Zhruba před sedmi miliony lety nastal okamžik, který byl klíčový pro zrod lidí. V té době se kdesi v Africe rozštěpila vývojová větev společného předka nás, šimpanzů a bonobů.

Čemu ale vděčíme za to, že z evolučního stromu vyrazila samostatná větev lidí? Odpověď na tuto evoluční otázku, která je pro náš druh důležitá, poskytuje studie výzkumníků z Whiteheadova institutu pro biomedicínský výzkum v Cambridgi publikovaná v odborném časopise Cell.

Vzali na to genetické nůžky

Poměřováno evolucí druhů je sedm milionů let tuze krátká doba. Během ní se však u našich předků vyvinuly znaky, které nás dělají lidmi. Například tělo, které se uzpůsobilo chůzi po dvou. Zejména však velký mozek, větší než u šimpanzů, který nám umožňuje zvládat komplikované úkoly, píší vědci ve studii.

Za takovými rozdíly stojí jemné změny na úrovni naší genetické informace – DNA. Může však být těžké určit, které z mnoha malých genetických rozdílů mezi námi a šimpanzi byly pro naši evoluci významné.

Lidé a šimpanzi jsou si nicméně značně podobní – patrně víc, než si připouštíme. Pouze hrstka genů se těmito druhy výrazně liší. Zbývající jsou téměř totožné.

Rozdíly mezi Homo sapiens a šimpanzem jsou podle autorů studie způsobeny především tím, jak buňky téměř identické geny využívají, jak je v genu uložená informace převedena do struktur buňky. Vědci během výzkumu zjistili, že některé z mnoha rozdílů v použití genů mezi těmito dvěma druhy jsou základem velkých změn.

Ve studii používali kmenové buňky, které získali z buněk člověka a šimpanze. Upraveným nástrojem CRISPR, který se dá zjednodušeně popsat jako genetické nůžky, vypínali jeden gen po druhém. Při tom sledovali, jak se dělí lidské a šimpanzí kmenové buňky, tedy buňky, které slouží k obnově orgánů.

Pokud se buňky dělily pomaleji, nebo se jejich dělení zastavilo, tak byl vypnutý gen považován za nezbytný. Výzkumníci přitom hledali případy, kdy byl gen nezbytný u jednoho druhu, ale ne u druhého, aby mohli prozkoumat zásadní rozdíly ve způsobech fungování lidských a šimpanzích buněk.

„Zaměřili jsme se na to, jak geny fungují při klíčových biologických procesech. Z našich poznatků vyplývá, že v krátkém časovém horizontu lidské evoluce v tom nastaly zásadní změny,“ cituje web Whiteheadova institutu biochemika Jonathana Weissmana, vedoucího studie.

Objevili klíčový rozdíl

Celkem vědci objevili 75 genů, které jsou až na výjimky zapojeny do stejných biologických procesů. Povšimli si jedné pozoruhodné skupiny genů. Byly to geny klíčové pro šimpanze, ne však pro lidi. Tyto geny pomáhají řídit buněčný cyklus regulující dělení buněk.

Vědci zjistili, že tyto geny jsou nezbytné u šimpanzů v buňkách, že kterých se stávají neurony a další mozkové buňky. Když z nich geny zmizí, přestanou se dělit. Pokud se to stane u buněk člověka, buňky se dělit nepřestávají.

Buňky v lidském mozku se tak mohou dělit intenzivněji než mozkové buňky šimpanzů. A to je podle výzkumníků také důvod, proč máme větší mozek než šimpanzi, anebo bonobové.

Z toho výzkumníci vyvozují závěr, že před sedmi miliony let nastala v buněčném cyklu některých společných předků lidí a šimpanzů klíčová změna, která vedla k růstu jejich mozků a nastartovala vývojovou větev lidí.