Genele neandertale explică rotunjirea creierului uman modern

Un corp înfloritor de cercetare sugerează că, în multe privințe, noi Homo sapiens nu sunt atât de diferite de rudele noastre apropiate Homo neanderthalensis. La fel ca și oamenii vii, neandertalienii au creat artă, au exprimat cultura și au îngrijit membrii comunității lor. Dar noi diferă de ele în două moduri, eventual legate, de forma craniilor noastre și de faptul că nu am dispărut.

Asta pentru ca cranii, in mod crucial, au creierul. Craniile umane moderne au o formă rotundă, globulară, în timp ce craniile neandertale sunt alungite. Într - un studiu publicat miercuri în Biologie actuală, o echipa internationala de oameni de stiinta a devenit prima care a identificat factorii genetici care probabil au dus la aceste diferente convingatoare de forma. La rândul lor, ne-au înălțat cu un pas mai aproape de înțelegerea a ceea ce înseamnă să fii membru al speciei noastre distincte.

Motivația din spatele studierii formei unice a bracinasei umane este că ea reprezintă una dintre caracteristicile anatomice cele mai bine stabilite și bine definite care distinge Homo sapiens de la alte specii umane ", a declarat pentru prima dată autorul și antropologul biologic Philipp Gunz, pentru Invers.

Gunz lucrează ca cercetător la Institutul Max Planck pentru Antropologie Evolutivă. Cranii, explică el, sunt ferestre în biologia creierului. Oamenii de știință au știut că neandertalienii și oamenii moderni au cranii de diferite forme, dar deoarece țesutul cerebral nu se filosofizează, biologia care stau la baza a rămas evazivă. Deci, echipa a luat o abordare interdisciplinară, combinând analiza craniului fosilian cu imagistica creierului și secvențierea genelor moderne.

Este important să rețineți că creierul nostru nu a fost întotdeauna globular. Cel mai vechi Homo sapiens fosilele, găsite în Maroc și datate aproximativ 300.000 de ani în urmă, au endocraniene volume care se încadrează în gama oamenilor de astăzi, dar endocraniali forme care sunt alungite. Asta înseamnă că au creiere mari, dar nu rotunde. Lucrarea anterioară efectuată de Gunz demonstrează că dimensiunea creierului modern a apărut în urmă cu 300.000 de ani în urmă, dar creierul globular a apărut în urmă cu aproximativ 40.000 de ani - în același timp, neandertalienii au dispărut.

Gunz spune că schimbarea izbitoare în Homo sapiens formele endocraniene reflectă probabil "schimbările evolutive în organizarea structurilor creierului uman, poate chiar și în modurile precise în care diferite zone sunt conectate unul la celălalt".

Pentru a explora această idee, echipa a dezvoltat o măsură convenită asupra globularității, creând impresii virtuale ale interiorului braconasurilor neandertale și moderne. Apoi au măsurat globularitatea creierului a 4,469 de oameni vii cu ajutorul scanărilor cerebrale RMN. Oamenii de știință au examinat, de asemenea, ADN-ul acestor participanți - căutând fragmente de ADN antic neandertalian cu speranța că ar putea exista o legătură între originea neandertală și forma creierului. Deși neanderthalienii sunt dispăruți, moștenirea lor genetică trăiește din cauza unor vechi anteturi cu oameni anatomici moderni.

Oamenii de știință au descoperit că, deși toți oamenii vii au forme craniene distincte diferite de cranii neandertalieni, oamenii moderni variază în ceea ce privește gradul de globularitate a creierului. În plus, au descoperit că, printre oamenii vii, fragmentele ADN neandertalian de pe cromozomii 1 și 18 sunt corelate cu redus globularity.

Ca si alte aspecte ale anatomiei creierului, gradul de globularitate este probabil sa fie influentata de variatia in multe gene diferite, fiecare cu un efect mic, Gunz explica. Efectele fiecărui fragment neandertal asociat au fost subtile, dar detectabile datorită utilizării unei dimensiuni mari a eșantionului în studiul nostru."

Aceste fragmente de neandertali au fost apoi legate de activitatea genelor modificate în țesuturile de structură a creierului, incluzând putamenul în ganglionii bazali și cerebelul. Genele cu care se asociază fragmentele, UBR4 și PHLPPI, joacă un rol important în dezvoltarea creierului - și este probabil că aici este legătura dintre globularitatea creierului și mecanismele creierului. Ganglionii bazali contribuie la funcțiile cognitive precum învățarea și planificarea abilităților, iar cerebelul - care conține 50% din neuronii creierului - este important pentru prelucrarea limbii și pentru memoria de lucru.

Gunz subliniază faptul că efectele transportării fragmentelor neandertaliene care afectează forma creierului sunt subtile cel mai bine - și accentul lor pe globularitate nu a fost motivat de "ideea că forma creierului ne poate spune ceva simplu despre comportamentul nostru". În timp ce alți oameni de știință au susținut că cerebellum-urile rotunde și bombate ale oamenilor ne-ar fi putut da un picior social și cognitiv asupra neandertalienilor, Gunz crede că "nu există niciun motiv să se aștepte la o corelație directă între forma creierului și comportamentul general".

Dar concluziile sugerează că mecanismele de dezvoltare au contribuit probabil la evoluția formei și funcției creierului modern - permițându-ne să fim sentimentul, gândindu-ne oamenii care suntem astăzi. Echipa planifică continuarea studierii genelor asociate cu globularitatea, cu speranța că vor dezvălui alte moduri în care această trăsătură este legată de biologia umană. Suntem singurii pe care oamenii l-au lăsat pe Pământ - și de ce este încă un mister.