Hva skiller mennesker fra aper, foruten en stor hjerne og stående gående? I en ny studie fant forskere at mennesker har langt færre DNA-mutasjoner enn sine nærmeste levende slektninger. Det viser seg at vår evolusjon er omtrent en tredje saktere. Den vitenskapelige publikasjonen "Wiedenskub" forteller om nye funn gjort takket være denne forskningen.
Hva gjør mennesker forskjellig fra aper?
Du har kanskje stilt dette spørsmålet før. Stor hjerne? Går du oppreist? Tommel opp?
Kan være. Men det ser ut som det er mer. I en ny studie har danske forskere funnet ut at mennesker har langt færre DNA-mutasjoner enn våre nærmeste levende slektninger, de store apene.
Det vil si at genene våre ikke er så forskjellige fra foreldrene våre, som tilfellet er i store aper.
En menneskelig baby er født med færre mutasjoner enn en sjimpanse. Evolusjonen vår er omtrent en tredje saktere enn for andre primater,”sa Mikkel Heide Schierup, professor ved Center for Bioinformatics ved Aarhus Universitet og medforfatter av den nye studien, til Wiedenskub.
Sammen med genetikeren Christina Hvilsom fra Copenhagen Zoo og Aarhus University bioinformatiker Søren Besenbacher, sammenlignet han hyppigheten av menneskelige mutasjoner med de i sjimpanser, gorillaer og orangutanger.
Resultatene indikerer at den menneskelige mutasjonsraten har falt dramatisk de siste million årene. Studien ble nylig publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Nature Ecology and Evolution.
Salgsfremmende video:
Flere og flere mutasjoner oppstår over tid
Mutasjoner skjer når cellene våre deler seg. Forsøk for eksempel å se hendene dine nøye.
Kanskje det er flere rynker der enn før? Det bør være. Daglige aktiviteter og ultrafiolett stråling fra solen ødelegger stadig cellene våre. Heldigvis regenererer celler på egen hånd.
“I 99,9% av tilfellene blir de gjenopprettet uten feil. Men over tid vil flere og flere feil, også kalt mutasjoner, dukke opp under bedring, sier Mikkel Heide Schirup.
Mutasjoner viser hvordan vi utviklet oss
Når det gjelder mutasjoner som oppstår i fosteret i livmoren, snakker vi om forandringer som oppstår under celledeling og ikke arves fra mor eller far.
I dette tilfellet er det imidlertid galt å kalle dem alle feil, sier Mikkel Heide Schirup. Mutasjoner kan være gunstige, skadelige eller irrelevante.
“Mange mutasjoner manifesterer seg ikke på noen måte, og det er de vi bruker for å bestemme artenes opprinnelsestid. De fleste av de skadelige mutasjonene forsvinner raskt, og et lite antall gunstige sprer seg og gir arten nye egenskaper, sier Mikkel Heide Schirup.
Mutasjoner kan fortelle når en person dukket opp
I følge Mikkel Heide Schirup kan forskjellige mutasjonsgrader brukes til å bestemme når forfedrene til mennesker og store aper splittet og ble forskjellige arter.
Hvis du ser på hyppigheten av menneskelige mutasjoner, viser det seg at du må gå rundt 10 millioner år tilbake for å komme til tiden da vi gikk av med sjimpanser.
"Men når du vurderer at mutasjonsraten hos sjimpanser er høyere enn vår, viser det seg at mennesker divergte fra sjimpanser for omtrent 6,6 millioner år siden, og dette er mye bedre i samsvar med de fossile funnene vi har," sier Mikkel Heide Schirup.
Forskere kan finne ut av dette ved å lete etter mutasjoner i sjimpansens genom og sammenligne dem med antall mutasjoner de gir videre over en generasjon. Sjimpansemutasjonsrater stemmer overens med fossile funn.
I perioden 2001 til 2002 i Chad-ørkenen i Afrika ble det for eksempel funnet flere fossiler av den tidlige Sahelanthropus tchadensis store apen, regnet som den felles stamfaren til mennesker og sjimpanser. Sahelanthropus levde for syv millioner år siden.
Forsker: en veldig interessant studie
Evolusjonsbiolog Morten Allentoft ved Nasjonalmuseet for naturhistorie leste denne studien. Og han er inspirert.
“Dette er en seriøs studie med en veldig interessant tilnærming. De beregnet det vanlige arvestoffet til flere aperefamilier, noe som ga en imponerende mengde data,”sa han til Wiedenskub.
”I en tid var det forvirring rundt det rare avviket mellom hyppigheten av mutasjoner i menneskets genom og fossilenes alder når det gjaldt vår evolusjonære divisjon med store aper. I stedet for å studere mennesker, snudde forskerne her problemet og studerte våre nærmeste. Og nå finner de data som bare stemmer overens med fossile funn."
"Derfor er vi mennesker den merkeligste ape i denne sammenhengen."
Forskere: noe kunne ha skjedd under utvandringen fra Afrika
I følge Mikkel Heide Schirup er det vanskelig å forstå når en persons mutasjonsfrekvens begynte å falle. Men han antyder at dette skjedde relativt nylig. Kanskje bare 200-300 tusen år siden.
Morten Allentoft er enig med Mikkel Heide Schirup i at det ser ut til at mutasjonsratene hos mennesker har sunket relativt nylig. Og med "nylig" menes en rekkevidde i løpet av de siste million årene.
”Det skjedde sannsynligvis på den siste strekningen av grenen. Hvis dette hadde skjedd tidligere, ville ikke bildet være i samsvar med fossilenes alder, fordi vi måtte separere før perioden at noen av funnene er datert, og vi tror at dette er våre felles forfedre, sier han.
Det er ukjent hvorfor vi har færre mutasjoner
Det er imidlertid vanskelig å si hva som kan være årsaken til reduksjonen i mutasjonsrater. Kanskje er dette en endring i miljø og levekår, antyder Morten Allentoft.
”Vi forlot Afrika og overtok hele kloden. Vi ble påvirket av alle slags miljøfaktorer som kanskje ikke påvirker andre store aper. Ingen vet hvordan alt dette kan påvirke mutasjonsraten."
"Mange ting kan gjøre en forskjell," sier Mikkel Heide Schirup. "Både miljømessige og biologiske faktorer, for eksempel det faktum at vi senere vokser opp og får barn."
Human mutasjonsfrekvens studeres hovedsakelig hos europeere
Det neste trinnet i studien vil blant annet være å studere mutasjonsratene blant flere aper for å gi et mer nøyaktig estimat. Dessuten skal forskerne inkludere en annen stor aper - bonoboer.
I tillegg må forskerne teste mutasjonsratene hos flere forskjellige mennesker, sier Mikkel Heide Schirup.
"Dessverre samlet vi informasjon om frekvensen av mutasjoner hovedsakelig om materialet til den europeiske befolkningen, så nå må vi finne ut om bildet kan være annerledes i andre deler av verden," sier Mikkel Heide Schirup.
Morten Allentoft er enig i at dette burde være neste trinn.
”Det vil være interessant å se om mutasjonsratene er forskjellige, for eksempel blant urbefolkningen på Amazonas eller Afrika. Kanskje dette vil gi oss informasjon om hvor og når i vår evolusjonshistorie denne indikatoren avtok og om det skjedde etter utvandringen fra Afrika."
Fant flere mutasjoner enn forventet
Den nye studien så på totalt ti apefamilier av mor, far og unger: syv sjimpansefamilier, to gorillafamilier og en orangutangfamilie.
Forskerne dokumenterte en rekke nye mutasjoner, og fant genetiske varianter som bare var til stede hos barnet og ikke hos foreldrene.
Dette ble gjort ved hjelp av en genomsekvenseringsteknikk som ble brukt til å bestemme DNA fra en organisme.
I alle familier fant forskerne flere mutasjoner hos de unge enn forventet, basert på dataene om mutasjoner hos mennesker.
Forskere trakk også på materialer fra tidligere studier som undersøkte hyppigheten av mutasjoner hos mennesker.
Asbjørn Mølgaard Sørensen
