Kształt twojego mózgu może wiele powiedzieć o Neandertalczyku w tobie. Nowe badania wykazały, że współcześni ludzie niosący pewne fragmenty genetyczne od naszych najbliższych wymarłych krewnych mogą mieć więcej podłużnych mózgów i czaszek niż inni ludzie.
Współcześni ludzie posiadają unikalne, stosunkowo kuliste czaszki i mózgi. Natomiast najbliżsi wymarli krewni współczesnych ludzi, neandertalczycy, mają wydłużone czaszki i mózgi, które są typowe dla większości naczelnych.
Wcześniejsze badania sugerowały, że te kontrastujące kształty czaszki mogą odzwierciedlać różnice w wielkości różnych obszarów mózgu u współczesnych ludzi i neandertalczyków oraz w sposobie połączenia tych obszarów mózgu. „Jednak tkanka mózgowa nie ulega skamieniałości, więc podstawowa biologia pozostaje nieuchwytna” - powiedział Live Science autor, współautor badań Philipp Gunz, paleoantropolog z Instytutu Maxa Plancka dla antropologii ewolucyjnej w Lipsku w Niemczech.
Aby pomóc rozwiązać tę tajemnicę, naukowcy najpierw wykonali skany tomografii komputerowej (tomografii komputerowej) siedmiu skamielin neandertalskich czaszek i 19 współczesnych ludzkich czaszek. Opracowali odciski wnętrz czaszek czaszek i zmierzyli ich okrągłość.
Następnie naukowcy przeanalizowali prawie 4500 współczesnych ludzi, dla których mieli zarówno dane genetyczne, jak i skany mózgu w obrazowaniu rezonansu magnetycznego (MRI).
„Uznaliśmy, że gdybyśmy mogli zidentyfikować określone neandertalskie fragmenty DNA w wystarczająco dużej próbce żywych ludzi, bylibyśmy w stanie sprawdzić, czy którykolwiek z tych fragmentów zmierza w kierunku mniej kulistego kształtu mózgu, umożliwiając nam zbliżenie genów, które mogą być ważne dla tej cechy ”- powiedział Live Science starszy autor badań Simon Fisher, neurogenetyk z Max Planck Institute for Psycholinguistics w Nijmegen w Holandii.
Wcześniejsze prace wykazały, że współcześni ludzie i neandertalczycy doświadczyli wielu epizodów krzyżowania się, wprowadzając neandertalczyka DNA do współczesnego ludzkiego genomu. W nowym badaniu naukowcy odkryli, że neandertalskie fragmenty DNA we współczesnych ludzkich chromosomach 1 i 18 były połączone z mniej okrągłymi mózgami.
„Skutki noszenia tych rzadkich fragmentów neandertalczyków są subtelne” - powiedział Fisher. „Skutki wariantów genów neandertalczyka są niewielkie, nie zobaczysz ich w kształcie głowy osoby, gdy je spotkasz”.
Neandertalskie fragmenty DNA zawierały dwa geny poprzednich badań związanych z rozwojem mózgu. Jeden, UBR4, jest związany z wytwarzaniem neuronów, a drugi, PHLPP1, jest związany z rozwojem izolacji tłuszczowej wokół komórek nerwowych.
Naukowcy odkryli, że to neandertalskie DNA miało najsilniejszy wpływ na struktury mózgu zwane skorupą i móżdżkiem - oba z nich są kluczowe dla przygotowania, uczenia się i koordynacji ruchów. Skorupa tworzy zewnętrzną część zwojów podstawy mózgu, które są związane z pamięcią, uwagą, planowaniem, uczeniem się umiejętności oraz potencjalnie mową i językiem.
Naukowcy zauważyli, że jeśli dana osoba ma więcej neandertalskiego DNA niż przeciętnie, niekoniecznie oznacza to, że jej mózg jest bardziej podłużny. „Dwie osoby, które mają bardzo podobne całkowite ilości neandertalskiego DNA - na przykład 1 procent swoich genomów - mogą nosić ze sobą zupełnie inne fragmenty” - powiedział Fisher.
Naukowcy zauważyli również, że te różnice w czaszkach prawdopodobnie nie odzwierciedlały żadnych różnic w czasie narodzin niemowlęcia: Współcześni ludzie i neandertalczycy mają podobne kształty pnia mózgu i czaszki, powiedział Gunz. Dodał, że po urodzeniu różnice w rozwoju mózgu prawdopodobnie spowodowały wyraźne różnice w kształcie czaszki między dorosłymi z dwóch linii.
Przyszłe badania mogą poszukać więcej neandertalskiego DNA związanego ze współczesnym ludzkim mózgiem i określić, jakie specyficzne skutki mogą mieć te starożytne warianty genetyczne poprzez hodowanie tkanki mózgowej z neandertalskim DNA w laboratorium, powiedział Fisher.
Naukowcy szczegółowo opisali swoje odkrycia online 13 grudnia w czasopiśmie Current Biology.
