Homo sapiens neden hayatta kaldı da Neandertaller neden hayatta kalamadı? Yeni bir araştırma ortaya koyuyor

Yaklaşık yarım milyon yıl önce, Homo sapiens evrimsel çizgiden ayrılarak Neandertaller ve Denisovalılara dönüştü. Aynı dönemde, türümüz beyin biyokimyasında bazı ince değişiklikler geçirdi. Bu değişiklikler, adenilsüksinat liyaz (ADSL) enziminin stabilitesini ve genetik ifadesini etkiler. Bu enzim, DNA ve RNA'yı oluşturan nükleotidlerin temel bileşenleri olan pürinlerin biyosentezinde rol oynar. ADSL eksikliği, tedaviye dirençli epilepsi ve zihinsel engellilik de dahil olmak üzere ciddi nörolojik bozukluklara yol açan nadir ve kalıtsal bir metabolik hastalıktır. Son çalışmanın sonuçları Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri'nde yayınlandı.

Bu gen insan davranışını etkiliyor

Japonya'daki Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (OIST) ve Almanya'daki Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü'nden uluslararası bir bilim insanları ekibi, bu değişikliklerin davranışlarımızda önemli bir rol oynayabileceğini keşfetti. Araştırmacılar, modern insanlarda yaygın olan ancak Neandertaller veya Denisovalılarda yaygın olmayan bir gen versiyonunu incelediler. Bu değişimin, Homo sapiens'te evrimsel soydan ayrıldıktan sonra, ancak Afrika'dan ayrılmadan önce meydana geldiği anlaşılıyor. ADSL genindeki mutasyonların beyin işlev bozukluğuna neden olabileceği göz önüne alındığında, araştırmacılar bu gendeki değişikliklerin Homo sapiens'e bilişsel veya davranışsal bir avantaj sağlayıp sağlamadığını merak etmeye başladılar.

Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü'nden ve çalışmanın yazarlarından Svante Pääbo, "Modern insanlarla diğer eski insan türleri arasında temel bir fark olduğuna ikna oldum," dedi. "Neandertaller ve Denisovalılar hiçbir zaman birkaç yüz binden fazla nüfusa ulaşmadılar, teknolojileri yüz binlerce yıl boyunca neredeyse hiç değişmedi ve modern insanlar sadece yüz bin yıl içinde gezegene yayıldı ve çok hızlı değişen bir teknoloji ve kültür geliştirdi," diye ekledi.

Homo sapiens'in evrimsel başarısının arkasında ne var?

Bu son çalışmada, bilim insanları ADSL enzimini derinlemesine inceledi. 484 amino asitlik bir zincirden oluşuyor. İlginç bir şekilde, bu enzimin modern ve antik varyantları yalnızca bir amino asitle farklılık gösteriyor. 429. pozisyonda atalarımız alanin, modern insanlarda ise valin bulunuyor. Araştırmacılar, laboratuvarda genin modern versiyonunun enzimin stabilitesini değiştirdiğini gözlemlediler. Bu versiyonu farelere verdiklerinde, dişilerde davranış değişikliğine neden olduğunu gördüler.

Deney sırasında araştırmacılar, farelere görsel veya işitsel bir uyaran verdikten sonra su verdiler. Zamanla, araştırmacılar sıvı miktarını kısıtlamaya başladılar. İnsan ADSL geni aşılanmış dişi farelerin, susadıklarında kardeşlerine göre önemli ölçüde daha verimli ve daha sık su içtiğini buldular. Bu, azalmış aktivitenin Enzim, onların sınırlı bir kaynak için daha iyi rekabet etmelerini sağladı.

Çalışmanın başyazarı Dr. Xiang-Chun Ju, "Farelerin sinir devreleri farklı olduğu için bu bulguları doğrudan insanlara aktarmak için henüz çok erken," dedi. "Ancak, bu değişiklik bize atalarımıza kıyasla belirli görevlerde evrimsel bir avantaj sağlamış olabilir," diye ekledi.

Bilim insanları ayrıca insanlarda yaygın olan ve azalmış görme kaybına neden olan diğer genetik değişiklikleri de keşfettiler. ADSL aktivitesi. Ayrıca bu değişikliklerin evrim tarafından desteklendiğine dair kanıtlar buldular; bu da Homo sapiens'e bir avantaj sağladığını gösteriyor.

"Bu enzim, aktivitesini azaltan iki ayrı seçilim turundan geçti; önce proteinin stabilitesini değiştirerek, ardından da ifadesini azaltarak. Açıkça görülüyor ki, farelerde gözlemlediğimiz etkileri sağlayacak kadar enzimin aktivitesini düşürmek ve aynı zamanda ADSL eksikliğini önleyecek kadar yüksek aktivitesini korumak için evrimsel bir baskı var," diye açıklıyor çalışmanın ortak yazarı Dr. Shin-Yu Lee.

Bilim insanları şu anda dişi farelerin neden rekabet avantajı elde ettiğini açıklayamıyor. ADSL'nin davranış değişikliğindeki rolünü anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var.