Tvar vašeho mozku může říci hodně o neandrtálci ve vás. Nový výzkum zjistil, že moderní lidé nesoucí určité genetické fragmenty od našich nejbližší zaniklých příbuzných mohou mít více podlouhlých mozků a lebek než ostatní lidé.
Moderní lidé mají jedinečné, relativně kulovité lebky a mozky. Naproti tomu nejbližší vyhynulí příbuzní moderních lidí, neandrtálci, mají protáhlé lebky a mozky, které jsou typické pro většinu primátů.
Předchozí výzkum naznačil, že tyto kontrastní tvary lebek mohou odrážet rozdíly ve velikosti různých oblastí mozku u moderních lidí a neandrtálců a jak byly tyto oblasti mozku propojeny dohromady. „Mozková tkáň však fosilizuje, takže základní biologie zůstala nepolapitelná,“ řekl spoluzakladatel studie Philipp Gunz, paleoantropolog z Institutu Maxe Plancka pro evoluční antropologii v německém Lipsku.
Abychom pomohli vyřešit toto tajemství, vědci nejprve provedli CT (počítačovou tomografii) skenů sedmi fosilních neandrtálských lebek a 19 moderních lidských lebek. Vyvinuli otisky interiérů mozkových lebek lebek a změřili jejich zaoblenost.
Dále vědci analyzovali téměř 4 500 moderních lidí, u kterých měli jak mozky skenování genetických dat, tak snímání pomocí magnetické rezonance (MRI).
"Usoudili jsme, že kdybychom mohli identifikovat specifické fragmenty neandertálské DNA ve dostatečně velkém vzorku živých lidí, mohli bychom otestovat, zda některý z těchto fragmentů tlačí směrem k méně globulárnímu tvaru mozku, což nám umožní přiblížit geny, které by mohly být důležité pro tuto vlastnost, “řekl autor starší vědy Simon Fisher, neurogenetik z Institutu Maxe Plancka pro psycholingvistiku v nijmegenu v Nizozemsku.
Předchozí práce zjistily, že moderní lidé a neandrtálci zažili několik epizod křížení, zavedení neandertálské DNA do moderního lidského genomu. V nové studii vědci zjistili, že neandertálské fragmenty DNA v moderních lidských chromozomech 1 a 18 byly spojeny s méně kulatými mozky.
„Účinky přenášení těchto vzácných neandertálských fragmentů jsou jemné,“ řekl Fisher. "Účinky neandertálských genových variant jsou malé, při jejich setkání byste je nemohli vidět ve tvaru hlavy osoby."
Neandertálské fragmenty DNA obsahovaly dva předchozí výzkumy spojené s vývojem mozku. Jeden, UBR4, je spojen s tvorbou neuronů a druhý, PHLPP1, je spojen s vývojem tukové izolace kolem nervových buněk.
Vědci zjistili, že tato neandertálská DNA měla nejsilnější účinky na mozkové struktury známé jako putamen a mozeček - které jsou klíčem k přípravě, učení a koordinaci pohybů. Putamen tvoří vnější část mozkových bazálních ganglií, které jsou spojeny s pamětí, pozorností, plánováním, učením dovedností a potenciálně řečí a jazykem.
Vědci poznamenali, že pokud má osoba více neandrtálské DNA, než je průměr, nemusí to nutně znamenat, že její mozek je podlouhlejší. "Dva lidé, kteří mají velmi podobné celkové množství neandertálské DNA - například 1 procento svých genomů - mohou mít velmi odlišné fragmenty," řekl Fisher.
Vědci také poznamenali, že tyto lebkové rozdíly pravděpodobně neodrážejí žádné rozdíly v době narození dítěte: Moderní lidé a neandrtálci mají v té době podobné mozkové a lebkové tvary, řekl Gunz. Po narození měly rozdíly ve vývoji mozku pravděpodobně za následek výrazné rozdíly, které se vyskytují ve tvaru lebky mezi dospělými ze dvou linií, dodal.
Budoucí výzkum může hledat více neandertálské DNA spojené s moderními lidskými mozky a určit, jaké konkrétní účinky by tyto starověké genetické varianty mohly mít pěstováním mozkové tkáně s neandertálskou DNA v laboratoři, řekl Fisher.
Vědci podrobně popsali svá zjištění online 13. prosince v časopise Current Biology.
