frontiere pentru mințile tinere

rezumat

știați că majoritatea oamenilor au aproximativ 3% ADN Neanderthal? Acum 40.000 de ani, oamenii antici și neandertalienii aveau copii împreună. Amestecarea acestor două specii a dus la schimbul de ADN, un proces pe care biologii îl numesc introgresie. Când neandertalienii au dispărut, oamenii puteau avea copii doar cu alți oameni. În timp, procentul de ADN Neanderthal sa diminuat, dar rămâne aproximativ 3%., Genele Neanderthaliene s-au blocat în genomul nostru pentru că sunt utile pentru noi. Genele pe care oamenii le-au primit de la neandertalieni joacă roluri în diferite părți ale corpului, inclusiv creierul și sistemul digestiv. Aceste gene de Neanderthal ar fi putut să-i facă pe oameni mai inteligenți și să ne grăbească adaptarea la noile diete. Mai multe gene de Neanderthal sunt, de asemenea, implicate în sistemul imunitar și ne ajută să luptăm împotriva virușilor și bacteriilor dăunătoare. Privind înapoi, s-ar putea să fi fost bine că strămoșii noștri îndepărtați au avut copii cu neandertalieni. Genele lor au ajutat specia noastră să supraviețuiască până în prezent.,când traversați un leu cu un tigru, veți obține un liger. Aceste animale mari sunt în general sterile, ceea ce înseamnă că nu pot avea urmași. Multă vreme, oamenii de știință au crezut că descendenții din cruci între diferite specii—numiți hibrizi—erau întotdeauna sterili. Dar cercetările ulterioare au arătat că unii hibrizi pot avea propriile lor descendenți. În 1943, de exemplu, un liger avea pui cu un leu în grădina zoologică Germană Hellabrunn., Atunci când hibrizii se încrucișează cu una dintre speciile lor părintești, cum ar fi ligerul și leul din Germania, ADN-ul poate curge de la o specie la alta. Acest proces este cunoscut sub numele de introgresie .

Introgresia explică modul în care oamenii au obținut un ADN Neanderthal. Multă vreme, oamenii au trăit doar pe savanele africane. În urmă cu aproximativ 45.000 de ani, au părăsit Africa și au migrat în Europa, unde au intrat în contact cu o altă specie asemănătoare omului-Neanderthalienii (Homo neanderthalensis). Neanderthalii nu arătau foarte diferit de oameni., Ei au fost un pic mai robust, a avut brațe mai lungi, și a avut o creasta fruntea izbitoare deasupra ochilor lor (figura 1a). Unii oameni au avut copii cu acești Neanderthalieni. Când acei copii au crescut, au avut și ei copii. Și așa mai departe. Amestecarea acestor două specii umane a dus la introgresie, schimbul de ADN. Deoarece oamenii și neanderthalienii au avut doar copii în afara Africii, nu veți găsi ADN-ul Neanderthal la oamenii Africani de astăzi. Cu toate acestea, în restul lumii, oamenii au aproximativ 3% ADN Neanderthal.,

Amestecarea Vopselelor

Dar de ce majoritatea oamenilor au doar aproximativ 3% ADN de Neanderthal? ADN – ul primilor hibrizi om-Neanderthal a fost de 50% uman și 50% Neanderthal. Dacă acești hibrizi ar avea copii cu un om, procentul de ADN de Neanderthal ar scădea la aproximativ 25%. În următoarea generație, procentul ar fi redus din nou la jumătate. La un moment dat, neandertalienii au dispărut. Încă nu știm exact de ce. Consecința acestui eveniment de extincție a fost că oamenii ar putea avea copii doar cu alți oameni., Nici un nou ADN de Neanderthal nu ar putea fi adăugat la genomul uman, iar procentul de ADN de Neanderthal s-a diminuat la 3% pe care îl vedem astăzi.puteți compara acest scenariu cu amestecarea vopselei de două culori. Să presupunem că turnați vopsea galbenă (Neanderthal) și roșie (umană) într-o găleată mare. Rezultatul este un amestec portocaliu, care reprezintă primul hibrid om-Neanderthal. Când adăugați mai multă vopsea roșie, amestecul va deveni din ce în ce mai roșu în timp. Cu alte cuvinte, ADN-ul devine din ce în ce mai uman în timp, deoarece oamenii au copii cu alți oameni.,dacă facem matematica, putem vedea că ajungem la 3% ADN Neanderthal în aproximativ cinci generații de oameni care se reproduc cu alți oameni. În fiecare generație, procentul de ADN Neanderthal este redus la jumătate și scade după cum urmează: 50-25-12.5-6.25-3.125 (figura 1b). Să presupunem că o generație este egală cu 25 de ani, vârsta la care oamenii ar putea avea copii. Apoi, oamenii ar fi trebuit să ajungă la 3% ADN Neanderthal în aproximativ 125 de ani (5 × 25). Dar oamenii și neanderthalienii s-au împerecheat acum mai bine de 40.000 de ani! Aceasta este o mare diferență. Procentul de ADN Neanderthal ar trebui să fie mult, mult mai mic., Pentru a înțelege de ce nu am pierdut tot ADN-ul Neanderthal, trebuie să învățăm despre un alt concept: introgresia adaptivă.pentru a înțelege introgresia adaptivă, vom călători în America de Nord, unde pachete de lupi cutreieră pădurile. Dacă urmăriți documentare despre natură, s-ar putea să fi observat că acești lupi au cea mai mare parte blană gri. Dar oamenii de știință perceptivi au observat că erau niște lupi cu blană mai închisă. De unde a apărut blana întunecată? Oamenii de știință au studiat ADN-ul acestor lupi și au descoperit că blana întunecată a fost cauzată de o anumită variantă a unei gene., În mod surprinzător, lupii nu au în mod normal această variantă a genei. Dar câinii fac! Analizele ulterioare au arătat că, în trecut, câinii și lupii au avut pui împreună. Amestecarea acestor două specii a dus la schimbul de ADN, inclusiv gena variantă care a dat lupilor blană mai închisă . Din cauza acestei nuanțe mai întunecate, acești lupi erau mai bine camuflați în pădure, făcându-i vânători mai buni. Schimbul de ADN – sau introgresia-a ajutat lupii să se adapteze mediului lor. De aceea, acest proces se numește introgresie adaptivă., Persoanele cu blană mai închisă au supraviețuit mai bine decât prietenii lor gri și au avut mai mulți pui. Acești pui arătau ca părinții lor și aveau și blană mai închisă. De-a lungul timpului, varianta genetică pentru blana mai închisă a devenit comună în populație (Figura 2). Biologii evolutivi spun că trăsătura de blană întunecată a fost supusă selecției naturale. Dacă ne întoarcem la analogia amestecării a două culori de vopsea, puteți compara o variantă genetică benefică, cum ar fi blana întunecată, cu o pată tare de vopsea galbenă. Nu contează cât de mult vopsea roșie adăugați, blob galben nu se va amesteca, se păstrează plutind în jurul în amestec roșu.,

Benefice Neanderthal Gene

La fel de adaptare introgresia s-a întâmplat cu omul de Neanderthal ADN-ul., Unele gene s-au dovedit a fi utile pentru oameni și nu au dispărut din ADN-ul uman. ADN-ul Neanderthal de 3% poate fi comparat cu mai multe pete galbene care plutesc în jurul vopselei roșii umane. Ce adaptări ne-au oferit aceste gene neandertale? Oamenii de știință fac un catalog al tuturor genelor benefice pe care le-am primit de la Neanderthalieni . Să aruncăm o privire la unele dintre aceste gene. Microcefalina genei (MCPH1), de exemplu, asigură că dezvoltarea creierului merge conform planului., Poate că această genă Neanderthal a făcut oamenii mai inteligenți și mai capabili să supraviețuiască în teritorii neexplorate. Alte gene neandertale, cum ar fi receptorul olfactiv 12d3 (OR12D3), sunt importante pentru digestia alimentelor. Oamenii care au ajuns în Europa s-au confruntat cu toate tipurile de alimente noi. Genele de la Neanderthal i-au ajutat să se adapteze rapid la o nouă dietă. Unele gene ar fi putut chiar să schimbe forma dinților noștri!mai multe gene pe care oamenii le-au primit de la neandertalieni par, de asemenea, să joace un rol în sistemul imunitar, protejându-ne împotriva anumitor boli., Aceste gene produc proteine care caută în corpul uman bacterii și viruși dăunători. Când întâlnesc unul, îl capturează și se asigură că nu mai dăunează corpului. Acest lucru este similar cu un ofițer de poliție care patrulează pe străzi în căutarea criminalilor și punerea lor în închisoare. Când oamenii au ajuns în Europa, au întâlnit multe boli noi care nu apar în Africa. Trupurile lor nu erau familiarizate cu aceste boli și s-au îmbolnăvit repede., Cu toate acestea, Neanderthalii s-au confruntat cu aceste boli de mii de ani, iar ADN-ul lor avea genele potrivite pentru a lupta împotriva virușilor și bacteriilor care au provocat aceste boli Europene. Când oamenii au primit ADN de Neanderthal, au primit și genele pentru a lupta împotriva noilor viruși și bacterii. Ai putea spune că oamenii au o echipă de ofițeri de poliție familiarizați cu criminalii din zonă. Asta a făcut mai ușor pentru a captura criminali și le-a pus în închisoare. După cum puteți vedea din aceste exemple, genele Neanderthaliene din ADN-ul nostru au fost de mare ajutor.,deci, dacă nu sunteți African, ADN-ul dvs. conține o linie de gene de Neanderthal. Aceste gene s-au blocat pentru că au fost probabil benefice pentru oameni, ajutând specia noastră să supraviețuiască până în prezent. Privind înapoi, s-ar putea să fi fost bine că strămoșii noștri îndepărtați au avut copii cu neandertalieni. Și, dacă stai să te gândești, neandertalienii nu au dispărut niciodată-ei trăiesc în ADN-ul oamenilor moderni.

Glosar

hibrid: o încrucișare între două specii diferite.Introgresia: schimbul de ADN între specii prin hibridizare.,selecția naturală: procesul evolutiv prin care organismele cu trăsături favorabile sunt mai susceptibile de a se reproduce. Procedând astfel, ei transmit aceste trăsături generației următoare. În timp, acest proces permite organismelor să se adapteze mediului lor.adaptarea: o trăsătură care crește supraviețuirea și reproducerea unui individ în comparație cu alte persoane din populație.,

Conflict de interese declarație

autorul declară că cercetarea a fost efectuată în absența oricăror relații comerciale sau financiare care ar putea fi interpretate ca un potențial conflict de interese.

Arnold, M. L. 2006. Evoluția Prin Schimb Genetic. New York, NY: Oxford University Press.