Mozog sa ešte stále vyvíja

Hneď tri štúdie zverejnené prestížnym časopisom SCIENCE dokazujú, že ľudský mozog sa neprestal vyvíjať. Dve štúdia prišli z laboratória Brucea Lahna na univerzite v Chicagu. Tretí výskum bol pod vedením Ajita Varkiho z univerzity v Californii.

Lahn sa sústredil na dvojicu génov - microcephalin a ASPM - ktoré pri poškodení mutaciou vyvolávajú mikrocefaliu čiže zmenšenie mozgu. Štruktúra mozgu takto postihnutých ľudí je celkom normálna a to viedlo Lahna k podozreniu, že práve funkcie týchto génov stáli v pozadí nápadného zväčšenia mozgu u prvých ľudí. Oba gény regulujú množení buniek v mozgu, ale ich účinok vo vnútri buniek nie je známy a môže byť celkom rozdielny.

Lahn už skôr potvrdil, že oba gény prešli silnou pozitívnou selekciou v období, keď sa objavili prví zástupcovia rodu Homo. Teraz preskúmal ich celkom nedávne evolučné osudy. Preveril gén pre mikrocefalin u 89 zástupcov rôznych etník a objavil 86 rôznych variant (haplotypov).

Jednu z variant nieslo 33% vyšetrených ľudí. Zvyšných 85 variant sa vyskytovalo s početnosťou od 0,6 do 6,2%. To je celkom dosť veľký rozdiel, ktorý zjavne nie je výsledkom slepej náhody. Vlastníctvo jedinej najrozšírenejšej varianty musí niesť akúsi bližšie nešpecifikovanú evolučnú výhodu. Ďalšie analýzy ukázali, že spomenutá najpočetnejšia varianta génu povstala v dedičnej informácii ľudstva relatívne nedávno, najskôr pred 37 000 roky.

Podobné výsledky priniesli aj zhodnotenie variant génu ASPM. Zo 106 variant génu sa jedna vyskytuje u 20% ľudí, zatiaľ čo zostávajúci majú početnosť od 0,56 do 3,2%. Pôvod tejto varianty je ešte "čerstvejší". Zrejme sa rozšírila pred 5 800 roky.

Ľudský mozog sa podľa Lahna stále vyvíja a prešiel niektorými významnými inováciami ešte dávno po tom, čo sa na Zemi objavili moderní ľudia.

Laboratórium Ajita Varkiho sa dlhodobo venuje problematike kyseliny sialovej, pretože práve signalizáciou, prostredníctvom tejto molekuly, sa ľudia zjavne líšia od ostatných primátov. Varki sa zameral na receptor pre kyselinu sialovú kódovaný génom Siglec-11. Tento gén sa vyskytuje v dedičnej informácii ľudí aj ľudoopov spolu s nefunkčnou kópiou (pseudogénom). Ľudský gén sa v jednej časti podobá nefunkčnej kópii z 99% a v druhej časti z 95%. To vyzerá na prvý pohľad ako blbosť, pretože to znamená, že každá časť génu je inak stará. Podľa Varkiho sa ponúka jediné vysvetlenie.

Časť pseudogénu sa prilepila k funkčnému génu a nahradila jeho pôvodnú sekvenciu. K tejto genetickej zmene došlo dávno po oddelení vývojovej vetvy ľudí a šimpanzov, takže je typická len pre človeka a nie pre ostatné primáty. Gén tak získal celkom nové vlastnosti a na rozdiel od génov ľudoopov začal byť veľmi aktívny v mozgu, predovšetkým v bunkách označovaných ako mikroglie. U ľudoopov sa tento gén v mikrogliach prebúdza len celkom výnimočne. Ľudský mozog tak zrejme mohol získať niektoré zo svojichch jedinečných vlastností.

Genetici majú výhrady predovšetkým k Lahnovým štúdiam. Upozorňujú, že o dôkazoch o pozitivní selekci vybraných variant génov microcephalin a ASPM nie je pochýb. Nevidia ale rovnako presvedčivé dôkazy o tom, že by nositelia týchto variant získali na duševní výkonnosti. Kto vie, k čomu bola spomenutá varianta génu dobrá. Možno má v tele aj iné funkcie - môže nás brániť pred niektorou nákazlivou chorobou.

Nechuť priznať génom microcephalin a ASPM úlohu vo funkcii mozgu môže mať aj celkom prozaické pozadie. Je to ale "nepohodlné" tvrdenie. Po prvé, tie nedávne varianty génov celkom chýbajú subsaharskej populácii obavateľov Afriky. Nikto to nepovedal nahlas, tým menej to nenapísal. Vo vzduchu ale visí interpretácia, podľa ktorej pôvodní obyvatelia Afriky sú z tohoto hľadiska "menejcenní" - rovnako ako ostatní ľudia, ktorí nevlastnia onú evolučne preferovanú variantu génu. ALE pozor!
"Výhodnejšia môže byť naopak hlúposť," vraví Lahn. "Ja osobne o tom pochybujem, ale je to možné."

Mutácia génu sa prejeví mikrocefaliou (snímky vľavo). V porovnaní s nepostihnutým človekom (snímky vpravo) je viditeľná rovnaká štruktúra mozgu, ale výrazne menší objem.

Zdroj: Boris Bokor
http://www.osel.cz/index.php?obsah=6&clanek=1451