Co czyni nas ludźmi? Badanie genomu naczelnych dostarcza pewnych wskazówek

WASHINGTON, 1 czerwca (Reuters) – Najbardziej kompleksowe badanie genetyczne, jakie kiedykolwiek przeprowadzono na naczelnych – grupie, do której należą lemury, naczelne, małpy człekokształtne i ludzie – ujawniło cechy genetyczne wyjątkowo kluczowe dla ludzi, jednocześnie poprawiając harmonogram ewolucyjnego podziału naszej linii od naszego. Najbliżsi kuzyni, szympansy i bonobo.

Naukowcy powiedzieli w czwartek, że zsekwencjonowali i przeanalizowali genomy 233 gatunków naczelnych, obejmujących prawie połowę żyjących obecnie gatunków, i zaskakująco odkryli, że większość z nich może pochwalić się większą różnorodnością genetyczną – różnorodnością w obrębie gatunku, która jest niezbędna do przystosowania się do zmieniających się środowisk i innych wyzwań – niż ludzie. .

Podczas gdy pewne różnice genetyczne, które wcześniej uważano za występujące wyłącznie u ludzi, stwierdzono u innych gatunków naczelnych, naukowcy zidentyfikowali inne, które były jednoznacznie związane z funkcjonowaniem i rozwojem mózgu. Wykorzystali także genomy naczelnych do trenowania algorytmu sztucznej inteligencji w celu przewidywania mutacji genetycznych powodujących choroby u ludzi.

„Badanie różnorodności genetycznej naczelnych jest nie tylko ważne w rozwiązywaniu trwającego kryzysu różnorodności biologicznej, ale ma również ogromny potencjał, aby poprawić naszą wiedzę na temat chorób człowieka” — powiedział Lucas Cuderna, genomik z barcelońskiego Instytutu Badań Biomedycznych Biologii Ewolucyjnej w Hiszpanii i Illumina. Inc (ILMN.O), główny autor głównego artykułu na temat badań opublikowanych w czasopiśmie Nauki.

Istnieje ponad 500 gatunków naczelnych, w tym lemury, lorysy, hipopotamy, małpy Starego i Nowego Świata, „małe małpy człekokształtne” – gibony i siamangi – oraz „wielkie małpy człekokształtne” – orangutany, goryle, szympansy i bonobo. Lemury i lorysy są najmniej spokrewnione z ludźmi spośród naczelnych.

„Naczelne to zróżnicowana grupa ssaków, do której my, ludzie, należymy, z cechami takimi jak duże mózgi, wysoka zręczność – większość gatunków ma przeciwstawne kciuki – i dobry wzrok. Zamieszkują obie Ameryki, Afrykę, w tym Madagaskar i Azję” – powiedział Kuderna.

Szympansy i bonobo są genetycznie najbliższe ludziom, dzieląc około 98,8% naszego DNA.

W badaniu dostosowano oś czasu do różnicy w linii ewolucyjnej, która doprowadziła do powstania ludzi i tej, która doprowadziła do powstania szympansów i bonobo, i wykazała, że ​​ten kamień milowy nastąpił między 6,9 mln a 9 mln lat temu, nieco dłużej niż wcześniej oczekiwano.

Rasa ludzka, poprzez następstwo gatunków, nabyła takie podstawowe cechy, jak dwunożność, dłuższe kończyny i większy mózg. Nasz gatunek, Homo sapiens, powstał około 300 000 lat temu w Afryce, zanim rozprzestrzenił się po całym świecie.

W badaniu zbadano pochodzenie naczelnych jako grupy. Ostatni wspólny przodek wszystkich istniejących naczelnych żył między 63,3 mln a 58,3 mln lat temu w okresie niezwykłych innowacji ewolucyjnych po uderzeniu asteroidy 66 mln lat temu, które zniszczyło dinozaury i pozwoliło ssakom osiągnąć dominację.

Zagrożenia związane z działalnością człowieka, takie jak niszczenie siedlisk, zmiana klimatu i polowania, spowodowały, że około 60% gatunków naczelnych jest zagrożonych wyginięciem, a około 75% uległo zmniejszeniu.

„Zdecydowana większość gatunków naczelnych ma znacznie więcej odmian genetycznych na jednostkę niż ludzie” – powiedział naukowiec zajmujący się genomiką i współautor badań, Jeffrey Rogers z Baylor College of Medicine w Teksasie. „To pokazuje, że prawdopodobnie istniało kilka dużych wąskich gardeł populacji, które zmieniły ilość i charakter zmienności genetycznej w starożytnych populacjach ludzkich”.

Dane dotyczące genomu mogą pomóc zidentyfikować kluczowe gatunki najbardziej wymagające działań ochronnych.

Badanie objęło niektóre z najbardziej zagrożonych naczelnych. Obejmowało to zachodniego gibona czarnego, którego około 1500 pozostaje na wolności, szeroko rozpowszechnionego w Chinach, Laosie i Wietnamie, oraz północnego lemura sportowego, z około 40 pozostałymi na wolności na niewielkim obszarze północnego Madagaskaru.

„Co ciekawe, stwierdziliśmy, że różnorodność genetyczna jest ogólnie słabym predyktorem ryzyka wyginięcia” – powiedziała Cudierna. „Może tak być, ponieważ liczba naczelnych różnych gatunków spadła tak szybko, że ich genetyka nie miała wystarczająco dużo czasu, aby zrekompensować tę utratę wielkości populacji”.

(Reportaż Willa Dunhama; montaż: Rosalba O’Brien)

Nasze standardy: Zasady zaufania Thomson Reuters.