Az agyad alakja sokat mondhat neked a neandervölgyiekről. Új kutatások azt mutatták, hogy a modern embereknek, akik a legközelebbi kihalt rokonoktól bizonyos genetikai fragmentumokat hordoznak, hosszabb agyuk és koponyáik lehetnek, mint másoknak.
A modern emberek egyedi, viszonylag gömbölyű koponyákkal és agyukkal rendelkeznek. Ezzel szemben a modern emberek legközelebb kihalt rokonai, a neandertalók hosszúkás koponyákkal és agyukkal rendelkeznek, amelyek a legtöbb főemlősre jellemzőek.
Korábbi kutatások azt sugallták, hogy ezek az ellentétes koponyaformák tükrözik a modern emberek és a neandertáliák különböző agyterületeinek méretbeli különbségeit, valamint azt, hogy ezek az agyterületek hogyan kapcsolódtak egymáshoz. "Ugyanakkor az agyszövet nem kövül össze, tehát a mögöttes biológia megtapasztalhatatlan maradt" - mondta a Live Sciencenek a társvezető tanulmány szerzője, Philipp Gunz, a németországi lipcsei Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézet paleoantropológusa.
A rejtély megoldásának elősegítésére a tudósok először CT (számítógépes tomográfia) vizsgálatokat végeztek hét fosszilis neandervölgyi koponya és 19 modern emberi koponya CT-ről. Fejlesztették a koponyák braincázai belsejének lenyomatait, és meghatározták azok kerekítését.
Ezután a kutatók közel 4500 modern embert elemeztek, akiknek genetikai adatait és agyuk mágneses rezonancia (MRI) vizsgálatát is elvégezték.
"Arra gondoltuk, hogy ha elég nagy mennyiségű élő ember mintájában azonosíthatunk konkrét neandervölgyi DNS-fragmenseket, akkor megvizsgálhatjuk, vajon ezek a fragmensek valamelyik kevésbé globuláris agyforma felé tolódnak-e, lehetővé téve számunkra, hogy nagyítani tudjunk olyan géneket, amelyek esetleg fontos e tulajdonság szempontjából "- mondta a Live Sciencenek Simon Fisher, a hollandiai Nijmegenben található Max Planck Pszicholingvisztikai Intézet neurogenetikus neurogenetikusa.
Az előző munka azt találta, hogy a modern emberek és a neandertálok többszörös kereszteződésekben szenvedtek, bevezetve a neandertáli DNS-t a modern emberi genomba. Az új tanulmányban a tudósok felfedezték, hogy a modern emberi 1. és 18. kromoszómában a neandervölgyi DNS-fragmensek kevésbé kerek agyokkal vannak összekapcsolva.
"Ezeknek a ritka neandervölgyi fragmenseknek a hordozása nem érzékeny" - mondta Fisher. "A neandervölgyi génvariánsok hatása csekély, nem tudnád látni őket egy fej alakjában, amikor megismerkedsz velük."
A neandervölgyi DNS-fragmensek két gént tartalmaztak az agy fejlődésével kapcsolatos korábbi kutatások során. Az egyik, az UBR4 az idegsejtek létrehozásával kapcsolódik, a másik, a PHLPP1 pedig az idegsejtek körüli zsírszigetelés kialakulásához kapcsolódik.
A kutatók felfedezték, hogy ennek a neandervölgyi DNS-nek a legerősebb hatása van a putamennek és a kisagynak nevezett agyszerkezetekre - ezek mindegyike kulcsfontosságú a mozgások előkészítéséhez, tanulásához és összehangolásához. A putamenek képezik az agy bazális ganglionjainak külső részét, amelyek kapcsolódnak az memóriához, a figyelemhez, a tervezéshez, a készségek megtanulásához, és potenciálisan a beszédhez és a nyelvhez.
A tudósok megjegyezték, hogy ha egy személynél több neandertáli DNS van, mint az átlagnál, ez nem feltétlenül jelenti azt, hogy az agyuk hosszabb. "Két embernek, akiknek nagyon hasonló a neandertáli DNS teljes mennyisége - például a genomjuk 1% -a -, lehet, hogy teljesen különböző fragmenseket hordoznak" - mondta Fisher.
A kutatók megjegyezték, hogy ezek a koponya-különbségek valószínűleg nem tükrözik különbségeket a csecsemő születésekor: A modern emberek és a neandertaliak hasonló braincáz és koponya alakúak abban az időben - mondta Gunz. A születés után az agyi fejlődésbeli különbségek valószínűleg határozott különbségeket eredményeztek a koponya alakjában a két törzs felnőtt között - tette hozzá.
A jövőbeli kutatások további neandertáli DNS-eket kereshetnek a modern emberi agyokkal kapcsolatban, és meghatározhatják, hogy ezek az ősi genetikai variánsok milyen konkrét hatások lehetnek azáltal, hogy a laboratóriumi laboratóriumban neandertáli DNS-sel növelik az agyszövetét - mondta Fisher.
A tudósok részletesen részletezték eredményeiket online, december 13-án, a Current Biology folyóiratban.
