Homo Sapiens: Genetisch voordeel ten opzichte van Neanderthalers?

Homo sapiens is de enige soort van het menselijke geslacht die het tot in de moderne tijd heeft volgehouden. Onze naaste verwanten, de Neanderthalers, leefden in dezelfde tijd als onze voorouders – en vermengden zich zelfs met hen. Maar zo'n 40.000 jaar geleden verdwenen ze van de aardbodem. De Denisova-mensen, die in Siberië leefden en op de Neanderthalers leken, stierven iets later uit, maar even definitief. Hoe komt het dat er maar één mensensoort is overgebleven? Homo sapiens moet een evolutionair voordeel hebben gehad – maar waarom precies?

Wetenschappers zoeken al tientallen jaren naar antwoorden op deze vraag. Een belangrijk onderdeel van dit onderzoek is de vergelijking van genetisch materiaal van uitgestorven mensensoorten met ons hedendaagse DNA. Een team van het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie en het Okinawa Instituut voor Wetenschap en Technologie (OIST) in Japan heeft nu een belangrijke ontdekking gedaan. Ze ontdekten een genmutatie die Homo sapiens mogelijk aanzienlijk heeft onderscheiden van zijn naaste verwanten.

De gids voor gezondheid, welzijn en het hele gezin - elke tweede donderdag.

Door mij te abonneren op de nieuwsbrief, ga ik akkoord met de advertentieovereenkomst .

Het is slechts een kleine DNA-variatie die voorkomt bij Homo sapiens, maar afwezig is bij Neanderthalers en Denisovans. Het zorgt ervoor dat we lagere hoeveelheden van een enzym, adenylosuccinaatlyase (ADSL), hebben. Om de betekenis van deze mutatie te bepalen, implanteerden de onderzoekers het gewijzigde gen in de Homo sapiens-variant in laboratoriummuizen. Vervolgens observeerden ze dat niet alleen het hersenmetabolisme van de dieren veranderde, maar ook hun gedrag. De vrouwtjesmuizen met het gewijzigde gen hadden significant meer succes bij het verkrijgen van toegang tot drinkwater dan hun vrouwtjes.

In de natuur zou dit een duidelijk overlevingsvoordeel zijn voor elk dier, inclusief de vroege mens. Heeft Homo sapiens dankzij deze mutatie de overhand op aarde gekregen en Neanderthalers en Denisovans verdrongen? Het is nog te vroeg om de bevindingen uit dierproeven direct te extrapoleren naar mensen, aldus een persbericht van de OIST . De genetische modificatie zou de moderne mens echter wel degelijk een evolutionair voordeel kunnen hebben gegeven bij bepaalde taken.

Hoe het enzym precies in de hersenen werkt en waarom het gedrag verandert, is nog niet duidelijk. Eén theorie is dat de mutatie de signaaloverdracht tussen zenuwcellen verbetert. Gedrag is complex, schrijven de Japanse onderzoekers in een persbericht: "Om toegang te krijgen tot water, moet je sensorische informatie verwerken, leren welke acties tot beloningen leiden, sociale interacties controleren, motorische planning en vele andere processen uitvoeren. Elk van deze factoren kan meerdere hersengebieden beïnvloeden. Daarom is verder onderzoek nodig om de invloed van ADSL op gedrag te begrijpen."

Wat wel bekend is, is dat het enzym ADSL, dat in lagere hoeveelheden voorkomt bij Homo sapiens dan bij eerdere menssoorten, niet te inactief mag worden. Een ernstig ADSL-tekort kan zelfs een negatieve invloed hebben op de hersenprestaties en agressief gedrag, spraakstoornissen en autisme in de hand werken. Het evolutionaire voordeel lijkt dus te zijn dat het enzym minder actief is dan bij eerdere menssoorten. Er is echter wel voldoende van aanwezig om een tekort te voorkomen, aldus het OIST-rapport.

Volgens de onderzoekers is het ongeveer 600.000 jaar geleden dat Homo sapiens zich genetisch afsplitste van de afstammingslijn waaruit later Neanderthalers en Denisovans voortkwamen. In deze periode vonden er relatief weinig genetische veranderingen plaats. Sommige daarvan moeten echter verantwoordelijk zijn voor de verschillen tussen de moderne mens en eerdere menssoorten.

Veranderingen die de hersenen en het gedrag beïnvloeden, zijn het meest significant, zo stelt de nieuwe publicatie. Zij verklaren namelijk het beste waarom alleen de moderne mens erin is geslaagd snel veranderende, complexe technologieën en culturen te ontwikkelen.

Tot nu toe zijn de werkelijke effecten van slechts enkele van deze genetische verschillen opgehelderd. Eén daarvan betreft bijvoorbeeld het eiwit NOVA1. Onderzoekers veronderstellen dat dit gen Homo sapiens heeft geholpen een evolutionaire sprong te maken en een complexe taal te ontwikkelen. Muizen die geïmplanteerd waren met de Homo sapiens-variant van dit gen , piepten vervolgens in complexere patronen . Een andere genetische mutatie lijkt de celdeling tijdens de hersenontwikkeling te beïnvloeden en leidde tot de ontwikkeling van meer zenuwvezels in de hersenschors, waardoor deze efficiënter werd.

Wat wel duidelijk is, is dat er niet één, maar meerdere genetische aanpassingen waren die Homo sapiens hielpen een overlevingsvoordeel te behalen ten opzichte van andere menselijke soorten. Ze zijn nog steeds bezig de puzzelstukjes in elkaar te zetten, schrijven de Japanse onderzoekers, en hebben nu met ADSL een nieuw stukje gevonden.