Przez Willa Dunhama

WASHINGTON (Reuters) – Najbardziej wszechstronne badanie genomiczne, jakie kiedykolwiek przeprowadzono na naczelnych – grupie, do której należą lemury, małpy, małpy człekokształtne i ludzie – ujawniło kluczowe cechy genetyczne, które są wyjątkowo ludzkie, jednocześnie dopracowując oś czasu podziału naszej linii ewolucyjnej od naszych najbliższych kuzynów, szympansy i bonobo.

Naukowcy powiedzieli w czwartek, że zsekwencjonowali i przeanalizowali genomy 233 gatunków naczelnych, w tym prawie połowy żyjących obecnie, i zaskakująco odkryli, że większość z nich może pochwalić się większą różnorodnością genetyczną – zmienność w obrębie gatunku, która jest niezbędna do adaptacji do zmieniających się środowisk i innych wyzwań – niż ludzie.

Chociaż niektóre odmiany genetyczne, które wcześniej uważano za występujące wyłącznie u ludzi, znaleziono u innych gatunków naczelnych, naukowcy wskazali inne, które były wyjątkowo ludzkie i dotyczyły funkcji i rozwoju mózgu. Wykorzystali również genomy naczelnych do wyszkolenia algorytmu sztucznej inteligencji w celu przewidywania mutacji genetycznych powodujących choroby u ludzi.

„Badanie różnorodności genomowej naczelnych jest nie tylko ważne w obliczu trwającego kryzysu różnorodności biologicznej, ale ma również ogromny potencjał, aby poprawić naszą wiedzę na temat chorób człowieka” – powiedział genomik Lukas Kuderna z Instytutu Biologii Ewolucyjnej Biomedical Research Park w Barcelonie w Hiszpanii i Illumina Inc, główny autor głównego artykułu na temat badań opublikowanego w czasopiśmie Science.

Istnieje ponad 500 gatunków naczelnych, w tym lemury, lorysy, wyraki, małpy Starego i Nowego Świata, „małpy człekokształtne” – gibony i siamangi – oraz „małpy człekokształtne” – orangutany, goryle, szympansy i bonobo. Lemury i lorysy są najmniej spokrewnione z ludźmi spośród naczelnych.

„Naczelne to zróżnicowana grupa ssaków, do której należymy my, ludzie, która charakteryzuje się takimi cechami, jak duże mózgi, wysoka zręczność – przy czym większość gatunków ma przeciwstawne kciuki – i dobry wzrok. Zamieszkują obie Ameryki, Afrykę, w tym Madagaskar i Azję” – powiedział Kuderna.

Szympansy i bonobo są genetycznie najbliższe ludziom, dzieląc około 98,8% naszego DNA.

W badaniu dostosowano oś czasu rozbieżności linii ewolucyjnej, która doprowadziła do powstania ludzi i linii, która doprowadziła do powstania szympansów i bonobo, stwierdzając, że ten kamień milowy miał miejsce od 6,9 do 9 milionów lat temu, nieco dłużej niż wcześniej szacowano.

Linia ludzka, poprzez kolejne gatunki, nabyła następnie kluczowe cechy, takie jak dwunożność, dłuższe kończyny i większy mózg. Nasz gatunek Homo sapiens powstał około 300 000 lat temu w Afryce, zanim rozprzestrzenił się na cały świat.

W badaniu zbadano pochodzenie naczelnych jako grupy. Ostatni wspólny przodek wszystkich istniejących naczelnych żył między 63,3 mln a 58,3 mln lat temu, w okresie niezwykłych innowacji ewolucyjnych po uderzeniu asteroidy 66 mln lat temu, które skazało dinozaury i pozwoliło ssakom osiągnąć dominację.

Zagrożenia związane z działalnością człowieka, takie jak niszczenie siedlisk, zmiana klimatu i polowania, spowodowały, że około 60% gatunków naczelnych jest zagrożonych wyginięciem, a około 75% – spadek populacji.

„Zdecydowana większość gatunków naczelnych ma znacznie większą zmienność genetyczną na jednostkę niż ludzie” – powiedział genomik i współautor badań Jeffrey Rogers z Baylor College of Medicine w Teksasie. „To pokazuje, że prawdopodobnie istniało wiele znaczących wąskich gardeł populacji, które zmieniły ilość i charakter zmienności genetycznej w starożytnych populacjach ludzkich”.

Dane genomu mogą pomóc zidentyfikować gatunki naczelnych, które najbardziej potrzebują działań ochronnych.

Badanie objęło niektóre z najbardziej zagrożonych naczelnych. Należą do nich zachodni gibon czubaty, którego około 1500 pozostało na wolności w Chinach, Laosie i Wietnamie, oraz północny lemur sportowy, z około 40 pozostałymi na wolności na niewielkim obszarze północnego Madagaskaru.

„Co ciekawe, uważamy, że różnorodność genetyczna jest słabym predyktorem ogólnego ryzyka wyginięcia” – powiedział Kuderna. „Może tak być, ponieważ populacje naczelnych różnych gatunków zmniejszyły się tak szybko, że ich genetyka nie miała jeszcze czasu, aby nadrobić zaległości i odzwierciedlić tę utratę wielkości populacji”.

(Reportaż Willa Dunhama, montaż: Rosalba O’Brien)