Naukowcy twierdzą, że dwie niewielkie zmiany w ludzkim DNA mogły odegrać istotną rolę w tym, że nasi przodkowie potrafili chodzić w pozycji wyprostowanej.
Badanie, którego wyniki opublikowano niedawno w czasopiśmie Nature, wykazało, że zmiany te zmieniły sposób rozwoju kluczowej kości biodrowej.
Dzięki temu pierwotni ludzie potrafili stać, utrzymywać równowagę i chodzić na dwóch nogach, zamiast na czterech, jak inne naczelne.
Jedna ze zmian spowodowała obrócenie się kości biodrowej – zakrzywionej kości, którą wyczuwasz, gdy położysz ręce na biodrach – o 90 stopni.
Zmieniło to sposób, w jaki mięśnie przyczepiają się do miednicy, przekształcając strukturę kiedyś służącą do wspinaczki w strukturę przeznaczoną do chodzenia w pozycji wyprostowanej.
Druga zmiana genetyczna spowolniła proces twardnienia kości biodrowej, dzięki czemu miała ona więcej czasu na rozszerzenie się na boki i utworzenie krótkiej, miskowatej miednicy.
Te zmiany były „niezbędne do powstania i przesunięcia mięśni, które zazwyczaj znajdują się na grzbiecie zwierzęcia, popychając je do przodu, a teraz znajdują się po bokach, pomagając nam zachować pozycję wyprostowaną podczas chodzenia” – powiedział współautor badania Terence Capellini, biolog ewolucyjny z Uniwersytetu Harvarda.
Naukowcy zbadali próbki rozwijającej się tkanki miednicy pobranej od ludzi, szympansów i myszy, łącząc próbki mikroskopowe z obrazowaniem za pomocą tomografii komputerowej.
Odkryli, że u ludzi chrząstka miednicy rośnie bocznie, a nie pionowo, jak u innych naczelnych, i że później twardnieje, co pozwala na poszerzanie się struktury w miarę jej formowania.
Dalsza analiza ujawniła, że różnica wynikała z subtelnych zmian w regulacji genów – „przełączników włączania i wyłączania”, które kontrolują, jak i kiedy określone geny są aktywne.
U ludzi geny odpowiadające za tworzenie chrząstki aktywowały się w nowych regionach, co stymulowało wzrost poziomy, natomiast geny odpowiadające za tworzenie kości aktywowały się później, co spowalniało proces twardnienia.
Ponieważ naczelne mają większość wspólnych genów rozwojowych, naukowcy uważają, że zmiany te pojawiły się na wczesnym etapie ewolucji człowieka, po oddzieleniu się naszej linii ewolucyjnej od szympansów.
„Praca Terry’ego i jego laboratorium pokazała, że nie jest to zwykła rotacja, ale zupełnie inny sposób wzrostu” – powiedziała Carol Ward, antropolog z University of Missouri, która nie brała udziału w badaniu, w rozmowie z Science News.
„Jedną z najważniejszych rzeczy związanych z tą zmianą jest to, że pokazuje ona, jak istotne było umożliwienie nam stania na jednej nodze na raz, co pozwala nam chodzić na dwóch nogach” – powiedział Ward.
Co ciekawe, badania te nie zaczęły się jako badania ewolucyjne. Naukowcy, finansowani przez Narodowe Instytuty Zdrowia, pierwotnie postawili sobie za cel zrozumienie, jak kształtuje się miednica, aby udoskonalić leczenie schorzeń stawu biodrowego.
„Naszym celem były badania biomedyczne” – powiedział Capellini w wywiadzie dla Science News – „aby zrozumieć, jak buduje się miednicę i dlaczego różni się ona [od miednicy innych naczelnych i myszy], a co ważniejsze, dlaczego prowadzi do chorób”.
Co więcej, badacze zauważyli, że te same ewolucyjne adaptacje, które umożliwiły chodzenie, mogły również sprawić, że staw biodrowy człowieka jest bardziej podatny na chorobę zwyrodnieniową stawów.
Capellini dodała, że szersze biodra mogły również przyczynić się do powstania obszerniejszego kanału rodnego, co w toku ewolucji ułatwiało ludziom rodzenie dzieci o większych mózgach.
Więcej informacji
Więcej informacji na temat ewolucji człowieka można znaleźć w programie Human Origins przy Smithsonian Institution.
Prawa autorskie © 2025 HealthDay. Wszelkie prawa zastrzeżone.
