Oamenii de Neanderthal erau matinali, având un ritm circadian diferit față de oamenii moderni. Analizând ADN-ul străvechi și studiind markerii genetici asociați cu ritmurile circadiene, cercetătorii au identificat anumite variante genetice care indică faptul că oamenii de Neanderthal erau probabil foarte matinali în comparație cu oamenii moderni.
Dacă în mod natural vă treziți mai devreme dimineața, este posibil ca unele variante genetice foarte vechi să se afle în spatele tiparelor dumneavoastră de somn. Ceasurile circadiene interne ale oamenilor ar putea fi parțial influențate de materialul genetic lăsat în urmă de oamenii de Neanderthal dispăruți.
Descoperirile sunt descrise într-un studiu publicat în jurnalul ştiinţific Genome Biology and Evolution și oferă o privire către modul în care ciclurile de somn ale neanderthalienilor diferă faţă de cele ale primilor noștri strămoși. Studii precum acesta ar putea fi un pas spre o mai bună înțelegere a modului în care materialul genetic de la hominizii dispăruți afectează oamenii moderni.
Corpul nostru reacționează la mediul înconjurător
Homo sapiens moderni își urmăresc originile cu 300.000 de ani în urmă. Caracteristicile biologice ale acestor oameni au fost modelate de factori de mediu precum lumina Soarelui sau latitudinea (adică faptul de a locui mai înspre nord).
În urmă cu aproximativ 70.000 de ani, strămoșii oamenilor euroasiatici moderni au început să migreze din Africa spre nord, către Europa și Asia. Aici, ei au experimentat medii noi și o variație sezonieră mai mare atât a temperaturilor, cât și a luminii zilei.
„Știm, de asemenea, de la alte specii care trăiesc în intervale largi de latitudine, că ceasurile lor circadiene se adaptează adesea la diferențele dintre ciclurile de lumină/întuneric. În special, la latitudini mai mari există mai multe variații sezoniere ale ciclurilor de lumină/întuneric pe parcursul anului decât la latitudini mai ecuatoriale.”, spune co-autorul studiului și biologul computațional Tony Capra de la Universitatea California din San Francisco.[sursa]
De asemenea, aceștia au întâlnit diferite tipuri de hominizi timpurii pe măsură ce au părăsit Africa, inclusiv Denisovani și Neanderthalieni. Condițiile de mediu diferite de pe aceste continente nordice au însemnat că neanderthalienii și denisovanii aveau variații genetice diferite față de cei care au ieșit din Africa.
Atunci când au început să se încrucișeze cu neanderthalienii, în urmă cu aproximativ 50.000 de ani, s-a creat potențialul ca oamenii să primească unele dintre variantele genetice care erau deja adaptate la acest mediu.
Oamenii de Neanderthal erau matinali: ce gene rămân și ce gene pleacă
Aproximativ 2% din genomul eurasiatic actual derivă din variantele genetice ale omului de Neanderthal, dar aceste două procente variază.
S-a demonstrat că genele de Neanderthal influențează forma nasului și chiar sensibilitatea la durere. Selecția naturală poate elimina această ascendență genetică mai veche care nu este considerată benefică pentru oameni pe măsură ce evoluăm.
Cu toate acestea, unele dintre variantele genetice mai vechi ale hominizilor care rămân în genomul uman de astăzi au dovezi de adaptare. De exemplu, tibetanii care trăiesc la altitudini mai mari au variante asociate cu rezistența imunitară la noi agenți patogeni, nivelurile de pigmentare a pielii, compoziția grăsimii și diferențe în nivelurile de hemoglobină.
În noul studiu, Tony Capra și coautorii au fost curioși dacă neanderthalienii care au trăit la altitudini mai mari ar putea avea variante genetice care s-au adaptat la schimbările de mediu de-a lungul a sute de mii de ani. De asemenea, ei s-au întrebat dacă încrucișarea a influențat variația ritmului circadian care poate face ca cineva să se trezească devreme.
Cercetătorii au identificat aproximativ 200 de gene care sunt legate de modul în care lumina și temperatura afectează ceasul nostru circadian și aproximativ 20 care sunt cruciale pentru ceasurile noastre interne în sine.
„Se pare că genele în sine sunt foarte asemănătoare, dar ceea ce contează cu adevărat este cât de mult și când sunt produse.”, a spus Tony Capra.
După ce a identificat aceste gene, echipa de cercetare a explorat dacă variantele care au trecut de la neanderthalieni la oamenii moderni au vreo asociere cu preferințele organismului pentru starea de veghe și somn.
Cercetătorii au analizat datele genetice existente și au descoperit că multe dintre genele de Neanderthal ale oamenilor moderni afectează preferințele pentru somn. În special, tendința de a se trezi devreme – sau de a se trezi în mod natural dimineața – a ieșit în evidență.
Trezitul devreme este asociat cu un ceas circadian mai scurt, care este probabil benefic pentru cei care trăiesc la latitudini mai mari. S-a demonstrat că trezitul de dimineaţă permite o aliniere mai rapidă a indicilor externi care arată că este timpul să adormiți sau să vă treziți, cum ar fi schimbările în lumina Soarelui.
„Am folosit metode de învățare automată pentru a prezice, pornind de la secvențele de ADN ale omului de Neanderthal, modul în care acestea activau și dezactivau genele circadiene diferă de cele ale oamenilor moderni. În general, se pare că faptul de a avea un ceas care funcționează mai repede îi determină pe oameni (și pe alte organisme) să se trezească mai devreme și să se adapteze mai ușor la variațiile sezoniere.”, a mai spus Tony Capra.
Este posibil ca această creștere a dimineții să fi fost benefică din punct de vedere evolutiv pentru strămoșii noștri care trăiau la latitudini mai mari, astfel încât variantele genetice asociate cu aceasta ar fi meritat să fie păstrate.
Ipoteza santinelă
Explorarea aspectelor genetice din spatele a ceea ce face ca unii dintre noi să fie păsări matinale, iar alții păsări de noapte, face parte dintr-o teorie evoluționistă emergentă, dar dificil de demonstrat, numită ipoteza santinelă.[sursa]
Ar putea exista un beneficiu evolutiv în a avea un amestec de modele de somn și de veghe și într-o anumită populație umană. Pentru a crește șansele de supraviețuire, animalele care trăiesc în grupuri ar trebui să facă schimb de veghe, unele dormind în timp ce altele sunt treze.
Keila S. Velazquez-Arcelay, co-autor al studiului și biolog computațional de la Universitatea Vanderbilt, a identificat câteva variante genetice care ar putea oferi dovezi în acest sens.
„Keila a descoperit câteva variante genetice care sunt asociate cu cronotipul și care au dovezi de selecție de «echilibrare» pe termen lung. Cu alte cuvinte, evoluția pare să fi preferat să mențină variația în aceste locuri.”, a afirmat Tony Capra.
În activitatea viitoare, echipa din acest studiu este interesată să testeze efectele acestor variante genetice de Neanderthal asupra ceasurilor circadiene din celule. Potrivit cercetătorului Tony Capra, utilizarea celulelor le permite să introducă rapid variantele Neanderthal și să evalueze efectele acestora.
De asemenea, ei sunt curioși să găsească modele în diferite populații și să vadă dacă această tehnică de analiză poate fi aplicată la genele implicate în funcționarea sistemului imunitar, ori dacă influenţează termoreglarea și metabolismul.
Abonaţi-vă la newsletter folosind butonul de mai jos, pentru a primi gratuit o notificare pe email atunci când publicăm un articol nou:
