Poranna osoba? Być może masz neandertalskie geny, którym możesz podziękować.

Neandertalczycy byli porannymi ludźmi, Nowe badanie wskazuje. A niektórzy dzisiejsi wstający wcześnie mogą przypisać geny, które odziedziczyli od swoich neandertalskich przodków.

W nowym badaniu porównano DNA żywych ludzi z materiałem genetycznym odzyskanym ze skamieniałości neandertalczyka. Okazuje się, że neandertalczycy byli nosicielami tych samych wariantów genetycznych związanych z zegarem, co ludzie, którzy twierdzili, że wstają wcześnie rano.

Od lat 90. XX wieku badania DNA neandertalczyka odsłoniły zawiłą historię naszego gatunku. Około 700 000 lat temu nasze linie rodowe rozdzieliły się, najprawdopodobniej w Afryce. Podczas gdy przodkowie współczesnego człowieka pozostali głównie w Afryce, linia neandertalczyków wyemigrowała do Eurazji.

Około 400 tysięcy lat temu populacja podzieliła się na dwie części. Homininy, które rozprzestrzeniły się na zachód, stały się neandertalczykami. Ich kuzyni na wschodzie przekształcili się w grupę znaną jako Denisovanie.

Obie grupy żyły przez setki tysięcy lat, polując i zbierając rośliny, zanim zniknęły z zapisu kopalnego około 40 000 lat temu. Do tego czasu współcześni ludzie rozprzestrzenili się z Afryki, czasami krzyżując się z neandertalczykami i denisowianami.

Obecnie części ich DNA można znaleźć u większości żyjących ludzi.

Badania przeprowadzone w ciągu ostatnich kilku lat przez Johna Caprę, genetyka z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco i innych naukowców sugerują, że niektóre z tych genów zapewniają przewagę w zakresie przeżycia. Na przykład geny odporności odziedziczone od neandertalczyków i denisowian mogły chronić ich przed nowymi patogenami, których nie spotkali w Afryce.

Doktor Capra i jego współpracownicy byli zaintrygowani, gdy odkryli, że niektóre geny neandertalczyków i denisowian, które stały się częstsze z pokolenia na pokolenie, są powiązane ze snem. W nowym badaniu, opublikowanym w czasopiśmie Genome Biology and Evolution, zbadali, w jaki sposób geny te wpływają na rytmy dobowe wymarłych homininów.

Wewnątrz komórek każdego gatunku zwierząt setki białek oddziałują ze sobą każdego dnia, wznosząc się i opadając w 24-godzinnym cyklu. Nie tylko kontroluje czas snu i budzenia się, ale także wpływa na nasz apetyt i metabolizm.

Aby zbadać rytmy dobowe u neandertalczyków i denisowian, dr Capra i jego współpracownicy przyjrzeli się 246 genom, które pomagają kontrolować zegar dobowy organizmu. Porównali wersje genów występujących u wymarłych hominidów z tymi występującymi u współczesnych ludzi.

Naukowcy odkryli ponad 1000 mutacji, które były unikalne tylko dla żywych ludzi, neandertalczyków i denisowian. Ich analiza wykazała, że ​​wiele z tych mutacji może mieć istotny wpływ na działanie zegara biologicznego organizmu. Naukowcy spekulowali na przykład, że niektóre białka zegara dobowego, które występują obficie w naszych komórkach, występowały bardzo rzadko w komórkach neandertalczyka i denisowiana.

Następnie naukowcy przyjrzeli się niewielkiej liczbie wariantów zegara dobowego, które niektórzy żyjący ludzie odziedziczyli od neandertalczyków i denisowian. Aby dowiedzieć się, jaki wpływ te zmienne mają na ludzi, przeprowadzili badanie Brytyjski biobankJest to brytyjska baza danych zawierająca genomy pół miliona ochotników.

Wraz ze swoim DNA wolontariusze przekazali odpowiedzi na długą listę pytań związanych ze zdrowiem, w tym na temat tego, czy tak jest Ranne ptaszki lub nocne marki. Ku zaskoczeniu doktora Capry, prawie wszystkie starożytne zmienne zegara biologicznego zwiększały prawdopodobieństwo, że ochotnicy byli rannymi ludźmi.

„To był najbardziej ekscytujący moment w badaniu, kiedy to zobaczyliśmy” – powiedziała dr Capra.

Geografia może wyjaśnić, dlaczego starożytne homininy budziły się tak wcześnie. Pierwsi ludzie żyli w Afryce, niedaleko równika, gdzie długość dnia i nocy pozostawała mniej więcej taka sama przez cały rok. Jednak neandertalczycy i denisowianie przenieśli się na wyższe szerokości geograficzne, gdzie dni stały się dłuższe latem i krótsze zimą. W ciągu setek tysięcy lat ich zegary biologiczne mogły przystosować się do nowego środowiska.

Gdy współczesny człowiek opuścił Afrykę, stanął przed tym samym wyzwaniem, jakim było przystosowanie się do wyższych szerokości geograficznych. Po krzyżowaniu się z neandertalczykami i denisowianami niektórzy z ich potomków odziedziczyli geny okołodobowe lepiej dostosowane do ich nowych domów.

Jednak wszystkie te wnioski wynikają z bazy danych ograniczonej do Brytyjczyków. Doktor Capra zaczął się rozglądać Inne bazy danych Wolontariusze z innego pochodzenia. Jeśli powiązania się utrzymają, dr Capra ma nadzieję, że starożytne zegary biologiczne zainspirują pewne pomysły na przystosowanie się do współczesnego świata, w którym rytmy dobowe zakłócają nocne zmiany i świecące smartfony. Zaburzenia te nie tylko utrudniają spokojny sen; Mogą je także podnieść Ryzyko rakaOtyłość i mnóstwo innych schorzeń.

Jednym ze sposobów sprawdzenia wariantów genetycznych doktora Capry jest inżynieria różnych komórek ludzkich w laboratorium, tak aby ich geny bardziej przypominały geny ludzkie, powiedział Michael Daneman, genetyk ewolucyjny na Uniwersytecie w Tartu w Estonii, który nie był zaangażowany w badanie nowe badanie. Neandertalczycy i Denisowianie. Naukowcy mogą następnie hodować grupy komórek i obserwować, jak przechodzą przez swoje codzienne cykle.

„Ten krok naprzód nie tylko pogłębia naszą wiedzę na temat wpływu DNA neandertalczyka na współczesnych ludzi, ale także zapewnia ścieżkę do poszerzenia naszego zrozumienia samej biologii neandertalczyka” – powiedział.