Mis eristab inimesi ahvidest lisaks suurele ajule ja püstijalu kõndimisele? Uues uuringus leidsid teadlased, et inimestel on palju vähem DNA mutatsioone kui nende lähimatel elavatel sugulastel. Selgub, et meie evolutsioon on umbes kolmandiku võrra aeglasem. Teadusväljaanne "Wiedenskub" räägib tänu sellele uurimistööle tehtud uutest avastustest.
Mille poolest erinevad inimesed ahvidest?
Võib-olla olete seda küsimust juba varem küsinud. Suur aju? Kas kõnnite püsti? Pöidlad üles?
Võib olla. Kuid tundub, et neid on veel. Taani teadlased leidsid uues uuringus, et inimestel on palju vähem DNA mutatsioone kui meie lähimatel elavatel sugulastel, suurtel inimahvidel.
See tähendab, et meie geenid ei erine nii palju vanemate omadest, nagu see juhtub suurtes inimahvides.
“Inimlaps sünnib vähem mutatsioonidega kui beebide šimpans. Meie areng on umbes kolmandiku võrra aeglasem kui teiste primaatide oma,”rääkis Wiedenskubile Aarhusi ülikooli bioinformaatika keskuse professor ja uue uuringu kaasautor Mikkel Heide Schierup.
Koos Kopenhaageni loomaaia geneetiku Christina Hvilsomi ja Århusi ülikooli bioinformaatiku Søren Besenbacheriga võrdles ta inimeste mutatsioonide sagedust šimpanside, gorillade ja orangutanide omadega.
Tulemused näitavad, et inimese mutatsioonimäär on viimase miljonite aasta jooksul dramaatiliselt langenud. Uuring avaldati hiljuti teadusajakirjas Nature Ecology and Evolution.
Reklaamvideo:
Aja jooksul toimub üha rohkem mutatsioone
Mutatsioonid toimuvad siis, kui meie rakud jagunevad. Proovige näiteks oma käsi tähelepanelikult vaadata.
Võib-olla on seal rohkem kortse kui varem? See peaks olema. Igapäevased tegevused ja päikese ultraviolettkiirgus hävitavad meie rakke pidevalt. Õnneks rakud uuenevad iseseisvalt.
“99,9% -l juhtudest taastatakse need vigadeta. Kuid aja jooksul ilmneb taastamise ajal üha rohkem vigu, mida nimetatakse ka mutatsioonideks,”ütleb Mikkel Heide Schirup.
Mutatsioonid näitavad, kuidas me arenesime
Mutatsioonide korral, mis tekivad lootel emakas, räägime muutustest, mis tekivad rakkude jagunemise ajal ega ole emalt ega isalt päritavad.
Sel juhul on aga vale neid kõiki vigu nimetada, ütleb Mikkel Heide Schirup. Mutatsioonid võivad olla kasulikud, kahjulikud või ebaolulised.
“Paljud mutatsioonid ei ilmne kuidagi ja just neid me kasutame liigi päritolu aja kindlaksmääramiseks. Enamik kahjulikke mutatsioone kaob kiiresti ja väike arv kasulikke levib ning annab liigile uusi omadusi,”ütleb Mikkel Heide Schirup.
Mutatsioonid võivad öelda, millal inimene ilmus
Mikkel Heide Schirupi sõnul saab erinevate mutatsioonimäärade abil kindlaks teha, millal inimeste esivanemad ja suured apsakad lõhenevad ja neist erinevad liigid said.
Kui vaadata inimeste mutatsioonide sagedust, siis selgub, et selleks, et jõuda aega, mil me šimpansidega lahku läksime, peate minema tagasi umbes 10 miljonit aastat.
"Kuid kui arvestada, et šimpanside mutatsioonimäär on kõrgem kui meie oma, selgub, et inimesed erinesid šimpansidest umbes 6,6 miljonit aastat tagasi ja see on palju paremini kooskõlas fossiilsete leidudega, mis meil on," ütleb Mikkel Heide Schirup.
Teadlased saavad sellest aru saada, otsides šimpansi genoomis mutatsioone ja võrreldes neid mutatsioonide arvuga, mida nad põlvkonna jooksul edasi annavad. Šimpansi mutatsioonide määr on kooskõlas fossiilsete leidudega.
Näiteks leiti Aafrikas Tšaadi kõrbes perioodil 2001–2002 mitmeid fossiile varase Sahelanthropus tchadensis suure apeni kohta, mida peetakse inimeste ja šimpanside ühiseks esiisaks. Sahelanthropus elas seitse miljonit aastat tagasi.
Teadlane: väga huvitav uurimus
Seda uuringut luges rahvusliku loodusmuuseumi evolutsioonibioloog Morten Allentoft. Ja ta on inspireeritud.
„See on väga huvitava lähenemisega tõsine uuring. Nad arvutasid välja mitme ahviperekonna ühise genoomi, mis andis muljetavaldava hulga andmeid,”rääkis ta Wiedenskubile.
“Mõnda aega oli segadus inimgenoomi mutatsioonide sageduse ja fossiilide vanuse kummalise lahknevuse osas, kui see jõudis meie evolutsioonilisse jagunemisse suurte inimahvidega. Inimeste uurimise asemel pöörasid siinsed teadlased probleemi ümber ja uurisid meie lähimaid sugulasi. Ja nüüd leiavad nad andmeid, mis on lihtsalt kooskõlas fossiilsete leidudega."
"Seetõttu oleme meie, inimesed, selles kontekstis kõige kummalisem ahv."
Teadlased: Aafrikast väljakolimise ajal võis midagi juhtuda
Mikkel Heide Schirupi sõnul on raske aru saada, millal inimese mutatsiooni sagedus hakkas langema. Kuid ta soovitab, et see juhtus suhteliselt hiljuti. Võib-olla ainult 200-300 tuhat aastat tagasi.
Morten Allentoft nõustub Mikkel Heide Schirupiga, et näib, et mutatsioonide määr inimestel on suhteliselt hiljuti langenud. Ja "hiljuti" on mõeldud vahemikku viimase miljoni aasta jooksul.
“See juhtus tõenäoliselt oksa viimasel venitusel. Kui see oleks juhtunud varem, siis ei vastaks pilt fossiilide vanusele, sest enne perioodi, mil mõned leiud on dateeritud, peaksime lahku minema ja usume, et need on meie ühised esivanemad,”sõnab ta.
Pole teada, miks meil on vähem mutatsioone
siiski on raske öelda, mis võis põhjustada mutatsioonimäärade langust. Võib-olla on see keskkonna ja elutingimuste muutus, soovitab Morten Allentoft.
“Lahkusime Aafrikast ja võtsime üle kogu maakera. Meid mõjutasid kõikvõimalikud keskkonnategurid, mis ei pruugi mõjutada teisi suuri apsakaid. Keegi ei tea, kuidas see kõik mutatsioonide kiirust mõjutada võib."
"Paljud asjad võivad midagi muuta," ütleb Mikkel Heide Schirup. "Nii keskkonna- kui bioloogilised tegurid, näiteks asjaolu, et me hiljem kasvame üles ja saame lapsi."
Inimeste mutatsioonide sagedust uuritakse peamiselt eurooplastel
Uuringu järgmine samm on muu hulgas uurida mutatsioonide määra rohkem ahvidel, et saada täpsemat hinnangut. Samuti kavatsevad teadlased oma töösse lisada veel ühe suure apsakuse - bonobos.
Lisaks peaksid teadlased testima mutatsioonimäärasid erinevatel inimestel, ütles Mikkel Heide Schirup.
"Kahjuks kogusime teavet mutatsioonide sageduse kohta peamiselt Euroopa elanikkonna materjalist, nii et nüüd peame välja selgitama, kas pilt võiks teistes maailma osades teistsugune olla," ütleb Mikkel Heide Schirup.
Morten Allentoft nõustub, et see peaks olema järgmine samm.
“Huvitav on näha, kas mutatsioonide sagedus on erinev, näiteks Amazonase või Aafrika põliselanike seas. Võib-olla annab see meile teavet selle kohta, kus ja millal meie evolutsiooniajaloos see näitaja vähenes ning kas see juhtus pärast Aafrikast väljakolimist."
Leiti rohkem mutatsioone, kui arvati
Uues uuringus vaadeldi kokku kümme ema, isa ja poega ahviperekonda: seitset šimpansiperet, kaht gorillaperet ja ühte orangutangide perekonda.
Teadlased dokumenteerisid mitmeid uusi mutatsioone, leides geneetilisi variante, mis esinesid ainult lapsel, mitte vanematel.
Selleks kasutati genoomi järjestamise tehnikat, mida kasutati organismi DNA määramiseks.
Kõigist peredest leidsid teadlased inimestel toimunud mutatsioonide andmete põhjal noorelt rohkem mutatsioone.
Teadlased kasutasid ka varasemate uuringute materjale, mis uurisid mutatsioonide sagedust inimestel.
Asbjørn Mølgaard Sørensen
