Neandertaler-Abstammung beeinflusst Frühaufsteher-Eigenschaften beim modernen Menschen

von Tatsuya Nakamura
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Neanderthal DNA Circadian Rhythms

Eine aktuelle Studie hat einen Zusammenhang zwischen der alten Neandertaler-DNA und der Neigung mancher heutiger Menschen, früh aufzustehen, aufgedeckt. Diese Forschung geht auf die historische Kreuzung von Neandertalern und frühneuzeitlichen Menschen in Eurasien zurück und legt nahe, dass vererbte genetische Variationen der Neandertaler eine Rolle bei der Gestaltung der Schlafmuster ihrer heutigen menschlichen Nachkommen spielen. Quelle: SciTechPost.com

Die von Oxford University Press herausgegebene Zeitschrift Genome Biology and Evolution hat eine neue Studie veröffentlicht, die darauf hinweist, dass genetische Beiträge von Neandertaler-Vorfahren der Grund für die Tendenz einiger moderner Menschen sein könnten, von Natur aus lieber früh aufzustehen und zu schlafen.

Menschliche Evolutionsreise und genetische Einflüsse

Der moderne Mensch, der anatomisch der heutigen Bevölkerung ähnelt, entstand vor etwa 300.000 Jahren in Afrika. Die Umweltbedingungen in Afrika beeinflussten ihre frühen biologischen Merkmale. Vor etwa 70.000 Jahren begannen die Vorfahren der heutigen Eurasier von Afrika nach Eurasien zu wandern, wo sie auf Neandertaler und Denisova-Menschen trafen, die dort seit über 400.000 Jahren lebten. Diese archaischen Menschengruppen hatten sich vor etwa 700.000 Jahren von der Abstammungslinie abgespalten, die zum modernen Menschen führte, und entwickelten sich getrennt unter unterschiedlichen Umweltbelastungen weiter. Dies führte zu unterschiedlichen genetischen Variationen und körperlichen Merkmalen innerhalb jeder Gruppe. Die Vermischung moderner Menschen mit diesen archaischen Gruppen in Eurasien eröffnete die Möglichkeit, genetische Merkmale zu erwerben, die an diese neuen Umweltbedingungen angepasst waren.

Der Einfluss archaischer DNA auf zeitgenössische menschliche Eigenschaften

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass die meisten genetischen Überreste archaischer menschlicher Spezies zwar durch natürliche Selektion ausgerottet wurden, einige genetische Varianten jedoch überlebten und Anzeichen dafür zeigten, dass sie vorteilhaft waren. Dazu gehören Variationen, die den Hämoglobinspiegel in großer Höhe bei Tibetern, die Immunität gegen neuartige Krankheitserreger, die Hautpigmentierung und die Fettzusammensetzung beeinflussen.

Das Verständnis der Entwicklung zirkadianer Rhythmen war ein Schwerpunkt in Studien an Insekten, Pflanzen und Fischen, beim Menschen jedoch weniger. Angesichts der Tatsache, dass Neandertaler und Denisova-Menschen in eurasischen Regionen mit größeren saisonalen Schwankungen des Tageslichts lebten als in der afrikanischen Umgebung frühneuzeitlicher Menschen, untersuchte die Studie mögliche genetische Unterschiede in den zirkadianen Rhythmen zwischen diesen Gruppen.

Studienansatz und Entdeckungen

Das Forschungsteam identifizierte 246 zirkadianbezogene Gene durch Literaturrecherche und Expertenbeiträge. Sie fanden zahlreiche linienspezifische genetische Varianten, die diese zirkadianen Gene beeinflussen können. Mithilfe von KI-Techniken identifizierten sie 28 zirkadiane Gene bei archaischen Menschen mit potenziell spleißverändernden Varianten und 16 Gene mit abweichender Regulierung im Vergleich zu modernen Menschen. Dies deutet auf funktionelle Unterschiede in ihren zirkadianen Uhren hin.

Um dies zu bestätigen, analysierte das Team genetische Daten einer großen Kohorte von Personen in der britischen Biobank und konzentrierte sich dabei auf vererbte Neandertaler-Varianten und deren Zusammenhang mit Schlaf- und Wachpräferenzen. Sie entdeckten viele solcher Varianten, die sich auf die Schlaftendenz auswirken, insbesondere auf die Erhöhung der Morgenbereitschaft, was auf eine ähnliche Anpassung an nördliche Breiten wie bei anderen Tieren hinweist.

Die Tendenz zur Morgendämmerung, verbunden mit einem kürzeren zirkadianen Rhythmus, scheint für die Anpassung an längere Tageslichtperioden in höheren Breiten vorteilhaft zu sein. Diese Anpassung war wahrscheinlich evolutionär vorteilhaft für die in Nordeuropa lebenden Vorfahren, was auf ein bewahrenswürdiges Neandertalermerkmal schließen lässt.

John A. Capra, der Hauptautor der Studie, betont die signifikanten genetischen Unterschiede zwischen Neandertalern und modernen menschlichen zirkadianen Systemen. Die Neandertaler-DNA des modernen Menschen beeinflusst vor allem Gene, die den zirkadianen Rhythmus in Richtung Morgen steuern. Diese Anpassung steht im Einklang mit den Auswirkungen höherer Breitengrade auf die zirkadianen Uhren von Tieren und ermöglicht eine schnellere Anpassung an saisonale Lichtveränderungen. Zukünftige Forschungen zielen darauf ab, diese Analysen auf verschiedene menschliche Populationen auszudehnen, den Einfluss identifizierter Neandertaler-Varianten auf zirkadiane Rhythmen in Modellsystemen zu untersuchen und ähnliche Methoden auf andere adaptive Merkmale anzuwenden.

Zitat: „Archaic Introgression Shaped Human Circadian Traits“ von Keila Velazquez-Arcelay, Laura L. Colbran, Evonne McArthur, Colin M. Brand, David C. Rinker, Justin K. Siemann, Douglas G. McMahon und John A. Capra, 14. Dezember 2023, Genombiologie und Evolution. DOI: 10.1093/gbe/evad203

Häufig gestellte Fragen (FAQs) zu den zirkadianen Rhythmen der Neandertaler-DNA

Wie beeinflusst die Neandertaler-DNA das Schlafverhalten moderner Menschen?

Jüngste Studien haben ergeben, dass genetische Varianten, die von Neandertalern geerbt wurden, den Tagesrhythmus moderner Menschen beeinflussen können, was insbesondere dazu führt, dass manche Menschen eher dazu neigen, Frühaufsteher zu sein.

Was war der Zweck der in Genome Biology and Evolution veröffentlichten Studie?

Ziel der Studie war es, den Einfluss der genetischen Beiträge der Neandertaler auf die Schlaf- und Wachpräferenzen moderner Menschen zu untersuchen, wobei der Schwerpunkt auf der Tendenz lag, früh aufzustehen.

Wie wurde festgestellt, dass archaische menschliche Gene einen Einfluss auf moderne menschliche Merkmale haben?

Die Forscher nutzten eine Kombination aus Literaturrecherche und Expertenwissen, um 246 zirkadiane Gene zu identifizieren und spezifische genetische Varianten von archaischen Menschen zu finden, die diese Gene möglicherweise beeinflussen.

Was hat die Forschung über die zirkadianen Uhren von Neandertalern und modernen Menschen ergeben?

Die Forschung zeigte funktionelle Unterschiede in den zirkadianen Uhren zwischen archaischen Homininen wie Neandertalern und modernen Menschen. Dies wurde durch die Analyse genetischer Varianten ermittelt, die zirkadiane Gene beeinflussen.

Welche Auswirkungen hat die erhöhte Morgenstimmung beim Menschen aufgrund der Neandertaler-DNA?

Eine erhöhte Morgenstimmung, verbunden mit einer verkürzten circadianen Uhr, war wahrscheinlich vorteilhaft für die Anpassung an die längeren Sommerlichtperioden in höheren Breiten. Dieses aus der Neandertaler-Genetik abgeleitete Merkmal könnte für unsere Vorfahren in nördlichen Regionen von Vorteil gewesen sein.

Welche zukünftigen Forschungsrichtungen schlägt der Hauptautor der Studie, John A. Capra, vor?

Zukünftige Forschungen umfassen die Untersuchung der Auswirkungen der identifizierten Neandertaler-Varianten auf zirkadiane Uhren in Modellsystemen, die Anwendung der Analysen auf vielfältigere menschliche Populationen und die Erforschung anderer Merkmale, die möglicherweise von archaischer menschlicher DNA beeinflusst werden.

Mehr über die zirkadianen Rhythmen der Neandertaler-DNA

  • SciTechPost.com Artikel über Neandertaler-DNA und Schlafmuster
  • Oxford University Press: Genome Biology and Evolution Journal
  • Britische Biobank-Forschung zu genetischen Varianten und Schlafpräferenzen
  • Studie zur menschlichen Evolution und genetischen Anpassung in Afrika
  • Forschung zu archaischen Hominin-Genen und modernen menschlichen Merkmalen
  • Methoden der künstlichen Intelligenz in der Genforschung
  • Zirkadiane Genstudien in verschiedenen Arten
  • DOI-Link zum Artikel „Archaic Introgression Shaped Human Circadian Traits“.

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5 Kommentare

Linda G. Dezember 25, 2023 - 2:59 pm

Ich dachte immer, Frühaufsteher zu sein sei nur eine Gewohnheit oder so etwas, hätte aber nie gedacht, dass es in unserer DNA liegen könnte, insbesondere bei den Neandertalern, eine ziemliche Offenbarung!

Antwort
Sandra K. Dezember 25, 2023 - 6:44 pm

Lesen Sie einfach diesen Artikel. Es ist faszinierend, wie sich die Genetik von vor langer Zeit immer noch auf uns auswirkt. Aber ich bin definitiv kein Morgenmensch, ich schätze, ich habe dieses Gen verpasst, haha.

Antwort
Mike H. Dezember 26, 2023 - 12:46 am

Wow, ich hätte nie gedacht, dass unsere Schlafgewohnheiten mit den Neandertalern zusammenhängen könnten! Das ist super interessant, da fragt man sich irgendwie, was wir sonst noch von ihnen bekommen haben?

Antwort
Gary W. Dezember 26, 2023 - 12:56 am

Diese Studie ist bahnbrechend, aber ich bin immer noch nicht überzeugt. Wie können sie sicher sein, dass die Neandertaler-DNA unseren Schlaf beeinflusst? Scheint, als ob es auch andere Faktoren geben könnte.

Antwort
Johnathan P. Dezember 26, 2023 - 6:59 am

Ehrlich gesagt ist es umwerfend, wie sie unsere zirkadianen Rhythmen auf die Neandertaler-DNA zurückführen. Die Wissenschaft dahinter muss wirklich komplex sein, aber der Artikel macht es ziemlich verständlich.

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