Ak ste "ranné vtáča", môže ísť o gény po neandertálcoch

Podľa novej štúdie boli neandertálci ranní ľudia. A niektorí dnešní ľudia, ktorí radi vstávajú skoro, za to môžu vďačiť génom, ktoré zdedili po svojich neandertálskych predkoch.

V novej štúdii sa porovnávala DNA žijúcich ľudí s genetickým materiálom získaným z fosílií neandertálcov. Ukázalo sa, že neandertálci niesli niektoré z rovnakých genetických variantov súvisiacich s časom ako ľudia, ktorí sa hlásia k skorému vstávaniu.

Od 90. rokov 20. storočia odhalili štúdie neandertálskej DNA prepletenú históriu našich druhov. Približne pred 700 000 rokmi sa naše línie rozdelili, pravdepodobne v Afrike. Zatiaľ čo predkovia moderných ľudí zväčša zostali v Afrike, neandertálska línia migrovala do Eurázie.

Približne pred 400 000 rokmi sa populácia rozdelila na dve časti. Z hominínov, ktorí sa rozšírili na západ, sa stali neandertálci. Ich bratranci na východe sa vyvinuli do skupiny známej ako Denisovania.

Tieto dve skupiny žili stovky tisíc rokov, lovili zver a zbierali rastliny, kým približne pred 40 000 rokmi nezmizli z fosílnych záznamov. V tom čase sa moderní ľudia rozšírili z Afriky a niekedy sa krížili s neandertálcami a denisovanmi.

Fragmenty ich DNA sa dnes nachádzajú vo väčšine žijúcich ľudí.

Výskum, ktorý v posledných rokoch uskutočnil John Capra, genetik z Kalifornskej univerzity v San Franciscu, a ďalší vedci, naznačil, že niektoré z týchto génov odovzdávajú výhodu prežitia. Napríklad imunitné gény zdedené po neandertálcoch a denisovanoch ich mohli chrániť pred novými patogénmi, s ktorými sa v Afrike nestretli.

Dr. Capru a jeho kolegov zaujalo zistenie, že niektoré gény neandertálcov a denisovanov, ktoré sa v priebehu generácií rozšírili, súviseli so spánkom. V rámci svojej novej štúdie, publikovanej v časopise Genome Biology and Evolution, skúmali, ako mohli tieto gény ovplyvniť denný rytmus vyhynutých hominínov.

V bunkách každého živočíšneho druhu na seba v priebehu každého dňa reagujú stovky proteínov, ktorých množstvo sa v 24-hodinovom cykle zvyšuje a znižuje. Riadia nielen to, kedy zaspávame a vstávame, ale ovplyvňujú aj našu chuť do jedla a metabolizmus.

Pri skúmaní cirkadiánnych rytmov neandertálcov a denisovanov sa Dr. Capra a jeho kolegovia zamerali na 246 génov, ktoré pomáhajú riadiť telesné hodiny. Porovnali verzie génov u vyhynutých hominínov s verziami génov u moderných ľudí.

Výskumníci našli viac ako tisíc mutácií, ktoré boli jedinečné buď len pre žijúcich ľudí alebo pre neandertálcov a denisovanov. Ich analýza odhalila, že mnohé z týchto mutácií mali pravdepodobne dôležitý vplyv na fungovanie telesných hodín. Výskumníci napríklad predpokladali, že niektoré proteíny telesných hodín, ktoré sú hojne zastúpené v našich bunkách, boli v bunkách neandertálcov a denisovanov oveľa vzácnejšie.

Ďalej sa vedci zamerali na malý počet variantov telesných hodín, ktoré niektorí žijúci ľudia zdedili po neandertálcoch a denisovanoch. Aby zistili, aký vplyv majú tieto varianty na ľudí, preskúmali britskú databázu UK Biobank, v ktorej sa nachádzajú genómy pol milióna dobrovoľníkov.

Spolu so svojou DNA dobrovoľníci poskytli odpovede na dlhý zoznam otázok týkajúcich sa zdravia vrátane toho, či sú ranné vtáčatá alebo nočné sovy. Na počudovanie doktora Capru takmer všetky starobylé varianty telesných hodín zvyšovali pravdepodobnosť, že dobrovoľníci sú ranné vtáčatá.

„To bol naozaj najvzrušujúcejší moment štúdie, keď sme to videli,“ povedal Dr. Capra.

Geografia by mohla vysvetľovať, prečo boli dávni hominíni ranné vtáčatá. Prví ľudia žili v Afrike, pomerne blízko rovníka, kde je dĺžka dní a nocí počas roka približne rovnaká. Neandertálci a denisovania sa však presťahovali do vyšších zemepisných šírok, kde sa deň v lete predlžoval a v zime skracoval. V priebehu stoviek tisíc rokov sa ich cirkadiánne hodiny mohli prispôsobiť novému prostrediu.

Keď sa moderní ľudia rozšírili z Afriky, museli sa prispôsobiť aj vyšším zemepisným šírkam. Po krížení s neandertálcami a denisovanmi zdedili niektorí ich potomkovia gény telesných hodín, ktoré boli vhodnejšie pre ich nové domovy.

Všetky tieto závery však vychádzajú z databázy obmedzenej na Britov. Dr. Capra začína skúmať ďalšie databázy dobrovoľníkov s inými predkami. Ak sa tieto súvislosti potvrdia, Dr. Capra dúfa, že staroveké telesné hodiny môžu byť inšpiráciou pre niektoré nápady, ako sa môžeme prispôsobiť modernému svetu, kde sú cirkadiánne rytmy narušené nočnými zmenami a svietiacimi smartfónmi. Tieto poruchy nielenže sťažujú dobrý spánok, ale môžu tiež zvyšovať riziko rakoviny, obezity a mnohých ďalších porúch.

Michael Dannemann, evolučný genetik z univerzity v estónskom Tartu, ktorý sa na novej štúdii nepodieľal, povedal, že jeden zo spôsobov, ako otestovať varianty Dr. Capru, by bol upraviť rôzne ľudské bunky v laboratóriu tak, aby sa ich gény viac podobali génom neandertálcov a denisovanov. Potom by vedci mohli pestovať zhluky buniek a sledovať ich denné cykly.

„Tento krok vpred nielenže posúva naše poznatky o tom, ako neandertálska DNA ovplyvňuje súčasných ľudí,“ povedal, „ale ponúka aj cestu k rozšíreniu nášho chápania neandertálskej biológie.“

Článok pôvodne vyšiel v denníku New York Times. Všetky práva vyhradené.