Studium neandrtálského mozku může odhalit genetické modifikace, které způsobily, že neandertálci čelili vyhynutí, zatímco z nás udělali lidi jako jedinečný dlouho přežívající druh.
neandrtálci byli lidský druh (nazývaný neandrtálský neanderthalensis), který se vyvinul v Asie a Evropa a do jisté míry koexistoval se současnými lidskými bytostmi (Homo sapiens), kteří se vyvinuli v Afrika. Tato setkání vedla k tomu, že lidé zdědili 2 % neandrtálců DNA a proto jsou nejbližšími starověkými příbuznými moderních lidí. Je známo, že neandrtálci naposledy existovali asi před 130000 40,000 a XNUMX XNUMX lety. Neandrtálci, běžně označovaní jako „jeskynní lidé“, měli výraznou nízkou dlouhou lebku, široký nos, žádnou výraznou bradu, velké zuby a krátkou, ale silnou svalovou kostru. Jejich charakteristické vlastnosti svědčí o hledání způsobu, jak tělo uchovat teplo uprostřed chladu a drsného počasí prostředí žili v nich. Navzdory svým primitivním životním podmínkám to byli velmi bystří, talentovaní a společenští lidé s velikostí mozku větší než dnešní moderní lidé. Byli to vynikající lovci, kteří měli dovednosti, sílu, odvahu a zdatné komunikační schopnosti. I když žili v náročných prostředích, byli nesmírně vynalézaví. Ve skutečnosti se věří, že mezi neandrtálci a námi lidmi mohla být velmi úzká propast, pokud jde o chování a instinkty. Fosilní záznamy ukazují, že byli masožraví (i když také jedli houby), lovci a mrchožrouti. Stále není jasné, zda měli svůj vlastní jazyk, ale složitá dynamika v jejich životech naznačuje, že spolu komunikovali pomocí jazyka.
Neandrtálci jsou nyní na 40,000 350,000 let vyhynuli, ale stále je záhadou, jak mohl druh, který přežil více než XNUMX XNUMX let, čelit vyhynutí. Někteří vědci formulovali, že moderní lidé jsou zodpovědní za vyhynutí neandrtálců, protože možná nebyli schopni přežít s konkurencí ve zdrojích, které představovali raní předkové moderního člověka. To muselo být také zhoršeno rychlou změnou klimatických podmínek. Neandrtálci všichni rychle nezmizeli, ale byli postupně nahrazeni moderními lidmi prostřednictvím místních populací. Neandrtálci jsou nejzajímavější částí lidské evoluce, která vědce zaujala především kvůli těsné blízkosti neandrtálců k moderním lidem. A toto podpořit výzkum, bylo odkryto mnoho předmětů a fosilií, dokonce i celé kostry, které demonstrují letmý pohled na život neandrtálců.
Pěstování neandrtálského mozku v laboratoři
Výzkumníci z Kalifornské univerzity v San Diegu pěstují miniaturní mozky neandertálců (připomínající kůru, která je vnější vrstvou mozek) velikosti „hrášku“ v Petriho miskách v laboratoři. Každý z tohoto „hrachu“ nese gen NOVA1 z předků a má asi 400,000 XNUMX buněk. Cílem pěstování a analýzy těchto „minimozků“ neandrtálců je vrhnout světlo na malé nervové hrudky, které nám mohou říci, proč tento dlouho přežívající druh vyhynul a co bylo důvodem, proč si moderní lidé místo toho podmanili planeta Země. Je důležité tomu porozumět, protože někteří moderní lidé sdílejí 2 % DNA s neandrtálci prostřednictvím šlechtění a v jednu chvíli jsme s nimi koexistovali. Srovnání genetických rozdílů v mozku může vrhnout maximum světla na jejich zánik a rychlý nárůst homo sapiens.
K zahájení růstu minimozku použili vědci technologii kmenových buněk, při které se kmenové buňky během několika měsíců začnou měnit na mozkový organoid (malý orgán). Ve své plně vzrostlé velikosti tyto organoidy měří 0.2 palce a jsou viditelné pouhým okem. Jejich růst je však omezující, protože za laboratorních podmínek nedostávají krevní zásobu, která je nezbytná pro jejich úplný růst. Buňky minimozku tedy přijímaly živiny pro růst procesem difúze. Mohlo by být možné je dále pěstovat tím, že do nich vložíme 3D tištěné umělé krevní cévy, aby se umožnil vývoj, o což by se výzkumníci rádi pokusili.
První krok k porovnání mozku neandrtálců s naším
Neandrtálské mozky jsou ve srovnání s lidskými zaoblenými mozky více protáhlými trubkovými strukturami. V této výjimečné práci výzkumníci porovnávali dostupné plně sekvenované genomy neandrtálců s moderními lidmi. Neandrtálský genom byl sekvenován poté, co byl získán z kostí ve fosiliích, které byly odkryty. Celkem 200 genů vykazovalo podstatné rozdíly a na tento seznam se výzkumníci zaměřili NOVA1 – regulátor exprese hlavního genu. Tento gen je stejný u lidí a neandrtálců jen s nepatrným rozdílem (jeden pár bází DNA). Je vidět, že gen má vysokou expresi v neurovývoji a je spojen s několika nervovými stavy, jako je autismus. Při bližším prozkoumání měly neandrtálské minimozky jen velmi málo spojení mezi neurony (nazývané synapse), než je obvyklé, a také měly různé neuronové sítě, které trochu vypadaly jako lidský mozek trpící autismem, jak předpovídali výzkumníci. Je vysoce pravděpodobné, že lidé měli pokročilejší a sofistikovanější neuronové sítě ve srovnání s neandrtálci, díky kterým jsme nad nimi přežili.
Tento výzkum je ve velmi rané fázi, aby dospěl k závěru, především kvůli povaze řízených experimentů. Největším omezením této studie je, že takové minimozky nejsou „vědomou myslí“ nebo „plným mozkem“ a nemohou ve skutečnosti poskytnout úplný obrázek o tom, jak funguje mozek dospělého. Pokud se však úspěšně pěstují různé regiony, mohou se spojit, aby bylo možné lépe porozumět neandrtálské „mysli“. Vědci by určitě rádi prozkoumali více o schopnosti mozků neandrtálců učit se věci, a tak by se pokusili tyto minimozky vložit do robota a porozumět signálům.
***
{Původní výzkumný dokument si můžete přečíst kliknutím na odkaz DOI uvedený níže v seznamu citovaných zdrojů}
Zdroje)
Cohen J 2018. Organoidy mozku neandrtálců ožívají. Věda. 360 (6395).
https://doi.org/10.1126/science.360.6395.1284
