Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Zagubione ogniwo w ewolucji człowieka
24.03.2013
Zagubione ogniwo w ewolucji człowieka

Dotąd sądzono, że pochodzenie człowieka i przebieg jego ewolucji zostały całkowicie poznane. Jest wiadome bowiem, że około 300 000 lat temu Neandertalczycy oddzielili się nieodwracanie od rzeczywistych przodków ludzi. Zapis kopalny jednoznacznie wskazuje, że anatomicznie współcześni ludzie pojawili się na Ziemi po kolejnych 100 000 lat. Różnili się oni od form bardziej arachaicznych cechami takimi jak: lżejsza budowa szkieletu, mniejsze twarze, czy wysokie czoła. U człowieka myślącego pojawił się inny kształtu czaszki, powodowany zwiększeniem mózgu, a więc cechą przełomową. Na podstawie licznych badań nad materiałem genetycznym pochodzącym od ludzi z całego świata oraz dostępnym dzięki pracy archeologów, utworzono bazę danych, drzewo genealogiczne współczesnego człowieka, sięgające zarania dziejów. W takim przekroju przez ewolucję człowieka, wyszczególniono m.in. rodowód chromosomu Y. Badania naukowców z University of Arizona, których wyniki porównywano z dostępną bazą danych, być może rzucą zupełnie inne światło na fundamenty ludzkiej ewolucji. 

Odkrycie, o którym mowa jest zupełnie przypadkowe. Pobrano bowiem materiał genetyczny od grupy Afroamerykanów z północnej Karoliny w ramach działań the National Geographic Genographic Project. W trakcie analiz napotkano poważny problem. Niemożliwe było wykrycie markerów genetycznych używanych standardowo do oznaczania chromosomów Y, grupowanych rodowodowo. W związku z tym, próbki DNA wysłano do firmy Family Tree DNA, specjalizującej się w analizach DNA, by zsekwencjonowano kłopotliwy materiał. Analizą zajął się Fernando Mendez, habilitowany naukowiec w laboratorium Hammer'a. Okazało się, że chromosomy Y pochodzące od grupy Afroamerykanów zawierają powyżej 240 000 par zasad każdy. Wyniki dalszych badań wyjaśniły problematykę: nie wszyscy żyjący obecnie mężczyźni należą do tej samej gałęzi drzewa rodowego. Różnice, które wykryto świadczą o zupełnie innym przebiegu ewolucji genetycznej dziedzicznego czynnika determinującego płeć męską. A porównanie ze wspomnianą bazą danych lokuje otrzymany wynik jako zbieżny z czasem wyprzedzającym o 70% istnienie wspólnego przodka człowieka w linii męskiej. Firma Family Tree DNA odkryła więc gałąź drzewa filogenetycznego chromosomu Y, która umiejscawia się przed momentem pojawienia się w zapisie kopalnym anatomicznie współczesnych ludzi. 

Michael Hammer, profesor w the University of Arizona's department of ecology and evolutionary biology and a research scientist at the UA's Arizona Research Labs wytłumaczył na jakiej podstawie możliwe było opracowanie takich wniosków. Mianowicie, chromosom Y odmiennie od pozostałych chromosomów, nie podlega wymianie materiału genetycznego, co czyni go łatwiejszym do prześledzenia dziedziczności w ujęciu relacji pomiędzy rodowodami. W uogólnieniu, jeżeli dwa chromosomy Y posiadają tę samą mutację, jest to rezultatem posiadania wspólnego przodka w linii ojcowskiej, czyli istnienia w tym samym momencie w przeszłości. Im więcej jest mutacji, którymi różnią się oba chromosomy Y, tym wcześniej w przeszłości występował wspólny przodek w linii męskiej. Rodowód dostarczony w próbkach wysłanych do Family Tree DNA nie pasował do żadnego istniejącego drzewa filogenetycznego chromosomu Y.  Brak podobieństwa zaskoczył tym bardziej, że drzewo było konstruowane w oparciu o próby pochodzące od ponad pół miliona osób. Zespół naukowców ostatecznie odnalazł podobieństwa między badanymi chromosomami Y, a chromosomami Y z bazy danych dotyczącej Mbo. Mbo to populacja zamieszkująca bardzo okrojony obszar w zachodnim Kamerunie w Afryce (obszar środowej Sahary). A więc próby pobrane od grupy Afroamerykanów uznano za odpowiadające próbom pochodzącym od 11 mężczyzn z Kamerunu. Tego nikt się nie spodziewał, gdyż dotąd najbardziej różniące się gałęzie drzewa filogenetycznego chromosomu Y dotyczyły DNA pochodzącego od tradycyjnych łowiecko-zbierackich populacji, takich jak Pigmeje, czy KhoeSan. Społeczności te są dlatego uważane za  najbardziej odbiegające wśród wszystkich żyjących obecnie. Michael Hammer przestrzega przed interpretowaniem wskazanego podobieństwa jako  informacji o wspólnym „dziadku” badanych grup osób. Sekwencje tych osób wykazują zmienność. Hammer uważa także, że należy odejść od spopularyzowanych koncepcji „mitochondrialnej Ewy”  i „Adama chromosomu Y”, które sugerują, że cała ludzkość pochodzi z 1 pary, która żyła w pewnym momencie w ludzkiej ewolucji. Naukowiec uważa założenie za błędne, ponieważ genealogia pojedynczego regionu genetycznego nie odzwierciedla rozbieżności dotyczącej zaludnienia. 
 
Wyniki analiz, przeprowadzonych przez grupę Hammer'a wskazują, że istnieją obecnie genetycznie izolowane społeczności, a to świadczy o zachowaniu wielu typów ludzkiej różnorodności. Michael Hammer przypuszcza, że jeszcze nie raz dojdzie do odnalezienia rozbieżnych linii rodowodowych, co finalnie doprowadzi do cofnięcia w czasie szacowanego momentu pojawienia się pierwszego antenata człowieka współczesnego.
 
 
Izabela Kołodziejczyk
 
http://phys.org
KOMENTARZE
news

<Wrzesień 2019>

pnwtśrczptsbnd
26
27
28
29
30
31
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
1
2
3
4
5
6
Newsletter