古老的尼安德特人DNA塑造了现代人的晨起习惯

发布时间: 2023-12-25 18:40:12 来源: 196世界之最 栏目: 奇趣发现 点击: 15

牛津大学出版社在《基因组生物学与进化》(GenomeBiologyandEvolution)杂志上发表的一篇新论文发现,尼安德特人祖先的遗传物质可能导致了今天一些人的"早起倾向",即那种更喜欢早...

牛津大学出版社在《基因组生物学与进化》(Genome Biology and Evolution)杂志上发表的一篇新论文发现,尼安德特人祖先的遗传物质可能导致了今天一些人的"早起倾向",即那种更喜欢早起早睡的人。

古老的尼安德特人DNA塑造了现代人的晨起习惯

从解剖学角度看,所有现代人都可追溯到大约 30 万年前的非洲,那里的环境因素塑造了他们的许多生物特征。大约七万年前,现代欧亚人类的祖先开始向欧亚大陆迁徙,在那里他们遇到了多种多样的新环境,包括日照和温度季节变化更大的高纬度地区。

但其他类人猿,如尼安德特人和丹尼索瓦人已经在欧亚大陆生活了 40 多万年。这些古人类大约在 70 万年前与现代人分化,因此,我们的祖先和古人类在不同的环境条件下进化。结果,我们的祖先和古人类在不同的环境条件下进化,从而积累了特定世系的遗传变异和表型。当人类来到欧亚大陆时,他们与大陆上的古人类杂交,这为人类获得已经适应这些新环境的基因变异创造了可能性。

古人类基因与现代人类特征

先前的研究表明,现代人类的大部分古人类祖先都是无益的,并被自然选择所剔除,但人www.196nk.cn类种群中残留的一些古人类变种却显示出适应性的证据。例如,古老的基因变异与藏族人在高海拔地区的血红蛋白水平差异、对新病原体的免疫抵抗力、皮肤色素沉着水平和脂肪组成有关。

光照模式和水平的变化会对生物和行为产生影响,从而导致进化适应。科学家以前曾对昆虫、植物和鱼类的昼夜节律适应性进化进行过广泛的探索,但对人类的研究并不深入。尼安德特人和丹尼索瓦人生活了几十万年的欧亚大陆环境位于较高纬度,日照时间比现代人类在离开非洲之前进化的地貌更为多变。因此,研究人员探讨了是否有基因证据表明尼安德特人和现代人的昼夜节律钟存在差异。

研究方法和结果

研究人员结合文献检索和专家知识,确定了一组 246 个昼夜节律基因。他们发现了每个人种特有的数百个基因变异,这些变异可能会影响参与昼夜节律时钟的基因。利用人工智能方法,他们RKDFvT强调了 28 个昼夜节律基因中含有可能改变古人类剪接的变异,以及 16 个昼夜节律基因可能在现今人类和古人类之间受到不同的调控。

这表明古人类和现代人的昼夜节律时钟在功能上可能存在差异。由于欧亚现代人的祖先与尼安德特人杂交,因此一些人类有可能从尼安德特人那里获得了昼夜节律变体。

为了验证这一点,研究人员在英国生物库的几十万人的大型群组中,探索了引入的基因变异体--从尼安德特人进入现代人的变异体--是否与身体对清醒和睡眠的偏好有关。他们发现了许多对睡眠偏好有影响的引入变异,最引人注目的是,他们发现这些变异持续增加了早醒倾向。这表明该性状具有定向效应,与在其他动物身上观察到的对高纬度的适应性一http://www.196nk.cn致。

人类早起倾向的增加与昼夜节律缩短有关。这在高纬度地区很可能是有益的,因为它已被证明能使睡眠/觉醒更快地与外部时间线索相一致。果蝇需要缩短昼夜节律周期才能与高纬度地区延长的夏季光照时间同步,而缩短昼夜节律周期的选择导致自然界果蝇种群的纬度克隆随着纬度的增加而递减。

因此,引种变异中的早起倾向可能表明,生活在高纬度地区的种群选择缩短昼夜节律。早起的倾向可能对我们生活在欧洲高纬度地区的祖先的进化有益,因此是尼安德特人值得保留的遗传特征。

论文的第一作者约翰-卡普拉(John A. Capra)说:"通过将古代DNA、现代人的大规模基因研究和人工智能相结合,我们发现尼安德特人和现代人的昼夜节律系统在基因上存在实质性差异。然后,通过分析残留在196世界之最现代人基因组中的尼安德特人 DNA 片段,我们发现了一个惊人的趋势:其中许多基因对现代人昼夜节律基因的控制产生了影响,而且这些影响的主要方向是一致的,即现代人越来越196世界之最倾向于早起。这种变化与生活在高纬度地区对动物昼夜节律时钟的影响一致,很可能使昼夜节律时钟更快地与不断变化的季节性光照模式保持一致。"

下一步的研究工作包括将这些分析应用于更多样化的现代人类种群,探索在模型系统中发现的尼安德特人变体对昼夜节律钟的影响,并将类似的分析应用于其他潜在的适应性特征。

编译来源:ScitechDaily

本文标题: 古老的尼安德特人DNA塑造了现代人的晨起习惯
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