Objev mutace, která nás učinila inteligentními: chránila mozek před jedem v jeskyních
Nový vědecký objev dokazuje, že malá genetická variace nás chránila před olovem, což přispělo k rozvoji jazyka.
První homo sapiens přežívali v jeskyních.
Lidé si myslí, že znečištění olovem je moderní jev. Není tomu tak. Neuvěřitelný objev ukazuje, že naši předkové, dokonce i neandrtálci, se s tímto jedem setkávali už před miliony let. Ale něco v naší DNA, byť nepatrné, chránilo náš mozek a dávalo nám klíčovou evoluční výhodu .
K tomuto závěru dospěla skupina vědců z Kalifornské univerzity v San Diegu (UCSD). Analyzovali sklovinu fosilních zubů 51 druhů hominidů, od člověka po australopitéka . Výsledek? 73 % z nich mělo olověné skvrny, což svědčí o vystavení olovu od dětství. Navíc nejvyšší kontaminaci mozku bylo pozorováno u obří opice Gigantopithecus blacki před 1,8 miliony let.
Jed byl ve vodě jeskyní.
Nový objev vysvětluje, jak Homo sapiens dokázal vyvinout vyšší inteligenci než ostatní hominidi.
„Přestali jsme používat olovo v každodenním životě, když jsme pochopili jeho toxicitu, ale nikdo tento prvek v prehistorických dobách nezkoumal,“ vysvětluje Alisson Muotri, hlavní autorka studie. Všichni jsme si mysleli, že masivní znečištění začalo s římskými akvadukty nebo průmyslovou revolucí. Tento objev mění tento názor.
Nová studie ukazuje, že k otravě došlo mnohem dříve. Vzory na zkamenělých zubech jsou velmi podobné zubům lidí, kteří žili v letech 1940 až 1970. V té době byly etylovaný benzín a etylované barvy velmi rozšířené a měly vliv na mozek lidí .
Tým se domnívá, že to vše souviselo s hledáním vody. Muotri vysvětluje: „Jednou z možností je, že tito hominidé hledali jeskyně s tekoucí vodou.“ Podle něj tato místa „obsahují olovo, takže všechny tyto prostory byly kontaminovány“. Analýza zubů potvrzuje, že působení jedu začalo velmi brzy, v dětství.
Víme, že olovo je neurotoxin, který narušuje vývoj mozku . Způsobuje kognitivní poruchy a potíže s regulací emocí. Hlavní otázka proto zněla: jak se nám podařilo vyvinout tak složitý mozek, když jsme neustále vystaveni působení tohoto jedu?
NOVA1: mutace, která se stala hnací silou evoluce
Výzkum odhalil rozhodující výhodu Homo sapiens oproti ostatním starověkým lidem.
Zdá se, že odpověď spočívá v téměř nepostřehnutelné genetické změně. Existuje gen NOVA1, který funguje jako dirigent orchestru a řídí vývoj nervového systému. Tento gen kontroluje reakci kmenových buněk mozku na olovo. Téměř všichni moderní lidé mají variantu NOVA1, která se liší pouze jedním písmenem od verze, kterou měli neandrtálci.
Muotri a jeho laboratoř s tím již experimentovali. Vytvořili organoidy (malé modely mozku ) a sledovali, co se děje. Když nahradili lidský gen archaickou verzí, neuronová architektura se změnila a dlouhodobé vazby se staly méně složitými.
„Vše v organoidech je identické, s výjimkou této genetické varianty,“ řekl Muotri. Aby to ověřili, vystavili oba typy mini-mozků působení olova. Kov ovlivnil expresi NOVA1 v obou případech. Ale všimněte si následujícího objevu : archaická varianta (neandrtálec) byla jediná, u které se změnila exprese genu FOXP2.
A co je FOXP2? Je to klíčový gen pro jazyk a řeč. „Tyto typy neuronů, spojené se složitým jazykem, jsou v archaické verzi NOVA1 náchylné k odumírání pod vlivem olova,“ vysvětluje Muotri. V podstatě moderní varianta NOVA1 chránila jazykové neuronové obvody v našem mozku před vlivem olova.
Objevení této ochranné varianty bylo kritickým momentem, který měl obrovský dopad na naši evoluci . Zachováním naší schopnosti komplexního jazyka jsme byli schopni vytvářet složitější sociální organizace, vyměňovat si nápady a koordinovat činnosti velkých skupin.
