Quantum of Science

Slika lijevo: neandertalac i kćerka © Tom Bjorklund, slika desno: Čagirskaja spilja © Bence Viola, prema:  https://www.mpg.de/19367938/1014-evan-meet-the-first-neandertal-family-150495-x Kako su živjeli neandertalci? Jesu li im porodice bile slične porodicama modernih ljudi? Koliko ih je živjelo zajedno na jednom mjestu?  Analizirajući fosile iz spilje u Sibiru, naučnici su pronašli prvu poznatu porodicu neandertalaca - pravi Flintstoni: oca, njegovu kćer tinejdžericu i druge koji su vjerojatno bili bliski rođaci, moguće tetka. Nalazi daju sliku stvarne porodice koja je živjela prije 54.000 godina. Prvi nacrt genoma neandertalca objavljen je 2010. Od tada su naučnici s Instituta Max Planck za evolucijsku antropologiju, predvođeni nobelovcem Svante Pääbom,  sekvencirali 18 genoma s 14 različitih arheoloških nalazišta diljem Evroazije. Iako su ovi genomi pružili uvid u šire stvari iz neandertalske istorije, još uvijek malo znamo o pojedinačnim neandertalskim zajednicam...

Naučnici su otkrili malu, ali vrlo važnu genetičku mutaciju koja je mogla pridonijeti kognitivnoj prednosti modernih ljudi u odnosu na neandertalce. Testovi u laboratoriji sugerišu da jedna promjena u genu TKTL1  uzrokuje da mozak razvije više neurona. Neandertalska verzija TKTL1 još uvijek postoji kod nekih modernih ljudi, iako je vrlo rijetka i nije poznato uzrokuje li kakvu bolest ili kognitivne razlike.  Najmlađi dio mozga, u evolutivnom smislu, zove se neokorteks i to je dio mozga koji upravlja percepcijom, senzornim funkcijama, emocijama i kognicijom. Da, mi mislimo pomoću neokorteksa. Drugi dijelovi mozga, poput limbičkog sistema, malog mozga ili hipokampusa upravljaju nekim osnovnijim funkcijama, porivima, za hranu, seksualnim porivom, reakcijama bijega ili agresije, a produžena moždina je zadužena za vegetativne funkcije, poput disanja ili kucanja srca.  Veličina mozga, pogotovo neokorteksa, ima i utjecaja na kognitivne funkcije. I to ne mora nužno biti veći moza...

Izvor ilustracije: L. Slimak, Science Naša vrsta je migrirala u valovima i manjim grupama u Evropu još ranije nego što smo mislili. Najraniji dokaz o modernim ljudima - Homo sapiens vrsti  u Evropi iskopan je u spilji u južnoj Francuskoj, a zaključci su objavljeni u februaru 2022. u časopisu Science Advances  po naslovom ,, Modern human incursion into Neanderthal territories 54,000 years ago at Mandrin, France " Ovaj nalaz pokazuje još nešto zanimljivo - da je grupa modernih ljudi iz Mandrin spilje tamo živjela u isto vrijeme kad i neandertalci - nešto za što se dugo sumnjalo, ali nikad dosad nije utvrđeno. Postoje mišljenja da su se sapiensi uselili u spilju neko vrijeme (možda godinu dana?) nakon što su neandertalci iselili iz nje.  Nalazi u Grotte Mandrin, pećini u dolini Rhône sjeverno od Marseillea, fokusiraju se na jedan zub Homo sapiensa i na karakteristične fragmente kremenih vrhova alata za koje se smatra da su strelice koje su ljudi ranog modernog doba koristi...

Paleodijeta je još jedan mit: čak su i neandertalci jeli škrob. Prehrana, genetika i navike, kao što su pranje zuba i čišćenje mogu oblikovati mikrobiom usta. No, pitamo se koliko ishrana bogata mesom i koliko ona bogata žitaricama mijenja mikrobiom usta.  Kako bi istražio istoriju oralnog mikrobioma kod ljudi, James Fellows Yates s Instituta za nauku o istoriji čovječanstva Max Planck iz Jene u Njemačkoj i njegove kolege sekvencirali su genom mikroba izvađenih iz zuba primata i hominida, i to linija koje su se odvojile prije 40 miliona godina. Tim je pronašao deset vrsta bakterija koje su iste kod modernih ljudi, neandertalaca, majmuna i čovjekolikih majmuna (čimpanze i gorile), ukazujući na zajedničko porijeklo. Ali, neandertalci i moderni ljudi su imali i bakterije koje drugi nisu, uključujući skupinu bakterija Streptococcus , koje često pomažu u probavi škroba. Geni koji omogućuju bakterijama Streptococcus da pretvore škrob u energetski bogate šećere bili su mnogo obilniji u mo...

Poseban klaster gena na hromosomu 3 tj. posebna varijanta ovih gena, naslijeđena od neandertalaca nosi i do 3 puta veći rizik od dobijanja teže kliničke slike COVID-19 Neandertalci, čiji poneki gen kola u populaciji današnjih ljudi - osim kažu onih s afričkog kontinenta, dali su nam dosta toga. Recimo dali su nam neke specifičnosti imunog sistema da se bolje borimo s nekim bolestima. Ali po novom istraživanju s Instituta za Evolutivnu antropologiju pri Institutu Max Planck u Leipzigu, neki neandertalski geni mogu imati veze i sa težom slikom u slučaju COVID-19. Svante Pääbo, za kojeg mirne duše možemo reći da je najveći stručnjak za neandertalce na svijetu, kaže kako je nevjerovatno koliko su ovi ostaci neandertalske genetike imali utjecaja u pandemiji COVID-19.  Istraživanje provedeno tokom nekoliko zadnjih mjeseci koje je provela  COVID-19 Host Genetics Initiative identificiralo je regiju na hromosomu 3 koja utječe na to hoće li osoba teško oboljeti. Zapravo, jedna varijanta...

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...

Autor ilustracije: Claire Scully Neandertalci su misteriozno nestali prije otprilike 40 000 godina, ali ne prije nego što su podijelili svoju DNK sa jednom srodnom vrstom-podvrstom ljudi: nama.  Možda se 2-3% gena koje smo naslijedili od neandertalaca (ako dolazimo iz Azije ili Evrope) čini malo, ali je za opstanak ljudskog roda bilo veoma važno. Već sam pisala o tome kako smo neke karakteristike imunog sistema nasljedili od ovih rođaka , a naučnici još kopaju po genomima i pokušavaju razumjeti naš odnos sa Neandertalcima.  Neandertalce su mogli zaraziti isti virusi koji inficiraju i nas, ali su nam rođe prenijele gene koji nam pomažu da se izborimo sa virusima. David Enard sa Univerziteta Arizona u Tucsonu i Dmitri Petrov sa Univerziteta Stanford su tražili neandertalsku DNK u regionima genoma modernih ljudi koji kodiraju proteine koji nas štite od virusa. Zapravo, pronašli su više neandertalske DNK upravo u regionima zaduženim za sintezu tvari koje se bo...

Radeći tekst za  o neandertalcima ,  upitala sam dr. Ivora Jankovića sa Instituta za antropologiju u Zagrebu da mi objasni kako danas treba posmatrati ove homine - kao vrstu, kako smo mi učili na fakutetu, ili kao podvrstu naše vrste, kako se sve ćešće spominje u naučnim krugovima. Pitanje taksonomske pripadnosti neandertalaca je kompleksno, ali sekvencioniranje genoma neandertalaca i veliki pomaci u genetičkoj antropologiji, posebno radovi dr  Svante Pääboa i tima oko njega  te niz prethodnih radova antropologa poput Freda H. Smitha,  Erika Trinkausa i Guntera Bräuera pružaju drugačiju sliku neandertalaca. Kako u tekstu za VoA nije bilo dovoljno prostora za sve ovo, ovdje prenosim ono što mi je dr Janković napisao u mailu. Autor dr Ivor Janković, Institut za antropologiju, Zagreb Neandertalci su izazivali pažnju znanstvenika, ali i javnosti još od vremena kad su po prvi puta prepoznati njihovi kosturni ostaci, još davne 1856. godine, na nalaz...

Ostaci duge kosti djevojčice "Denny", izvor: Thomas Higham/University of Oxford Neandertalci i denisovci nisu imali puno prilike da se sreću, s obzirom da su prvi živjeli u Evropi, a potonji u Sibiru, ali ako bi se sreli, njihove interakcije su bile plodonosne. Nedavna genetička analiza ostataka kostiju (primjerak nazvan Denisova 11, duga kost) starih oko 50 000 godina, pronađenih u ruskoj pećini Denisova, pokazala je kako se radi o djevojčici od otprilike 13 godina, čija je majka bila neandertalka, a otac denisovac. Djevojčica je od milja nazvana "Denny". Rad naučnika sa Odsjeka za evolutivnu genetiku pri Institutu Max Planck objavljen je 22. avgusta 2018. godine u časopisu Nature , pod nazivom " The genome of the offspring of a Neanderthal mother and a Denisovan father" . U radu je učestvovao i čuveni  Svante Pääbo, možda jedno od najvećih imena u oblasti humane evolutivne genetike, poznat i po knjizi u kojoj neandertalce kategorizira kao podv...

Credit: Proceeding of  the National Academy of  Sciences,  USA Prije 170 000 godina, Neandertalci  koji su naseljavali podrušje današnje Toskane, su znali obrađivati oruđe i obrađivali su ga u vatri. U časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences objavljen je rad pod naslovom " Wooden tools and fire technology in the early Neanderthal site of Poggetti Vecchi (Italy) ", tim koji je predvodila Biancamaria Aranguren, opisao je neandertalsko oruđe sa ovog lokaliteta.  Oruđe je bilo drveno, napravljeno od drveta Buxus sempervirens , kojeg mi znamo kao šimšir, zajedno sa fosiliziranim kostima rođaka današnjih slonova, vrste naučnog naziva Paleoloxodon antiquus . Ostaci su pronađeni u najdubljem od sedam arheoloških slojeva i procjenjuje se da su stari 171 000 godinu.  Drvo šimšira je tvrdi i neandertalci su ga ugljenisali kako bi lakše zgulili koru i dobili zaobljenu alatku koju bi koristili za iskopavanje korijenja i lovljenje...

Crtež u spilji La Pasieaga, izvor:  P. Saura/PA Mlađi paleolitik, doba prije nekih 30 000 - 40 000 godina obilovao je fantastičnim primjerima  umjetnosti: pronađeni su  crteži, manje figure i rezbarije. Zvanično, prvi umjetnici su bili rani pripadnici naše vrste, Homo sapiens , međutim, nalazi sa tri lokacije u Španiji pokazuju kako su možda Neandertalci bili prvi umjetnici. Alistair Pike sa Univerziteta Southampton, koji je bio koautor studije o ovom otkriću objavljene u  Science , otkriva kako je čitav tim bio zatečen i oduševljen nakon što su izvršili datiranje naslaga. Sam rad je objavljen 23. februara 2018. pod naslovom " U-Th dating of carbonate crust reveals Neandertal origin of Iberian Cave art "  Naime, smatra se kako su Homo sapiensi iz Afrike u Evropu došli prije 40 000 - 45 000 godina, dok se procjenjuje kako su crteži stijenama iz Španije o kojima je riječ, stari oko 65 000 godina, prema uranijum-torijum datiranju naslaga k...

Izvor: Neanderthal Museum (Mettmann, Njemačka) Različite, a filogenetski bliske vrste se ponekad mogu ukrštati - sjetite se primjera konj X magarica i kobila X magarac - njihovo potomstvo su mazge i mule. Međutim, i mazge i mule su neplodni hibridi.  Vrste Homo sapiens i Homo neanderthalensis su se međusobno ukrštale, to je jasno i dokazano. Također, znamo i da 1-3% gena ( prema nekima, čak i do 20% ) kod modernog čovjeka u određenim populacijama (evropska i azijska populacija) potječe od neandertalaca, što je jedan od dokaza interbreedinga. H. neanderthalesnis je izumrla vrsta. Međutim, kako su neandertalci i sapiensi uopšte imali potomstvo? Koliko su bili kompatibilni? Prema radu objavljenom u The American Journal of Human Genetics   - ne previše. Naime, iako je 1-3% neandertalske DNK opstalo u genomu nekih populacija današnjih ljudi, nisu pronađene sekvence neandertalske DNK na Y hromosomima. U ovom radu je analizirana vrlo rijetka sekvenca sa Y hro...

Dvoje melanezijske djece, prirodno plave boje kose. Prirodno plava boja kose kod tamnoputih Melanežana ih odvaja od afričke populacije i predstavlja izazov za naučnike koje polako uviđaju kako su Melanežani, zajedno sa Aboridžinima, potomci jedne fascinantne i malo istražene vrste roda Homo - denisovijanaca. Slika: www.voiceofmelanesia.com 3-5% DNK Aboridžina i Melanežana potječe od denisovanaca. Denisovci i neandertalci su bili "od dva brata djeca", samo što u školama učimo o neandertalcima, ali ne i o denisovcima. Obje izumrle vrste roda Homo su se ukrštale sa Homo sapiens i nije da nemamo nešto i njihove DNK. Najnovija studija, objavljena u Science , a na kojoj je radilo i dosta priznatih naučnika iz Hrvatske, sugerira da su se Homo neanderthalensis i Homo sapiens ukrštali češće nego smo mi do sada mislili. No vratimo se u našim udžbenicima diskriminiranoj vrsti - Homo ssp. altai . Naučnici ovog pripadnika roda Homo smatraju, možda pogrešno, podvrstom (s...