Neandertallaste aju uurimine võib paljastada geneetilised modifikatsioonid, mis põhjustasid neandertallaste väljasuremise, muutes meist aga ainulaadse kauakestva liigi
Neandertallased aastal arenesid välja inimliik (nimega Neanderthal neanderthalensis). Aasia ja Euroopa aastal ja eksisteeris osaliselt koos praeguste inimestega (Homo Sapiens). Aafrika. Need kohtumised olid viinud selleni, et inimkonnad pärandasid 2% neandertallastest DNA ja seega on nad tänapäeva inimese lähimad iidsed sugulased. Neandertallased eksisteerisid viimati umbes 130000 40,000 ja XNUMX XNUMX aastat tagasi. Neandertallastel, keda tavaliselt nimetatakse "koopainimeseks", oli iseloomulik madal pikk kolju, lai nina, ilma silmapaistva lõuga, suured hambad ja lühike, kuid tugev lihaseline keharaam. Nende iseloomulikud omadused viitavad sellele, et keha otsib viisi, kuidas külma ja karmi ajal soojust säästa. keskkondades nad elasid. Vaatamata oma primitiivsetele elutingimustele olid nad väga säravad, andekad ja sotsiaalsed inimesed, kelle aju suurus on suurem kui tänapäeva inimestel. Nad olid suurepärased jahimehed, kellel olid oskused, jõud, julgus ja oskuslikud suhtlemisoskused. Kuigi nad elasid väljakutseid pakkuvas keskkonnas, olid nad tohutult leidlikud. Tegelikult arvatakse, et neandertallaste ja meie, inimeste vahel võis käitumise ja instinktide osas olla väga kitsas lõhe. Fossiilid näitavad, et nad olid lihasööjad (kuigi nad ka sõid seened), jahimehed ja koristajad. Siiani on ebaselge, kas neil oli oma keel, kuid nende elu keeruline dünaamika viitab sellele, et nad suhtlesid üksteisega keelt kasutades.
Neandertallased on nüüdseks välja surnud 40,000 350,000 aastat, kuid siiani on mõistatus, kuidas üle XNUMX XNUMX aasta ellujäänud liik võib väljasuremise ees oodata. Mõned teadlased on sõnastanud, et neandertallaste väljasuremise eest vastutavad nüüdisinimesed, kuna nad ei pruugi olla suutnud ellu jääda tänapäeva inimese varajaste esivanemate ressursside konkurentsis. Seda pidi süvendama ka kiire kliimatingimuste muutumine. Kõik neandertallased ei kadunud kiiresti, vaid asendati kohalike populatsioonide kaudu järk-järgult kaasaegsete inimestega. Neandertallased on inimkonna evolutsiooni kõige huvitavam osa, mis on teadlasi huvitanud peamiselt seetõttu, et neandertallased on tänapäeva inimestele lähedal. Ja seda toetada teadustöö, on avastatud palju esemeid ja fossiile, isegi terveid skelette, mis annavad ülevaate neandertallaste elust.
Neandertallase aju kasvatamine laboris
San Diego California ülikooli teadlased kasvatavad neandertallaste miniajusid (mis meenutab ajukoort, mis on aju väliskiht). aju) "herne" suurus laboris Petri tassidel. Iga see "hernes" kannab NOVA1 geen esivanematest ja sellel on umbes 400,000 XNUMX rakku. Nende neandertallaste "miniajude" kasvatamise ja analüüsimise eesmärk on heita valgust väikestele neuraalsetele tükkidele, mis võivad meile öelda, miks see kaua säilinud liik välja suri ja mis oli põhjus, miks tänapäeva inimesed selle asemel vallutasid planeet Maa. Seda on oluline mõista, sest mõned tänapäeva inimesed jagavad aretuse kaudu 2% DNA-st neandertallastega ja ühel hetkel elasime nendega koos. Aju geneetiliste erinevuste võrdlemine võib maksimaalselt valgustada nende hävimist ja homo sapiens'i kiiret suurenemist.
Miniaju kasvu algatamiseks kasutasid teadlased tüvirakkude tehnoloogiat, mille käigus tüvirakud hakkavad mitme kuu jooksul muutuma aju organoidiks (väikeseks organoidiks). Täielikult kasvanud suuruses on need organoidid 0.2 tolli suurused ja on palja silmaga nähtavad. Kuid nende kasv on piirav, kuna laboratoorsetes tingimustes ei saa nad verevarustust, mis on vajalik nende täielikuks kasvamiseks. Niisiis said miniajurakud kasvuks toitaineid difusiooniprotsessi kaudu. Võib-olla on võimalik neid veelgi kasvatada, lisades neisse 3D-prinditud tehisveresooned, et võimaldada arengut, mida teadlased tahaksid proovida.
Esimene samm neandertallase aju võrdlemisel meie omaga
Neandertallaste ajud on võrreldes inimese ümarate ajudega piklikumad torutaolised struktuurid. Selles erakordses töös võrdlesid teadlased olemasolevaid täielikult sekveneeritud neandertallaste genoome tänapäeva inimestega. Neandertallase genoom sekveneeriti pärast selle väljavõtmist avastatud fossiilide luudest. Kokku oli 200 geenil olulisi erinevusi ja sellest loendist keskendusid teadlased NOVA1 – geeniekspressiooni põhiregulaator. See geen on inimestel ja neandertallastel sama, vaid väikese erinevusega (üks DNA aluspaar). Sellel geenil on neuroarengus kõrge ekspressioon ja see on seotud mitme närvisüsteemi seisundiga, nagu autism. Lähemal vaatlusel oli neandertallaste miniajudel väga vähe ühendusi neuronite vahel (nimetatakse sünapsideks) kui tavaliselt ning neil oli ka teistsuguseid neuronaalseid võrgustikke, mis tundusid sarnaselt autismi all kannatava inimese ajuga, mida teadlased ennustasid. On väga võimalik, et inimestel olid neandertallastega võrreldes arenenumad ja keerukamad närvivõrgud, mis pani meid nende üle ellu jääma.
See uuring on väga varajases staadiumis, et jõuda järeldusele, peamiselt kontrollitud katsete olemuse tõttu. Selle uuringu suurim piirang on see, et sellised miniajud ei ole "teadlikud mõistused" ega "täisaju" ega suuda tegelikult anda täielikku pilti täiskasvanu aju toimimisest. Kui aga erinevaid piirkondi edukalt kasvatada, saab need omavahel sobitada, et neandertallase “meelest” paremini aru saada. Teadlased tahaksid kindlasti rohkem uurida neandertallaste aju võime kohta asju õppida ja seega prooviksid nad panna need miniajud robotisse ja mõista signaale.
***
{Saate lugeda esialgset uurimistööd, klõpsates alltoodud allika(te) loendis DOI lingil}
Allikas (d)
Cohen J 2018. Neandertallaste ajuorganoidid ärkavad ellu. teadus. 360 lõige 6395.
https://doi.org/10.1126/science.360.6395.1284
