Ranní ptáče? Můžete děkovat neandrtálským genům.

Neandrtálci byli ranní lidé, Nová studie naznačuje. A někteří dnešní ranní ptáci možná připisují genům, které zdědili od svých neandrtálských předků.

Nová studie porovnávala DNA živých lidí s genetickým materiálem získaným z neandrtálských fosilií. Ukazuje se, že neandrtálci měli některé ze stejných genetických variant souvisejících s hodinami jako lidé, kteří uváděli, že vstávají brzy ráno.

Od 90. let 20. století odhalovaly studie neandrtálské DNA spletitou historii našeho druhu. Asi před 700 000 lety se naše linie rozdělily, nejspíš v Africe. Zatímco předci moderních lidí zůstali převážně v Africe, neandrtálská linie migrovala do Eurasie.

Asi před 400 tisíci lety se populace rozdělila na dvě části. Z homininů, kteří se rozšířili na západ, se stali neandrtálci. Jejich bratranci na východě se vyvinuli ve skupinu známou jako Denisovani.

Tyto dvě skupiny žily stovky tisíc let, lovily a sbíraly rostliny, než asi před 40 000 lety zmizely z fosilních záznamů. Do té doby se moderní lidé rozšířili z Afriky a příležitostně se křížili s neandrtálci a denisovany.

Dnes lze části jejich DNA nalézt u většiny žijících lidí.

Výzkum provedený Johnem Caprou, genetikem z Kalifornské univerzity v San Franciscu, a dalšími vědci v posledních několika letech naznačuje, že některé z těchto genů poskytují výhodu přežití. Například imunitní geny zděděné od neandrtálců a denisovanů je mohly chránit před novými patogeny, se kterými se v Africe nesetkali.

Doktor Capra a jeho kolegové byli zaujati, když zjistili, že některé geny neandrtálců a denisovanů, které se po generace staly běžnějšími, byly spojeny se spánkem. Ve své nové studii publikované v časopise Genome Biology and Evolution zkoumali, jak tyto geny ovlivňují cirkadiánní rytmy vyhynulých homininů.

Uvnitř buněk každého živočišného druhu spolu stovky proteinů interagují každý den, stoupají a klesají ve 24hodinovém cyklu. Nejen, že kontroluje dobu spánku a probouzení, ale také ovlivňuje naši chuť k jídlu a metabolismus.

Při zkoumání cirkadiánních rytmů u neandrtálců a denisovanů se doktor Capra a jeho kolegové podívali na 246 genů, které pomáhají řídit cirkadiánní hodiny těla. Porovnávali verze genů nalezených u vyhynulých homininů s těmi, které se nacházejí u moderních lidí.

Vědci našli více než 1000 mutací, které byly jedinečné pouze pro žijící lidi nebo pro neandrtálce a denisovany. Jejich analýza odhalila, že mnohé z těchto mutací mohou mít důležitý vliv na fungování biologických hodin těla. Vědci například spekulovali, že některé proteiny cirkadiánních hodin, které se hojně vyskytují v našich buňkách, byly v buňkách neandrtálců a denisovanů velmi vzácné.

Dále se vědci zabývali malým počtem variant cirkadiánních hodin, které někteří žijící lidé zdědili od neandrtálců a denisovanů. Aby zjistili, jaké účinky měly tyto proměnné na lidi, provedli studii Britská biobankaJe to britská databáze obsahující genomy půl milionu dobrovolníků.

Spolu se svou DNA dobrovolníci poskytli odpovědi na dlouhý seznam otázek týkajících se zdraví, včetně toho, zda ano Ranní ptáčata nebo noční sovy. K překvapení doktorky Capry téměř všechny prastaré proměnné tělesných hodin zvyšovaly pravděpodobnost, že dobrovolníci jsou ranní lidé.

„To byl ten nejvzrušující okamžik ve studii, když jsme to viděli,“ řekl Dr. Capra.

Geografie může vysvětlit, proč se staří hominini probudili tak brzy. První lidé žili v Africe, poměrně blízko rovníku, kde délka dne a noci zůstala po celý rok zhruba stejná. Ale neandrtálci a denisovani se přestěhovali do vyšších zeměpisných šířek, kde se dny v létě prodlužovaly a v zimě zkracovaly. Během statisíců let se jejich biologické hodiny mohly přizpůsobit novému prostředí.

Jak moderní lidé expandovali z Afriky, čelili také stejné výzvě adaptace na vyšší zeměpisné šířky. Poté, co se křížili s neandrtálci a denisovany, někteří z jejich potomků zdědili cirkadiánní geny, které se lépe hodí do jejich nových domovů.

Všechny tyto závěry však vycházejí z databáze omezené na Brity. Dr. Capra se začal rozhlížet Jiné databáze Dobrovolníci z jiného původu. Pokud propojení vydrží, doktor Capra doufá, že starodávné tělesné hodiny inspirují nějaké nápady, jak se přizpůsobit modernímu světu, kde cirkadiánní rytmy narušují noční směny a svítící chytré telefony. Tyto poruchy nejen znesnadňují dobrý spánek; Mohou to také zvýšit Riziko rakovinyObezita a řada dalších poruch.

Jedním ze způsobů, jak otestovat genetické varianty Dr. Capry, je zkonstruovat různé lidské buňky v laboratoři tak, aby se jejich geny více podobaly lidským, řekl Michael Daneman, evoluční genetik na univerzitě v Tartu v Estonsku, který se na výzkumu nepodílel. nové studium. Neandrtálci a denisovani. Vědci pak mohou pěstovat skupiny buněk a sledovat, jak procházejí jejich denními cykly.

„Tento krok vpřed nejen posouvá naše znalosti o tom, jak neandrtálská DNA ovlivnila současné lidi, ale také poskytuje cestu k rozšíření našeho chápání neandertálské biologie samotné,“ řekl.