człowieka. – Jego działanie wydaje się powiązane z rozwojemkory mózgowej – piszą uczeni w artykule w „Nature Communications”. Badacze dowiedli, że do dziś gen ten jest bardzo aktywny w ludzkim mózgu. – Działa intensywnie w komórkach budujących przednią korę czołową i móżdżek, czyli rejony odpowiedzialne za wyższe funkcje umysłowe i zdolności motoryczne człowieka – mówi w rozmowie z „Newsweekiem” dr Taylor.
Odkryty przez niego gen reguluje też wytwarzanie neuroprzekaźników, czyli substancji będących nośnikami informacji między komórkami nerwowymi. Dzięki temu neurony mogły sprawniej kontaktować się ze sobą. – Pojawienie się w naszych genach miR-941 prawdopodobnie przyczyniło się do tego, że możliwości intelektualne homo sapiens zaczęły gwałtownie rosnąć, choć bez wątpienia w kształtowaniu się jego obecnego wyglądu i umiejętności brało udział więcej genów – komentuje prof. Paweł Golik, genetyk z Uniwersytetu Warszawskiego.
Tak mógł wyglądać neandertalczyk
MiR-941 należy do tajemniczej grupy genów, które uczeni nazywali do niedawna „śmieciowym DNA”. Sądzili bowiem, że choć stanowią one aż 98 proc. naszego DNA, to nie mają żadnego znaczenia, że są to błędne replikacje genów czy resztki materiału genetycznego dawnych wirusów, które infekowały naszych przodków. Dziś wiemy, że się mylili. Jak ustalili genetycy zaangażowani w projekt odszyfrowywania ludzkich genów ENCODE, aż 80 proc. tych genetycznych śmieci pełni istotne funkcje i to właśnie w nich kryje się klucz do ewolucji człowieka. – Te tak zwane śmieciowe geny, do których należy miR-941, to niezwykle ważna regulacyjna machina. Decyduje ona, jak dużo konkretnego białka produkuje komórka i jakie w związku z tym cechy będzie miał budowany przez nie organizm – tłumaczy dr Taylor.
To właśnie ta regulacyjna machina odpowiada za to, jak bardzo różnimy się od zwierząt. Bo niemal każdy gen kodujący typowo ludzką cechę, taką jak mowa, wyprostowana postawa czy wyjątkowy dla homo sapiens kształt czaszki, obecny jest również u zwierząt. Z tym że działa u nich inaczej niż u człowieka, a zatem cecha, którą koduje, nie pojawia się u zwierząt w ogóle albo jest słabiej rozwiniętaniż u nas. – Stało się jasne, że to nie tyle geny, ile miejsce i czas, w którym zostają włączone lub wyłączone, mają decydujące znaczenie dla powstawania gatunków – tłumaczy dr Taylor.
Język jak trampolina
Jednym z istotnych dla naszej ewolucji genów jest ten, któremu zawdzięczamy niezwykle sprawne palce, zdolne wykonywać ruchy z precyzją niespotykaną u innych naczelnych, oraz długie i proste nogi. Jak dowiedli uczeni z Yale University, za te ewolucyjne dary odpowiada fragment DNA o symbolu HACNS1, który zawiaduje kształtowaniem się kończyn. – Gen ten, choć obecny u innych zwierząt, u których zawiaduje powstaniem różnych organów, u człowieka dodatkowo zostaje włączony na poziomie zarodkowym również w zawiązkach rąk i nóg – mówi prof. Golik.
Prawdopodobnie dzięki temu ewolucja mogła tak szybko poradzić sobie z przystosowaniem naszych nóg do wyprostowanej postawy, a rąk do wytwarzania coraz bardziej skomplikowanych narzędzi. Było to konieczne, bo w tym czasie w Afryce zaczął się zmieniać klimat i wielkie połacie lasów tropikalnych przeobraziły się w sawanny. Dzięki wyprostowanej postawie i długim nogom nasi przodkowie mogli dostrzec niebezpieczeństwo i przemierzać duże tereny w poszukiwaniu jedzenia, a świeżo ukształtowane sprawne dłonie pozwoliły na wytwarzanie narzędzi.
Wtedy też zaczął zmieniać się kształt naszej czaszki, robiąc miejsce dla rosnącego szybko mózgu. Zmniejszyły się szczęki, a powiększyła objętość puszki mózgowej w czaszce praczłowieka. Zmiany te zaszły około 2,5 mln lat temu za sprawą mutacji w genie MYH16, kodującym kształt kości czaszki. Wtedy też swoją aktywność zwiększył gen mikrocefaliny, który zawiaduje tworzeniem się kory mózgowej, oraz gen SRGAP2 odpowiadający za powiększenie się kory nowej, naszego siedliska pamięci i przyswajania informacji. Jednocześnie geny wytwarzające białka do budowy mózgu dostały „turbodoładowanie”.
Tak szybko rozwijającemu się mózgowi nie wystarczała już dieta roślinna. Potrzeba mu było mięsa, i to dużo, żeby zaspokoić jego rosnące zapotrzebowanie na energię. Gdyby człowiek chciał nakarmić mózg za pomocą takiej diety, jaką miały inne naczelne, musiałby jeść nieustannie przez dziewięć godzin dziennie, twierdzą dr Karina Fonseca-Azevedo i dr Suzana Herculano-Houzel w artykule opublikowanym ostatnio w „Proceedings of National Academy of Sciences”. By nakarmić głodny mózg, człowiek musiał ruszyć na polowanie. Początkowo zadowalał się drobnymi gryzoniami, owadami i ptakami. Ale około 2 mln lat temu gwałtownie zmienił sposób polowania. Zaczął polować w większych grupach, w przemyślany sposób i zastawiając pułapki. Do takiej współpracy z pewnością potrzebna mu była mowa. I rzeczywiście, jak dowiedli genetycy, w tym czasie w naszym genomie zaczął szybko mutować gen FOXP2, odpowiedzialny za rozwój mowy.
– Gen ten jest obecny również u szympansów, ale u nich jest identyczny jak u myszy, których ścieżka ewolucyjna rozeszła się z naszą prawie 100 milionów lat temu – mówi prof. Golik. Natomiast u człowieka uczeni zaobserwowali aż dwie następujące po sobie mutacje tego genu, co świadczy o gwałtownym rozwoju kodowanej przez niego cechy. Nic dziwnego, bo ten wynalazek ewolucji był wyjątkowo ważny. – Język był ewolucyjną trampoliną, która zadecydowała o sukcesie naszego gatunku, bo pozwoliła na przekazywanie gromadzonej przez pokolenia informacji i wiedzy – twierdzi prof. Bogusław Pawłowski, antropolog z Uniwersytetu Wrocławskiego.
A może to wirusy?
Dzięki nowym odkryciom uczeni coraz lepiej potrafią poskładać genetyczną układankę odpowiadającą za nasze człowieczeństwo. Wciąż jednak trudno jest wskazać ten jedyny, pierwszy gen, od którego zaczęła się historia rodzaju ludzkiego. Choć możliwe, że zaczęło się nie od genu, ale od... wirusów. Tak przynajmniej uważa prof. John McDonald z University of Georgia. Jego zdaniem, za nasze pojawienie się odpowiadają również geny wirusów HERV-K. Wbudowały się do DNA naszych przodków około 6 mln lat temu, w tym samym czasie, kiedy linie ewolucyjne szympansa i człowieka się rozdzieliły.
Prof. McDonald postawił więc hipotezę, że wirus spowodował nieznaczne zmiany w działaniu małpich genów, w wyniku czego powstał nowy gatunek – człowiek. Ta nieco wywrotowa koncepcja nie została jeszcze dowiedziona, ale też nikt nie zdołał jej obalić. Co więcej, uczeni są dziś przekonani, że pozostałości infekcji wirusowych sprzed milionów lat w naszych genach odegrały rolę w kształtowaniu się cech człowieka. – Te prastare retrowirusy mogły przyspieszyć naszą ewolucję, bo ich obecność ułatwia przemieszczanie się innych genów, a tym samym sprzyja nowym mutacjom – mówi prof. Golik.
Czy to możliwe, że oddzielenie się naszego gatunku od małp zawdzięczamy tak banalnemu przypadkowi, jak kichnięcie? – Wszystkie mutacje genetyczne są przypadkowe – mówi prof. Pawłowski. – Trzeba jednak pamiętać, że sama mutacja jeszcze niczego nie oznacza. Aby zamieniła się w ewolucyjny postęp, musi trafić na podatny grunt i przynieść konkretną korzyść. Wtedy zaczyna być przekazywana kolejnym pokoleniom – tłumaczy prof. Pawłowski. Faktem jest, że w ludzkim genomie te korzystne przypadki miały znaczenie fundamentalne, ale tylko do czasu. – Kiedy człowiek zaczął rozwijać swoją zaawansowaną kulturę i cywilizację, ewolucja biologiczna przestała mieć dla nas znaczenie – mówi prof. Golik. Rozwój naszego gatunku wzięliśmy we własne ręce. I najprawdopodobniej tak już pozostanie.
<font color="#FF0000">Źródło:</font>Newsweek
[/left]
![[ external image ]](http://www.newsweek.pl/bins/Media/Pictures/ab/abe1/abe1123513a94784a8d3f63386116566_thb14.jpg){kind=link}
![[ external image ]](http://www.newsweek.pl/bins/Media/Pictures/80/8083/8083d2692ad643ebb887f99f7f7d157f.jpg){kind=link}