Rannsókn á Neanderdalsheilanum getur leitt í ljós erfðabreytingar sem urðu til þess að Neanderdalsmenn urðu fyrir útrýmingu en gerðu okkur að mönnum að einstakri tegund sem hefur lifað lengi.
Neanderdalsmenn voru mannkyn (kallað Neanderthal neanderthalensis) sem þróaðist í asia og Evrópa og var að einhverju leyti samhliða núverandi mannverum (Homo Sapiens) sem þróaðist í Afríka. Þessi kynni höfðu leitt til þess að manneskjur erfðu 2% af Neanderdalsmönnum DNA og þar með eru þeir nánustu fornu ættingjar nútímamanna. Síðast er vitað um að Neanderdalsmenn hafi verið til fyrir um 130000 og 40,000 árum síðan. Neanderdalsmenn, almennt kallaðir „hellamenn“, voru með áberandi lága langa höfuðkúpu, breitt nef, enga áberandi höku, stórar tennur og stuttan en sterkan vöðvamassa. Sérkenni þeirra eru til marks um að leita leiða fyrir líkamann til að varðveita hita í kulda og hörðum umhverfi þeir bjuggu í. Þrátt fyrir frumstæð lífsskilyrði voru þeir mjög bjartir, hæfileikaríkir og félagslegir menn með heilastærð stærri en nútímamenn í dag. Þeir voru frábærir veiðimenn með hæfileika, styrk, hugrekki og hæfileika í samskiptum. Jafnvel þó þau bjuggu í krefjandi umhverfi, voru þau gríðarlega úrræðagóð. Reyndar er talið að það gæti hafa verið mjög þröngt bil á milli Neanderdalsmanna og okkar mannanna hvað varðar hegðun og eðlishvöt. Steingervingaskrár sýna að þeir voru kjötætur (þó að þeir borðuðu líka sveppir), veiðimenn og hrææta. Það er enn óljóst hvort þeir hafi átt sitt eigið tungumál, en flókið gangverk í lífi þeirra bendir þó til þess að þeir hafi átt samskipti sín á milli með tungumáli.
Neanderdalsmenn eru nú útdauðir í 40,000 ár, hins vegar er það enn ráðgáta hvernig tegund sem hafði lifað af í meira en 350,000 ár gæti staðið frammi fyrir útrýmingu. Sumir vísindamenn hafa sett fram að nútímamenn séu ábyrgir fyrir útrýmingu Neanderdalsmanna þar sem þeir hafi ef til vill ekki getað lifað af með samkeppninni um auðlindir sem snemma forfeður nútímamannanna stafaði af. Þetta hlýtur líka að hafa versnað við örar breytingar á loftslagsskilyrðum. Neanderdalsmenn hurfu ekki allir fljótt en voru skipt út fyrir nútímamenn smám saman í gegnum staðbundna íbúa. Neanderdalsmenn eru áhugaverðasti hluti mannlegrar þróunar sem hefur vakið áhuga vísindamanna aðallega vegna nálægðar Neanderdalsmanna við nútímamenn. Og til að styðja þetta rannsóknir, margir hlutir og steingervingar, jafnvel heilar beinagrindur hafa fundist sem sýna innsýn í líf Neanderdalsmanna.
Rækta Neanderdalsheila á rannsóknarstofu
Vísindamenn við háskólann í Kaliforníu í San Diego eru að rækta smáheila Neanderdalsmanna (sem líkist heilaberki sem er ytra lag Heilinn) á stærð við „baun“ í petrídiskum á rannsóknarstofu. Hver af þessum "baunum" ber NOVA1 gen forfeðranna og hefur um 400,000 frumur. Markmiðið með því að rækta og greina þessa „smáheila“ Neanderdalsmanna er að varpa ljósi á litla taugahnúða sem geta sagt okkur hvers vegna þessi langlífa tegund dó út og hver var ástæðan fyrir nútímamönnum að sigra í staðinn reikistjarna Jörð. Það er mikilvægt að skilja þetta vegna þess að sumir nútímamenn deila 2% DNA með Neanderdalsmönnum í gegnum ræktun og á einum tímapunkti áttum við samleið með þeim. Samanburður á erfðafræðilegum mun í heilanum getur varpað hámarks ljósi á fráfall þeirra og hraða aukningu á homo sapiens.
Til að hefja vöxt smáheilans notuðu vísindamenn stofnfrumutækni þar sem stofnfrumur byrja að verða heilalíffæri (lítið líffæri) á nokkrum mánuðum. Í fullvöxnum stærð eru þessar lífrænu efni 0.2 tommur og eru sýnilegar með berum augum. Hins vegar er vöxtur þeirra takmarkandi vegna þess að við rannsóknarstofuaðstæður fá þeir ekki blóðflæði sem þarf til að þeir geti vaxið að fullu. Svo, smáheilafrumur fengu næringarefnin til vaxtar með dreifingarferlinu. Það gæti verið mögulegt að rækta þær frekar með því að innræta þrívíddarprentaðar gerviæðar í þær til að gera þróun kleift, sem er eitthvað sem vísindamenn vilja reyna.
Fyrsta skrefið í átt að því að bera saman heila Neanderdalsmannsins við okkar
Neanderdalsheilar eru ílangari rörlíkari mannvirki samanborið við hringlaga heila manna. Í þessari einstöku vinnu báru vísindamenn saman tiltækt erfðamengi Neanderdalsmanna í fullri röð við nútímamenn. Erfðamengi Neanderdalsmannsins var raðgreint eftir að hafa náð því úr beinum í steingervingunum sem fundust. Alls sýndu 200 gen verulegan mun og af þessum lista lögðu vísindamennirnir áherslu á NOVA1 - master gena tjáningar eftirlitsstofnanna. Þetta gen er það sama hjá mönnum og Neanderdalsmönnum með aðeins smá mun (eitt DNA basapör). Genið virðist hafa mikla tjáningu í taugaþroska og hefur verið tengt nokkrum taugasjúkdómum eins og einhverfu. Þegar betur er að gáð höfðu smáheilir Neanderdalsmanna mjög fáar tengingar milli taugafrumna (kallaðar taugamót) en dæmigerð og einnig með mismunandi taugafrumnakerfi sem líktust eins og mannsheili sem þjáðist af einhverfu sem vísindamenn spáðu fyrir um. Það er mjög mögulegt að menn hafi háþróaðari og flóknari tauganet samanborið við Neanderdalsmenn sem gerði það að verkum að við lifðum af þeim.
Þessar rannsóknir eru á mjög frumstigi til að komast að niðurstöðu, aðallega vegna eðlis stýrðra tilrauna. Stærsta takmörkun þessarar rannsóknar er að slíkir smáheilir eru ekki „meðvitaðir hugar“ eða „fullur heili“ og geta í raun ekki gefið heildarmynd af því hvernig fullorðinsheili virkar. Hins vegar, ef mismunandi svæði eru ræktuð með góðum árangri, geta þau passað saman til að öðlast meiri skilning á "huga" Neanderdalsmannsins. Vísindamenn myndu örugglega vilja kanna meira um getu Neanderdalsheila til að læra hluti og þannig myndu þeir reyna að setja þessa smáheila í vélmennið og skilja merki.
***
{Þú getur lesið upprunalegu rannsóknarritgerðina með því að smella á DOI hlekkinn sem gefinn er upp hér að neðan á listanum yfir tilvitnaðar heimildir}
Heimildir)
Cohen J 2018. Neanderdalsheilalíffæri lifna við. Vísindi. 360 (6395).
https://doi.org/10.1126/science.360.6395.1284
