Kako su neandertalske sekvence genoma oblikovale naše lobanje

Lobanja neandertalca i modernog čovjeka, izvor: Philipp Gunz (CC BY-NC-ND 4.0)

U Bosni, kada neko hoće da diskreditira nečije mišljenje, samo kažu "Vid' mu glave" i to je to - oblik glave je mjera inteligencije, evolucionog napretka...svega. No naučnici su sada našli, i to po prvi put, vezu između gena, evolucije i oblika lobanje.

Naša vrsta - Homo sapiens sapiens tj. Homo sapiens recens ima neobično okruglastu lobanju tzv. "bulboznu" lobanju, dok su lobanje neandertalaca ponešto izdužene. Sam oblik lobanje rezultat je brzine rasta mozga i načina razvoja kostiju. 

Kada se rodimo, naše kosti lobanje nisu baš skroz srasle po šavovima, sjetite sa da novorođenčad imaju fontanelu. U toku prve dvije godine djetinjstva, kosti lobanje su mekane i tanke i prate oblik i veličinu mozga koji se razvija. Ako se mozak razvija brzo, onda se takve tanje kosti lakše "prilagođavaju" obliku mozga, ali ako se razvija sporije, onda kosti okoštavaju, manje su fleksibilne, postaju deblje i tvrđe te ne mogu u toj mjeri pratiti razvoj i rast mozga. Zbog toga lobanja u ovom slučaju poprima malo izdužen oblik na potiljku. Današnji ljudi i neandertalci se nisu puno razlikovali u veličini mozga, ali očigledno jesu u brzini razvoja mozga i to je dovelo do razlika u obliku lobanje.

Kako bi istražili u kakvom su odnosu geni i oblik lobanje te zašto današnji ljudi imaju okrugliju lobanju nego neandertalci, naučnici sa Max Planck instituta za evolutivnu antropologiju su prvo uradili CT skeniranje 7 neandertalskih lobanja i 19 lobanja koje pripadaju modernim ljudima. Ovom metodom su kvantificirali razlike između nas i neandertalaca - drugim riječima utvrdili su da signifikantne razlike u obliku lobanja između ove dvije grupe bliskih hominina postoje. 

Zatim su dobijene brojke koristili za mjerenje oko 4500 Evropljana koji su već prethodno uradili analize genoma te su ovi podaci bili poznati. Naučnici su se potom okrenuli na oko 50 000 lokacija u genomu modernog čovjeka gdje se može naći "neandertalska DNK". Naime, opet treba reći da se kod pripadnika vrste Homo sapiens koji nisu porijeklom iz Afrike nalazi oko 1-2% "neandertalske DNK - različitih segmenata genoma koje smo naslijedili usljed hibridizacije naših predaka sa neandertalcima. 

Međutim, 1% jedne osobe nije potpuno isto sa 1% druge osobe - ovi segmenti su nasumični i slučajni, tako da u ne-afričkoj populaciji naše vrste, kada bi nas sve na kamaru potrpali i uzeli nam tu "neandertalsku DNK" - imali bismo oko 40% neandertalske DNK. Dakle, toliko se procenata neandertalske genetike zadržalo u cijeloj modernoj populaciji.

Pronašli su da su dvije sekvence porijeklom od neandertalaca, smještene na hromosomima 1 i 18, prilično vezane za osobinu oblika lobanje.Ove sekvence ne kodiraju nikakav protein, nego se nalaze izvan gena koje regulišu. Geni koji su pod kontrolom ovih sekvenci su geni UBR4, važan za nervni razvoj (neurogenezu) i PHLPP1, bitan za mijelinizaciju, proces "obmotavanja" dugih nervnih vlakana jednom masnom tvari, mijelinom, koji ubrzava prenošenje nervnog impulsa. 

Neandertalske varijante u blizini ovih gena mijenjaju njihovu aktivnost. Neandertalska varijanta u blizini UBR4 usporava aktivnost ovih gena, a time vjerovatno i nervni razvoj. Međutim, sad je vrlo teško tačno reći kakav je uticaj ova dva spomenuta gena na razvoj te kakav je utjecaj neandertalskih regulatornih varijanti sekvenci pored tih gena. 

Naučnici iz ovog tima naglašavaju da ova otkrića nemaju veze sa frenologijom niti da oni žele opet uvoditi tu pseudonauku.

Rad o ovome je objavljen u decembru 2018. u Current Biology pod naslovom Neandertal Introgression Sheds Light on Modern Human Endocranial Globularity.