https://frosthead.com

Neanderthalgenes innflytelse av moderne menneskers hodeskalleform, hjernestørrelse

Neanderthalere kan ha blitt utdødd for rundt 40 000 år siden, men takket være langvarige arter som har blitt avlet opp, lever genene deres i moderne mennesker.

Implikasjonene av denne genetiske arven forblir stort sett uklare, selv om tidligere studier har foreslått koblinger med sykdomsimmunitet, hårfarge og til og med sovemønster. Nå rapporterer Carl Zimmer for The New York Times, en studie som nylig ble publisert i Current Biology, tilbyr enda et eksempel på neandertalernes innflytelse på Homo sapiens : Sammenlignet med individer som mangler neandertaler-DNA, er det mer sannsynlig at bærere har litt langstrakt, snarere enn avrundet, hjerner.

Denne tendensen er fornuftig gitt neandertalernes karakteristiske langstrakte hodeskalleform, som Science magazine Ann Gibbons likner med en fotball, i motsetning til moderne menneskers mer basketballformede hodeskaller. Det ville være logisk å anta at denne utspente formen gjenspeiler lignende langvarige hjerner, men som hovedforfatter Philipp Gunz fra Tysklands Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology forteller Live Science 's Charles Q. Choi, hjernevev fossiler ikke, noe som gjør det vanskelig å finne den "underliggende biologien" i neandertalskaller.

For å overvinne dette hinderet, brukte Gunz og kollegene datamaskin tomografi (CT) skanning for å generere avtrykk av syv Neandertaler og 19 moderne menneskelige hodeskaller 'indre hjernen. Basert på disse dataene etablerte teamet en "globalitetsindeks" som kunne måle hvor kuleformet (avrundet) eller langstrakt hjernen er. Neste, skriver Dyani Lewis for Cosmos, forskerne anvendte dette tiltaket på magnetisk resonansavbildning (MRI) skanning av rundt 4500 moderne mennesker med europeisk aner, og sammenlignet deretter disse tallene med genomisk datakatalogisering av deltakernes andel av Neanderthal DNA-fragmenter.

To spesifikke gener dukket opp i korrelasjon med litt mindre kulehoder, ifølge The New York Times 'Zimmer: UBR4, som er knyttet til generasjonen av nevroner, og PHLPP1, som kontrollerer produksjonen av en nevroisolerende hylse kalt myelin. Både UBR4 og PHLPP1 påvirker betydelige regioner i hjernen, inkludert den delen av forhjernen som kalles putamen, som utgjør en del av basalgangliene, og lillehjernen. Som Sarah Sloat forklarer for Inverse, påvirker basalganglier kognitive funksjoner som ferdighetslæring, finmotorisk kontroll og planlegging, mens lillehjernen hjelper til med språkbehandling, motorisk bevegelse og arbeidsminne.

I moderne menneskelige hjerner produserer PHLPP1 sannsynligvis ekstra myelin i lillehjernen; UBR4 kan få nevroner til å vokse raskere i putamen. Sammenlignende, ifølge Science 'Gibbons, kan neandertalervarianter senke UBR4-uttrykk i basalgangliene og redusere myelinasjonen av aksjoner i lillehjernen - fenomener som kan bidra til små forskjeller i nevral tilkobling og lillehjernens regulering av motoriske ferdigheter og tale, studiens hovedforfatter Simon Fisher fra Nederland 'Max Planck Institute for Psycholinguistics forteller Gibbons.

Fortsatt er effekten av slike genvariasjoner antagelig ubetydelige hos levende mennesker, og bare tilfører en svak, knapt merkbar forlengelse til skallen.

"Forskjeller i hjerneform er en av de viktigste skillene mellom oss selv og neandertalere, " forteller Darren Curnoe, en paleoanthropolog fra Australias University of New South Wales som ikke var involvert i studien, forteller Cosmos, "og underbygger sannsynligvis noen av de største atferdsforskjellene mellom artene våre. ”

I et intervju med The New York Times legger Fisher til at utviklingen av UBR4- og PHLPP1-gener kan gjenspeile moderne menneskers utvikling av sofistikert språk, verktøyskaping og lignende avansert atferd.

Men, Gunz er raskt ute med å påpeke, forskerne gir ikke en avgjørende uttalelse om genene som kontrollerer hjernens form, og heller ikke effekten av slike gener på moderne mennesker som bærer fragmenter av neandertaler-DNA: "Jeg vil ikke høres ut som jeg ' Jeg reklamerer for en ny type frenologi, "sier han til Cosmos ." Vi prøver ikke å hevde at hjerneformen er under noe direkte valg, og hjerneformen er direkte relatert til atferd. "

Neanderthalgenes innflytelse av moderne menneskers hodeskalleform, hjernestørrelse