Sciencemag.cz
Doporučujeme
Neandrtálci a denisované se od předků Homo sapiens oddělili před nějakými 700 000 lety. Jejich další evoluce se minimálně po 400 000 let odehrála daleko od rovníku, tedy v oblastech, kde se různě mění délka dne a noci. Zdálo by se proto logické, že se to odrazí na cirkadiálních rytmech. No a protože geny nenadrtálců či denisovanů nese většina současného lidstva, naskýtá se otázka, zda by se to nemohlo týkat i genů pro to, zda jsme (mj.) spíše skřivani, nebo sovy.
Předchozí studie ukázaly, že velká část genetického dědictví získaného křížením s neandrtálci a denisovany nebyla prospěšná a selekce tak podíl těchto genů v Homo sapiens snižovala. Část takto získané genetické informace byla naopak adaptivní: např. geny spojené s rozdíly v hladině hemoglobinu ve vyšších nadmořských výškách u Tibeťanů, imunitní odolností vůči novým patogenům, úrovní kožní pigmentace a složením tuku.
Vědci nyní primárně zkoumali, zda existují genetické důkazy o rozdílech v cirkadiánních hodinách neandertálců a moderních lidí. Výzkumníci definovali soubor 246 cirkadiánních genů. Pomocí metod umělé inteligence vytipovali 28 cirkadiánních genů obsahujících varianty s potenciálem měnit sestřih u neandrtálců a denisovanů a 16 cirkadiánních genů, které jsou pravděpodobně divergentně regulovány mezi Homo sapiens a „archaickými lidmi“. To naznačuje, že mezi cirkadiánními hodinami moderních lidí a nenadrtálců/denisovanů pravděpodobně existovaly značné funkční rozdíly. A někteří současní lidé mohli získat své cirkadiánní genetické varianty od neandertálců. Aby to vědci ověřili, zkoumali, zda genetické varianty, které přešly z neandertálců do moderních lidí, mají souvislost s preferencemi organismu pro bdění a spánek. Studie byla provedena na datech několika set tisíc lidí z britské databáze Biobank.
Studie nalezla mnoho genů neandrtálského původu s vlivem na preference spánku a co je nejpozoruhodnější, zjistili, že tyto varianty konzistentně zvyšují „ranost“, tedy sklon k časnému vstávání. Podobná adaptace na vysokou zeměpisnou výšku má být typická i pro jiné druhy (zkoumáno především u octomilek). Zkrácená perioda cirkadiánních hodin („den má méně než 24 hodin“) je pravděpodobně výhodné ve vyšších zeměpisných šířkách, protože umožňuje rychlejší sladění spánku/bdění s vnějšími signály. Sklon k ranní aktivitě mohl být pro naše předky žijící ve vyšších zeměpisných šířkách v Evropě evolučně výhodný, a tyto geny získané od neandrtálců byly dále pozitivně selektovány (oproti genetickému příspěvku neandrtálců jako celku).
Autoři výzkumu chtějí podobná data získat i v jiných populacích.
Keila Velazquez-Arcelay et al, Archaic Introgression Shaped Human Circadian Traits, Genome Biology and Evolution (2023). DOI: 10.1093/gbe/evad203
Zdroj: Oxford University Press / Phys.org
Poznámka PH: Dalo by se tedy říct, že když je člověk sova, ponese v průměru i menší celkový podíl neandrtálských genů, nebo na to jsou ty cirkadiální genetické varianty příliš málo významné?
V letošním cyklu přednášek Pokroky v biologii měl Jan Černý přednášku o neandrtálských genech v lidském genomu (https://www.youtube.com/watch?v=UTJOxl5Hakk). Tam tvrdil, že neandrtálci měli cirkadiánní rytmy výrazně odlišné od 24 hodin, což zněmožňovalo jejich synchronizaci dením světlem. Jako evoluční vysvěteni uvedl, že když ve skupině vždy někdo bděl, mohl ostatní varovat před napadením šelnou (kterých v té době bylo dost).