ranné vtáča? Môžete sa poďakovať neandertálskym génom.

Neandertálci boli ranní ľudia, nový Štúdium Dáva návrhy. A tých pár ľudí, ktorí dnes uprednostňujú skoré vstávanie, to môže pripísať génom, ktoré zdedili od svojich neandertálskych predkov.

Nová štúdia porovnávala DNA živých ľudí s genetickým materiálom získaným z neandertálskych fosílií. Ukazuje sa, že neandertálci mali určité genetické variácie súvisiace s hodinami, ako je to v prípade ľudí, ktorí vstávajú skoro ráno.

Od 90. rokov 20. storočia štúdie neandertálskej DNA odhaľujú prepojenú históriu nášho druhu. Asi pred 700 000 rokmi sa naša línia rozišla, s najväčšou pravdepodobnosťou v Afrike. Zatiaľ čo predkovia moderných ľudí zostali prevažne v Afrike, neandertálska línia sa presťahovala do Eurázie.

Asi pred 400 000 rokmi sa populácia rozdelila na dve časti. Hominíni, ktorí sa šírili na západ, sa stali neandertálcami. Ich bratranci na východe sa vyvinuli do skupiny nazývanej Denisovani.

Obe skupiny pokračovali v love a zbere rastlín po státisíce rokov, kým zmizli z fosílnych záznamov asi pred 40 000 rokmi. Dovtedy sa moderní ľudia rozšírili z Afriky a príležitostne sa krížili s neandertálcami a denisovanmi.

A dnes možno fragmenty ich DNA nájsť u väčšiny žijúcich ľudí.

Výskum genetika Johna Capru a ďalších vedcov z Kalifornskej univerzity v San Franciscu v posledných rokoch ukázal, že niektoré z týchto génov poskytujú výhodu prežitia. Napríklad imunitné gény zdedené od neandertálcov a denisovanov ich mohli ochrániť pred novými patogénmi, s ktorými sa v Afrike nestretli.

Doktor Capra a jeho kolegovia boli zvedaví, či niektoré z génov, ktoré sa stali bežnými medzi generáciami u neandertálcov a denisovanov, súvisia so spánkom. Pre svoju novú štúdiu publikovanú v časopise Genome Biology & Evolution skúmali, ako tieto gény mohli ovplyvniť denné rytmy vyhynutých hominínov.

Vo vnútri buniek každého živočíšneho druhu spolu každý deň reagujú stovky proteínov, ktoré v 24-hodinových cykloch pribúdajú a ubúdajú. Nielenže kontrolujú čas spánku a bdenia, ale ovplyvňujú aj našu chuť do jedla a metabolizmus.

Na preskúmanie cirkadiánnych rytmov neandertálcov a denisovanov sa doktor Capra a jeho kolegovia pozreli na 246 génov, ktoré pomáhajú kontrolovať telesné hodiny. Porovnávali verzie génov vyhynutých hominínov s génmi moderných ľudí.

Vedci našli viac ako 1000 mutácií, ktoré boli jedinečné iba pre živých ľudí alebo pre neandertálcov a denisovanov. Ich analýza odhalila, že mnohé z týchto mutácií mali pravdepodobne významný vplyv na fungovanie telesných hodín. Vedci napríklad predpokladali, že niektoré proteíny telesných hodín, ktoré sú v našich bunkách hojne zastúpené, boli oveľa menej zastúpené v bunkách neandertálcov a denisovanov.

Ďalej vedci skúmali malý počet variantov telesných hodín, ktoré niektorí žijúci ľudia zdedili od neandertálcov a denisovanov. Aby zistili, ako tieto varianty ovplyvnili ľudí, skúmali Biobanka Spojeného kráľovstvaBritská databáza obsahujúca genómy pol milióna dobrovoľníkov.

Dobrovoľníci so svojou DNA poskytli odpovede na dlhý zoznam zdravotných otázok, vrátane toho, či áno ranné vstávačky alebo nočné sovy, Na prekvapenie doktora Capru, takmer všetky staré varianty telesných hodín zvýšili pravdepodobnosť, že dobrovoľníci boli ranní ľudia.

„To bol skutočne najvzrušujúcejší moment štúdie, keď sme to videli,“ povedal doktor Capra.

Geografia môže vysvetliť, prečo starovekí hominíni boli rannými vstávačkami. Prví ľudia žili v Afrike, veľmi blízko k rovníku, kde deň a noc mali počas roka približne rovnakú dĺžku. Ale neandertálci a denisovci sa presťahovali do vyšších zemepisných šírok, kde sa dni v lete predlžovali a v zime skracovali. Počas stoviek tisíc rokov sa ich cirkadiánne hodiny mohli prispôsobiť novému prostrediu.

Keď moderní ľudia expandovali z Afriky, čelili rovnakej výzve prispôsobiť sa vyšším zemepisným šírkam. Po krížení s neandertálcami a denisovanmi niektorí z ich potomkov zdedili gény telesných hodín, ktoré sa lepšie hodili do ich nových domovov.

Všetky tieto zistenia však pochádzajú z databáz obmedzených na Britov. Doktor Capra začína vidieť iné databázy Dobrovoľníkov z iných línií. Ak sú prepojenia pravdivé, doktor Capra dúfa, že starodávne telesné hodiny by mohli inšpirovať k predstavám o tom, ako by sme sa mohli prispôsobiť modernému svetu, kde nočné zmeny a svietiace smartfóny narúšajú cirkadiánne rytmy. Tieto poruchy nielenže sťažujú dobrý spánok; môžu aj vyzdvihnúť riziko rakovinyObezita a mnohé iné poruchy.

Michael Dannemann, evolučný genetik na univerzite v Tartu v Estónsku, ktorý nebol zapojený do novej štúdie, povedal, že jedným zo spôsobov, ako otestovať variant Dr. Capra, by bolo skonštruovať rôzne ľudské bunky v laboratóriu tak, aby boli ich gény podobnejšie. Neandertálci a denisovci. Vedci by potom mohli pestovať skupiny buniek a sledovať, ako prechádzajú ich dennými cyklami.

„Tento krok nielenže posúva naše poznatky o tom, ako neandertálska DNA ovplyvňuje súčasných ľudí,“ povedal, „ale poskytuje aj spôsob, ako rozšíriť naše chápanie neandertálskej biológie.“