science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe menselijk zijn mensen? Nieuwe studie suggereert ongeveer 7 procent

Onderzoekers van de Universiteit van Californië, Santa Cruz was vastbesloten dat moderne mensen veel van hun DNA delen met oude Neanderthalers en Denisovans. Julia Serova/Shutterstock

Heb je ooit naar een advertentie voor een DNA-test gekeken en je afgevraagd:hoe waren mijn voorouders? Wie waren deze mensen die mij hun genetische code gaven? Misschien heb je je een groep herders voorgesteld, ijverig hun kudde hoeden. Misschien stelde u zich kooplieden voor die kruiden uit uitgebreide potten verkochten, of jagers die een torenhoge eland opsporen.

Heb je je een Neanderthaler voorgesteld? Misschien had je dat moeten doen.

Nieuw onderzoek van de Universiteit van Californië, Santa Cruz, suggereert dat slechts tussen de 1,5 en 7 procent van het moderne menselijke genoom 'uniek menselijk' is. "Het is best interessant dat het zo'n klein deel van het genoom is, ", zegt hoofdauteur Nathan Schaefer.

In de krant, gepubliceerd op 16 juli 2021, in wetenschap bevordert genetica, Schaefer en zijn co-auteurs beschrijven het genetische bewijs dat laat zien hoe onze voorouders DNA verwisselden met andere oude mensachtigen, zoals Neanderthalers en Denisovans. Echter, "meerdere uitbarstingen van adaptieve veranderingen die specifiek zijn voor de moderne mens" onderscheiden ons van die andere gelijktijdige soorten.

Dus, wie waren onze mysterieuze menselijke en niet-menselijke voorouders? Laten we dat eens van dichterbij bekijken.

Deze zij aan zij vergelijking laat zien hoe een Neanderthalerschedel (voorgrond) eruitziet naast een moderne menselijke schedel. Petr Student/Shutterstock

Een oude familiereünie

Onze oudste voorouders kwamen uit Afrika. Huidige modellen suggereren dat anatomisch moderne mensen uitstraalden vanuit de Great Rift Valley, die door het huidige Kenia loopt, Ethiopië, Oeganda, Tanzania en Soedan, zo'n 200, 000 jaar geleden.

Neanderthalers waren een oude groep mensachtigen - menselijke voorouders - die tot ongeveer 40 jaar naast de vroegmoderne mens leefden, 000 jaar geleden. Ze waren gemiddeld korter en gedrongener dan mensen, met brede neuzen en een prominente wenkbrauwrand. Zoals wij, ze maakten gebruik van vuur, schilderijen en sieraden gemaakt, en leefden in opvanghuizen (die ze blijkbaar heel netjes hielden). Sommige paleoantropologen geloven zelfs dat Neanderthalers hun doden begroeven.

Het eerste Neanderthaler-fossiel werd in 1856 geïdentificeerd in de Duitse Neandervallei (hoewel een eerdere vondst uit 1829 later werd erkend als behorend tot de Neanderthaler). Ze werden overal in Europa gevonden, waar ze blijkbaar regelmatig met mensen gekruist. Vandaag, de meeste mensen van Europese afkomst hebben enkele Neanderthaler-genen.

De Denisovans zijn een minder goed geregistreerde groep in vergelijking met Neanderthalers. Voor het eerst gevonden in 2008, deze mensachtigen waren ook tijdgenoten van de vroegmoderne mens, verdwijnen ergens tussen 30, 000 en 15, 000 jaar geleden. Er is niet veel bekend over de Denisovans - behalve, natuurlijk, voor hun hele genoom, die werd gesequenced van een enkel roze bot ontdekt in een Siberische grot.

Wetenschappers hebben bewijs dat de Denisovans een groot deel van het gebied bezetten dat nu Oost-Azië is, Siberië, Indonesië en Nieuw-Guinea. Mensen met voorouders in deze gebieden dragen waarschijnlijk zowel Denisovan- als Neanderthaler-DNA.

Maar hoe weten we wat er in ons DNA zit - of wat dat betreft, waar het vandaan kwam?

Mensen met voorouders in Oost-Azië, Siberië, Indonesië en Nieuw-Guinea dragen waarschijnlijk zowel Denisovan- als Neanderthaler-DNA. Wikimedia/(CC BY-SA 2.0)

Hoe heb je dat allemaal in die genen gekregen?

Een genoom is een complete genetische kaart van het DNA van een organisme - elk afzonderlijk gen, functioneel of niet. Vóór het begin van de jaren 2000, niemand had het hele genoom van een mens vastgelegd; alle wetenschappers hadden fragmenten van individuele gensequenties, als verplaatste puzzelstukjes. Dat veranderde in 2003 toen het Human Genome Project, een 13-jarige multinationale inspanning om alle 3,2 miljard basenparen in het menselijk DNA in kaart te brengen, eindelijk werd voltooid.

Genetische sequencing-technologie heeft sindsdien een Renaissance ondergaan. Vandaag, één laboratorium kan honderden individuele menselijke genomen in een jaar sequensen. En wetenschappers konden de genen van andere soorten in kaart brengen, waaronder Neanderthalers en Denisovans.

"Genomen zijn om twee redenen erg nuttig, " zegt Omer Gokcumen, een evolutionair antropoloog aan de Universiteit van Buffalo.

Een reden is dat genomen voorouders vastleggen. Elk mens erft de helft van zijn genen van elk van zijn ouders in de vorm van strak opgerolde chromosomen. Elke ouder, beurtelings, hebben de helft van hun genen geërfd van hun ouders, en zo verder terug langs de lijn. "Dus je draagt ​​​​eigenlijk een populatie van genomen, " zegt Gokcumen. Dat betekent dat een bepaalde versie van een gen helemaal terug te voeren is op de voorouder die het voor het eerst droeg.

Het andere dat genomen interessant maakt, zijn mutaties. DNA accumuleert van nature kleine mutaties in de loop van de tijd. Ze worden niet allemaal doorgegeven aan de volgende generatie, maar ze bouwen zich wel op in een ongeveer constant tempo. Hierdoor kunnen wetenschappers het procentuele verschil tussen twee genomen meten om te bepalen wanneer ze van elkaar afweken - een techniek die "DNA-datering, ' of 'moleculaire klokken'.

Sommige van die klokken zijn gemakkelijk te herkennen wanneer experts twee genomen vergelijken. Wetenschappers vinden soms een stuk genetische sequentie, Schäfer zegt, en het wordt duidelijk dat "het gewoon een gekoppelde reeks mutaties is die allemaal samen zijn geërfd van Neanderthalers."

Vergelijking van de moderne mens, Neanderthaler en Denisovan schedels. Cel/Maayan Harel

Dus wat maakt ons uniek menselijk?

"Het idee van wat het betekent om mens te zijn, is nogal gecompliceerd gezien de hoeveelheid vermenging tussen ons en deze andere soorten, ', zegt Scheffer.

Maar om die ingewikkelde vraag aan te pakken, Schaefer en zijn co-auteurs deden iets interessants. Veel hedendaags onderzoek heeft gekeken naar de plaatsen waar menselijk DNA overeenkomt met het DNA van Neanderthalers en Denisovans. "En we draaiden het om en zeiden:'We zullen, waar in het genoom zie je geen van beide?'", zegt hij.

Shaefer en de auteurs van het onderzoek hebben het teruggebracht tot een handvol genen, die terug te voeren zijn op meer dan 600, 000 jaar, vóór onze allereerste moderne voorouders. "Ook al is dit een relatief kleine hoeveelheid van het genoom, het bevat statistisch veel genen en sequenties die mogelijk functioneel zijn, " zegt Schaefer. Nog interessanter, de meeste van deze genen lijken iets te maken te hebben met de ontwikkeling van de hersenen.

Aan het einde van de dag, we zijn prachtige puzzels die uit al deze stukjes bestaan:Neanderthaler, Denisovan en duidelijk menselijk. En onze verschillen zijn net zo belangrijk als onze overeenkomsten.

"Biologische variatie maakt deel uit van wat ons mens maakt, " zegt Gokcumen, "en dat is eigenlijk best wel cool."

Dat is nu interessant

Een recent herontdekt fossiel, bijgenaamd "Drakenman, " kan de eerste bekende schedel zijn die toebehoort aan een Denisovan. Of, het zou een geheel nieuwe soort mensachtigen kunnen zijn.

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Biogeografie: definitie, theorie, bewijs & voorbeelden
  2. spijt,
  3. Lijst van de toepassingen van elektroforese
  4. Processen die ATP
  5. Septate vs. Non-Septate Hyphae
  6. Factoren die betrokken zijn bij celdifferentiatie
  7. Kenmerken van nucleïnezuren
  8. Hoe de hormonen van de hypofyse te onthouden
  9. Kan slapen met een hersenschudding je doden?

Wetenschap