1 3 Структура гена
Sve više istraživanja sugeriraju da mi na mnogo načina Homo sapiens nisu toliko različiti od našeg bliskog rođaka Homo neanderthalensis, Poput živih ljudi, neandertalci su stvarali umjetnost, izražavali kulturu i brinuli se za članove svoje zajednice. Ali mi se razlikujemo od njih na dva, možda povezana, načina - oblik naših lubanja i na činjenicu da nismo izumrli.
To je zato što lubanje, što je najvažnije, imaju mozak. Suvremene ljudske lubanje imaju okrugli, globularni oblik, dok su lubanje neandertalaca izdužene. U studiji objavljenoj u srijedu Current Biology, međunarodni tim znanstvenika postao je prvi koji je identificirao genetske čimbenike koji su vjerojatno doveli do tih uvjerljivih razlika u obliku. Zauzvrat, oni su nas još jedan korak približili razumijevanju onoga što znači biti članom naše različite vrste.
“Motivacija za proučavanje jedinstvenog oblika ljudskog mozga je da ona predstavlja jednu od najistaknutijih i jasno definiranih anatomskih obilježja koja se razlikuju Homo sapiens iz drugih ljudskih vrsta “, izjavio je za prvi autor i biološki antropolog dr. sc. Philipp Gunz Inverzan.
Gunz radi kao istraživač na Institutu Max Planck za evolucijsku antropologiju. Lubanje, objašnjava on, su prozori u biologiji mozga. Znanstvenici su znali da neandertalci i moderni ljudi imaju lubanje različitih oblika, ali budući da moždano tkivo ne fosilizira, temeljna biologija ostaje neuhvatljiva. Ovdje je tim poduzeo interdisciplinarni pristup, kombinirajući analizu fosilnih lubanja s prikazom mozga i modernim sekvenciranjem gena.
Važno je napomenuti da naši mozgovi nisu uvijek bili globularni. Najstariji Homo sapiens fosili, pronađeni u Maroku i datirani prije otprilike 300.000 godina, imaju endokranij sveska koji spadaju u područje današnjih ljudi, ali su endokranijalni oblika koji su izduženi. To znači da su imali velike mozgove, ali ne i okrugle. Prethodni rad Gunza pokazuje da se moderna veličina mozga pojavila prije otprilike 300.000 godina, ali globularni mozgovi su se pojavili prije oko 40.000 godina - otprilike u isto vrijeme kada su neandertalci izumrli.
Gunz kaže da je udarna promjena u Homo sapiens endokranijalni oblici vjerojatno odražavaju "evolucijske promjene u organizaciji struktura ljudskog mozga, možda čak i na precizan način na koji su različita područja međusobno povezana".
Da bi istražio ovu ideju, tim je razvio dogovorenu mjeru globularnosti stvaranjem virtualnih otisaka unutrašnjosti neandertalskih i modernih ljudskih mozgova. Zatim su mjerili globularnost mozga 4.469 živih ljudi uz pomoć MRI skeniranja mozga. Znanstvenici su također ispitivali DNK tih sudionika - u potrazi za fragmentima drevne neandertalske DNA s nadom da bi mogla postojati veza između neandertalskog podrijetla i oblika mozga. Iako su neandertalci izumrli, njihova genetska baština živi zbog drevnih suđenja s anatomski modernim ljudima.
Znanstvenici su otkrili da, iako svi živi ljudi imaju oblike lubanje koji se znatno razlikuju od lubanja neandertalaca, moderni ljudi variraju u stupnju globularnosti mozga. Nadalje, otkrili su da, među živim ljudima, fragmenti DNK neandertalaca na kromosomima 1 i 18 koreliraju s smanjen globularity.
"Kao i drugi aspekti anatomije mozga, na stupanj globularnosti vjerojatno će utjecati varijacije u mnogim različitim genima, svaki s malim učinkom", objašnjava Gunz. "Učinci svakog pripadajućeg neandertalskog fragmenta bili su suptilni, ali prepoznatljivi zbog upotrebe velikog uzorka u našoj studiji."
Ti su se neandertalski fragmenti zatim povezali s promijenjenom aktivnošću gena u tkivima moždane strukture, uključujući putamen u bazalnim ganglijima i malom mozgu. Geni koje fragmenti povezuju, UBR4 i PHLPPI, igraju važnu ulogu u razvoju mozga - i vjerojatno je da je ovdje veza između moždane globularnosti i moždanih mehanizama. Bazalni gangliji doprinose kognitivnim funkcijama kao što su učenje i planiranje vještina, a mali mozak - koji sadrži 50 posto neurona u mozgu - važan je za obradu jezika i radnu memoriju.
Gunz naglašava da su učinci nošenja neandertalskih fragmenata koji utječu na oblik mozga u najboljem slučaju suptilni - a njihov fokus na globularnost nije motiviran "idejom da oblik mozga može reći nešto jednostavno o našem ponašanju." Dok su drugi znanstvenici tvrdili da okrugli, ispupčeni cerebelumi ljudi možda su nam dali društvenu i kognitivnu stopu iznad Neandertalaca, Gunz smatra da "nema razloga očekivati izravnu korelaciju između ukupnog oblika i ponašanja mozga."
No, rezultati upućuju na zaključak da su razvojni mehanizmi vjerojatno doprinijeli evoluciji modernog oblika i funkcije mozga - dopuštajući nam da budemo osjećaj, misleći na ljude kakvi smo danas. Tim planira nastaviti s proučavanjem gena povezanih s globularnošću, s nadom da će otkriti druge načine na koje je ta osobina povezana s ljudskom biologijom. Mi smo jedini ljudi koji su ostali na Zemlji - i zašto je još uvijek tajna.
Pčele koje rješavaju probleme s matematikom Izazov Vrhovnost ljudskih mozgova
Pčele mogu imati mozak veličine sezamovog sjemena, ali su pametniji od sumnjivih znanstvenika. Nova istraživanja pokazuju da čak mogu napraviti jednostavnu matematiku. Ovo naziva odnos između veličine mozga i inteligencije na daljnje pitanje, a čak i navela znanstvenike da se pitaju je li matematika zaista "teška" kako mislimo.
Proučavanje neandertalaca ispravlja "apsurdnu" zabludu o držanju u rukama
Studija 'PNAS' objavljena u ponedjeljak raščišćava još jednu pogrešnu predodžbu koju smo Homo sapiensi uvijek vladali nad neandertalcima: njihov strašan stav. Prema znanstvenicima koji stoje iza ovog istraživanja, ideja da neandertalcima nedostaje "izražena sinusoidna zakrivljenost modernih ljudi je biomehanički apsurdna."
Neuronski implantati jezgre mogli bi povećati neuspjeh ljudskih mozgova
Kako neuronski implantati postaju sve napredniji, istraživači misle da ljudi mogu prevladati bolesti i nedostatke kao što su udarci i demencija uz pomoć sićušnih računala u našem mozgu.