Οι πρόγονοι του Νεάντερταλ έχουν συνεισφέρει στο πρωινό σου ξύπνημα
Γενετικό υλικό προερχόμενο από τους προγόνους του Νεάντερταλ μπορεί να είναι ο λόγος που κάποιοι άνθρωποι σήμερα χαρακτηρίζονται ως «πρωινοί τύποι». Αυτό ισχυρίζεται μια νέα εργασία πάνω στο ανθρώπινο γονιδίωμα και την εξέλιξη, που δημοσιεύτηκε από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης.
Η καταγωγή των σύγχρονων ανθρώπων εντοπίζεται στην Αφρικανική ήπειρο πριν από περίπου 300 χιλιάδες χρόνια, όταν περιβαλλοντικοί παράγοντες διαμόρφωσαν πολλά από τα βιολογικά τους χαρακτηριστικά. Εβδομήντα χιλιάδες χρόνια πίσω, ο πρόγονος του ανθρώπου της Ευρασίας μετανάστευσε εκεί όπου συνάντησε ένα τελείως διαφορετικό περιβάλλον. Σε εκείνο το μεγαλύτερο γεωγραφικό πλάτος υπήρχε σημαντικά μεγαλύτερη διακύμανση στο φως της ημέρας και στη θερμοκρασία.
Οι Νεάντερταλ και οι Ντενίσοβαν ζούσαν στην Ευρασία για περισσότερα από 400.000 χρόνια. Αυτές οι «αρχαϊκές» ανθρώπινες φιγούρες απέκλιναν από τους σύγχρονους ανθρώπους 700.000 χρόνια και ως αποτέλεσμα οι πρόγονοί μας εξελίχθηκαν κάτω από διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες. Αυτό είχε ως συνέπεια τη συσσώρευση γενετικής παραλλαγής και φαινοτύπων. Όταν οι πρώτοι άνθρωποι κατεύθασαν στην Ευρασία διασταυρώθηκαν με τους ήδη διαμένοντες στην ήπειρο και αυτό δημιούργησε τη δυνατότητα στον άνθρωπο να αποκτήσει γενετικές παραλλαγές προσαρμοσμένες στις νέες συνθήκες διαβίωσης.
Η έρευνα της Οξφόρδης
Η νέα εργασία της Οξφόρδης αφορά στο ανθρώπινο γονιδίωμα και την εξέλιξη και διαπιστώνει ότι το γενετικό υλικό από τους προγόνους του Νεάντερταλ, έχει συμβάλει στην τάση ορισμένων ανθρώπων της σύγχρονης εποχής να κοιμούνται νωρίτερα το βράδυ και να ξυπνούν ευκολότερα το πρωί.
Προηγούμενες έρευνες είχαν δείξει ότι χαρακτηριστικά των προγόνων μας που δεν ήταν ευεργετικά, δεν αφαιρέθηκαν από φυσική επιλογή, αλλά είχαν πάνω τους σαφείς ενδείξεις προσαρμογής. Για παράδειγμα οι αρχαϊκές γενετικές παραλλαγές έχουν συσχετιστεί με διαφορές στα επίπεδα αιμοσφαιρίνης σε μεγαλύτερο υψόμετρο, ανοσοαντίσταση σε νέα παθογόνα, επίπεδα μελάγχρωσης του δέρματος και σύνθεση λίπους.
Οι αλλαγές στον χρόνο έκθεσης στο φως έχουν βιολογικές και συμπεριφορικές επιπτώσεις που μπορούν να οδηγήσουν σε εξελικτικές προσαρμογές. Οι επιστήμονες έχουν εξερευνήσει εκτενώς την εξέλιξη της κιρκαδικής προσαρμογής σε έντομα, φυτά και ψάρια, αλλά δεν την έχουν μελετήσει ικανοποιητικά στους ανθρώπους. Το ευρασιατικό περιβάλλον που έζησαν οι Νεάντερταλ και οι Ντενίσοβαν για αρκετές εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια, βρίσκονται σε μεγαλύτερα γεωγραφικά πλάτη με μεγαλύτερες μεταβολές στη διάρκεια της ημέρας σε σύγκριση με τον τόπο όπου οι σύγχρονοι άνθρωποι εξελίχθηκαν πριν φύγουν από την Αφρική. Έτσι, οι ερευνητές εξέτασαν εάν υπήρχαν γενετικά στοιχεία για διαφορές στα κιρκαδικά ρολόγια των Νεάντερταλ και των σύγχρονων ανθρώπων.
Οι επιστήμονες έχουν ορίσει ένα σύνολο 246 κιρκάδιων γονιδίων ανακαλύπτοντας εκατοντάδες γενετικές παραλλαγές ειδικές για κάθε γενεαλογία, με τη δυνατότητα να επηρεάσουν τα γονίδια που εμπλέκονται στο κιρκαδικό μας ρολόι. Χρησιμοποιώντας μεθόδους τεχνητής νοημοσύνης σημείωσαν 28 τέτοια γονίδια που περιέχουν παραλλαγές και άλλα 16 που πιθανώς ρυθμίζουν τα αποκλίνοντα χαρακτηριστικά μεταξύ των σημερινών ανθρώπων και των «προγόνων» τους. Αυτό απέδειξε ότι υπήρχαν λειτουργικές διαφορές μεταξύ των κιρκαδικών ρολογιών των «αρχαϊκών» και των ανθρώπων του 21ου αιώνα. Δεδομένης της διασταύρωσης του πρόγονου των σύγχρονων ανθρώπων της Ευρασίας και εκείνων του Νεάντερταλ, είναι πολύ πιθανό αρκετοί να είχαν αποκτήσει κιρκαδικές παραλλαγές από τους Νεάντερταλ.
Για να ελέγξουν αυτήν την περίπτωση οι ερευνητές έψαξαν εάν οι ενδογενείς παραλλαγές -δηλαδή εκείνες που μεταφέρθηκαν από τους Νεάντερταλ στους σύγχρονους ανθρώπους- σχετίζονται με τις προτιμήσεις που δείχνει το ανθρώπινο σώμα σε υψηλότερα επίπεδα εγρήγορσης. Ανακαλύφθηκαν πολλές εσωστρεφείς παραλλαγές με επιπτώσεις στο ωράριο ύπνου και το πιο εντυπωσιακό, ανακάλυψαν ότι αυτές οι παραλλαγές είναι «υπεύθυνες» για την τάση να ξυπνάμε νωρίς. Κάτι που είναι παρόμοιο με την προσαρμογή των ζώων σε μεγάλο γεωγραφικό πλάτος.
Το πρωινό ξύπνημα στους ανθρώπους σχετίζεται με μια συντομευμένη περίοδο του κιρκαδικού ρολογιού. Αυτό είναι ωφέλιμο σε μεγαλύτερα γεωγραφικά πλάτη, επειδή έχει αποδειχθεί ότι επιτρέπει την ταχύτερη ευθυγράμμιση του ξυπνήματος με εξωτερικούς παράγοντες συγχρονισμού. Η τάση να είμαστε «πρωινοί» τύποι μπορεί να ήταν ωφέλιμη για τους προγόνους μας που ζούσαν πιο «ψηλά» στην Ευρώπη και επομένως θα ήταν ένα γενετικό χαρακτηριστικό του Νεάντερταλ που άξιζε να διατηρηθεί.
Οι δηλώσεις του καθηγητή Capra
«Συνδυάζοντας το αρχαίο DNA, τις γενετικές μελέτες μεγάλης κλίμακας σε σύγχρονους ανθρώπους και την τεχνητή νοημοσύνη, ανακαλύψαμε σημαντικές γενετικές διαφορές στα κιρκαδικά συστήματα των Νεάντερταλ και των σύγχρονων ανθρώπων», ανέφερε ο επικεφαλής συγγραφέας της εργασίας, John A. Capra. «Στη συνέχεια, αναλύοντας τα κομμάτια του DNA του Νεάντερταλ που παραμένουν στα σύγχρονα ανθρώπινα γονιδιώματα, ανακαλύψαμε μια εντυπωσιακή τάση: πολλά από αυτά έχουν επιπτώσεις στον έλεγχο των κιρκαδικών γονιδίων στους σύγχρονους ανθρώπους. Αυτά τα αποτελέσματα είναι κατά κύριο λόγο σε μια σταθερά αυξανόμενη τάση για εκείνους που αποκαλούμε «πρωινοί τύποι». Η αλλαγή είναι σύμφωνη με τις επιπτώσεις διαβίωσης στα κιρκαδικά ρολόγια των ζώων σε υψηλότερα γεωγραφικά πλάτη και πιθανότατα επιτρέπει την ταχύτερη ευθυγράμμισή του με τα μεταβαλλόμενα εποχιακά μοτίβα φωτός», συνέχισε ο Capra. «Τα επόμενα βήματά μας περιλαμβάνουν την εφαρμογή αυτών των αναλύσεων σε σύγχρονους ανθρώπινους πληθυσμούς με διαφορετικά χαρακτηριστικά, τη διερεύνηση των επιπτώσεων στις παραλλαγές του Νεάντερταλ που εντοπίσαμε στο κιρκάδιο ρολόι σε συστήματα μοντέλων και την εφαρμογή παρόμοιων αναλύσεων σε άλλα δυνητικά προσαρμοστικά χαρακτηριστικά», κατέληξε ο επικεφαλής επιστήμονας.
