Какво отличава хората от маймуните, освен голям мозък и изправено ходене? В ново проучване учените откриват, че хората имат далеч по-малко мутации на ДНК, отколкото най-близките им живи роднини. Оказва се, че нашата еволюция е с около една трета по-бавна. Научната публикация „Wiedenskub“разказва за нови открития, направени благодарение на това изследване.
Какво прави хората различни от маймуните?
Може би сте задавали този въпрос и преди. Голям мозък? Ходиш изправен? Палци нагоре?
Може би. Но изглежда, че има още. В ново проучване датски учени откриха, че хората имат много по-малко мутации на ДНК, отколкото най-близките ни живи роднини, големите маймуни.
Тоест, нашите гени не са толкова различни от нашите родителски, както е при големите маймуни.
„Човешкото бебе се ражда с по-малко мутации, отколкото бебешкото шимпанзе. Нашата еволюция е с около една трета по-бавна от другите примати “, заяви пред Wiedenskub Миккел Хайде Шиеруп, професор в Центъра за биоинформатика в Университета в Орхус и съавтор на новото проучване.
Заедно с генетиката Кристина Хвилсъм от зоопарка в Копенхаген и биоинформатиста от университета в Орху Сорен Бесенбахер той сравнява честотата на човешките мутации с тези на шимпанзетата, горилите и орангутаните.
Резултатите показват, че степента на човешка мутация е намаляла драстично през последните милиони години. Изследването беше публикувано наскоро в научното списание Nature Ecology and Evolution.
Промоционално видео:
С течение на времето се появяват все повече мутации
Мутациите се случват, когато клетките ни се разделят. Например, опитайте се да разгледате внимателно ръцете си.
Може би там има повече бръчки от преди? Трябва да бъде. Ежедневните дейности и ултравиолетовата радиация от слънцето постоянно унищожават нашите клетки. За щастие клетките се регенерират самостоятелно.
„В 99,9% от случаите те се възстановяват без грешки. Но с течение на времето все повече грешки, наричани също мутации, ще се появят по време на възстановяването “, казва Микел Хайде Шируп.
Мутациите показват как сме се развили
В случай на мутации, които се появяват при плода в матката, говорим за промени, които настъпват по време на клетъчното делене и не се наследяват от майката или бащата.
В този случай обаче е погрешно да ги наричаме всички грешки, казва Микел Хайде Шируп. Мутациите могат да бъдат полезни, вредни или без значение.
„Много мутации не се появяват по никакъв начин и именно те използваме, за да определим времето на произход на вида. Повечето от вредните мутации бързо изчезват, а малък брой полезни се разпространяват и дават на вида нови свойства”, казва Миккел Хайде Шируп.
Мутациите могат да покажат кога се е появил човек
Според Миккел Хайде Шируп могат да се използват различни степени на мутация, за да се определи кога предците на хората и големите маймуни се разделят и стават различни видове.
Ако погледнете честотата на човешките мутации, се оказва, че трябва да се върнете около 10 милиона години, за да стигнете до времето, когато се разделихме с шимпанзетата.
„Но когато вземете предвид, че степента на мутация при шимпанзетата е по-висока от нашата, се оказва, че хората са се отклонили от шимпанзетата преди около 6,6 милиона години и това е много по-добре в съответствие с изкопаемите находки, които имаме“, казва Миккел Хайде Шируп.
Учените могат да разберат това, като търсят мутации в генома на шимпанзето и ги сравняват с броя мутации, които предават в продължение на едно поколение. Честотата на мутацията на шимпанзето е в съответствие с находките от изкопаеми.
Например, в периода от 2001 г. до 2002 г. в пустинята Чад в Африка бяха открити няколко вкаменелости от ранните големи маймуни на Чад Сахелантроп (Sahelanthropus tchadensis), считан за общ прародител на хората и шимпанзетата. Сахелантропът е живял преди седем милиона години.
Учен: много интересно проучване
Еволюционният биолог Мортен Алентофт от Националния природонаучен музей прочете това проучване. И той е вдъхновен.
„Това е сериозно проучване с много интересен подход. Те изчислиха общия геном на няколко семейства маймуни, който предостави впечатляващо количество данни “, каза той на Wiedenskub.
„Известно време имаше объркване относно странното разминаване между честотата на мутациите в човешкия геном и възрастта на фосилите, когато се стигна до нашето еволюционно разделение с големи маймуни. Вместо да изучават хора, изследователите тук обърнаха проблема и проучиха най-близките ни роднини. И сега те намират данни, които са точно в съответствие с находките на изкопаемите."
"Следователно ние, хората, сме най-странната маймуна в този контекст."
Изследователи: нещо можеше да се случи по време на изселването от Африка
Според Микел Хайде Шируп е трудно да се разбере кога честотата на мутациите на човек започва да намалява. Но той предполага, че това се е случило сравнително наскоро. Може би само преди 200-300 хиляди години.
Morten Allentoft е съгласен с Mikkel Heide Schirup, че изглежда честотата на мутациите при хората е намаляла сравнително наскоро. И под „наскоро“се разбира обхват в рамките на последните милиони години.
„Вероятно се е случило на последния участък от клона. Ако това се беше случило по-рано, тогава картината нямаше да съответства на възрастта на вкаменелостите, защото ще трябва да се разделим преди периода, в който някои от находките са датирани, и вярваме, че това са нашите общи предци “, казва той.
Не е известно защо имаме по-малко мутации
обаче е трудно да се каже какво би могло да е причина за намаляването на честотата на мутациите. Може би това е промяна в околната среда и условията на живот, предполага Morten Allentoft.
„Напуснахме Африка и превзехме целия свят. Бяхме повлияни от всякакви фактори на околната среда, които може да не повлияят на други големи маймуни. Никой не знае как всичко това може да повлияе на скоростта на мутациите."
"Много неща могат да имат значение", казва Миккел Хайде Шируп. "Както фактори на околната среда, така и биологични, като например факта, че по-късно израстваме и имаме деца."
Честотата на човешките мутации се изучава главно при европейците
Следващата стъпка в изследването, наред с други неща, ще бъде да се изследва честотата на мутациите сред повече маймуни, за да се даде по-точна оценка. Също така изследователите ще включат в работата си още един голям маймуни - бонобите.
В допълнение, изследователите трябва да тестват процентите на мутации при повече различни хора, казва Микел Хайде Шируп.
„За съжаление, ние събрахме информация за честотата на мутациите главно върху материала на европейското население, така че сега трябва да разберем дали картината може да бъде различна в други части на света“, казва Миккел Хайде Шируп.
Morten Allentoft се съгласява, че това следва да бъде следващата стъпка.
„Ще бъде интересно да се види дали честотата на мутациите е различна, например, сред коренното население на Амазонка или Африка. Може би това ще ни даде информация за това къде и кога в нашата еволюционна история този показател е намалял и дали е станало след изселването от Африка."
Намерени повече мутации от очакваното
Новото изследване разгледа общо десет семейства маймуни на майки, бащи и малчугани: седем семейства шимпанзета, две семейства горили и едно семейство орангутани.
Изследователите документирали редица нови мутации, откривайки генетични варианти, които са налице само в детето, а не в родителите.
Това беше направено чрез техника на секвенциране на геном, използвана за определяне на ДНК на организъм.
Във всички семейства изследователите откриха повече мутации при младите, отколкото се очакваше, въз основа на данните за мутациите при хората.
Учените се позоваха и на материали от предишни проучвания, които изследваха честотата на мутациите при хората.
Asbjørn Mølgaard Sørensen
