Ексклузивно Астронавтът Майкъл Лопес-Алегрия с лекция във Физическия факултет

Как еволюционните сили оформят човешкия скелет?

Ваня Милева Последна промяна на 15 август 2023 в 00:01 2279 0

Черепи, изкопани от археологически обект

Кредит University of Tübingen Osteological Collection

Черепи, изкопани от археологически обект.

Анализът на генетично родство на човешки кости е невъзможен, ако ДНК е лошо запазена или при неправилно вземане на пробите. Ново изследване показва, че в такива случаи сравненията на структурата и формата на определени части от скелета също могат да осигурят подробна информация за връзките и да стане без разрушаване.

Това е резултатът от мащабно проучване на международен изследователски екип, ръководен от д-р Ханес Ратман (Hannes Rathmann) и професор Катерина Харвати (Katerina Harvati) от Центъра за човешка еволюция и палеооколна среда Зенкенберг и Института за археологически науки към Университета в Тюбинген.

Екипът анализира големи набори от генетични и скелетни данни, за да определи степента, в която човешкото генетично разнообразие в световен мащаб се отразява в морфологията – т.е. структурата и формата – на скелетните части. Изследователите са получили най-добри резултати при сравняване на определени зъбни и черепни елементи. И все пак откриват, че някои работят значително по-добре от други и тази разлика вероятно е резултат от това как са еволюирали.

Това основно изследване може да се използва като отправна точка в бъдещи археологически и криминалистични изследвания, за да се достигне до по-стабилни заключения, когато ДНК анализът не е възможен. Изследването е публикувано в списанието PNAS Nexus.

Скелетните елементи запазват различни еволюционни сили

Морфологията на човешкия скелет е много разнообразна и варира сред индивидите и популациите по света. Това разнообразие е резултат от сложно взаимодействие на различни еволюционни сили за дълъг период от време.

"Еволюционните биолози разделят тези сили на два различни процеса. Неутралният процес се отнася до мутации, произвеждащи ново разнообразие, което обаче не предлага преки предимства или недостатъци на засегнатите индивиди. След това това ново разнообразие се увеличава или намалява произволно чрез това, което е известно като генетичен дрейф в рамките на една популация", обяснява Ратман.

"Това е в контраст с не-неутралните процеси например, когато мутациите влияят върху годността на индивида. В резултат на това засегнатите индивиди имат по-голяма или по-малка способност да се адаптират към факторите на околната среда", отбелязеа Ратман. За да се направят подробни заключения относно основното генетично родство, според изследването, трябва да се използват само скелетни елементи, които са еволюирали чрез неутрални процеси.

В проучването екипът се фокусира върху зъбите и черепа, чиито структури се смятат за еволюирали предимно чрез неутрални процеси.

"Противно на по-ранните предположения, не всички характеристики на зъбите и черепа отразяват надеждно основния генетичен код, някои са много по-подходящи от други", пояснява Ратман.

Малките морфологични особености на зъбите, като шарките на вдлъбнатини в короните, броя и размера на издатините, формата на корените и наличието или отсъствието на мъдреци, се оказват особено подходящи.

"Ние обаче получихме най-добрите резултати, почти идентични с конвенционалния анализ на генетичната връзка, когато включихме всички характеристики на черепа и зъбите", разказва Ратман. "Повече скелетни характеристики осигуряват по-богати познания за основната генетична информация", добавя изследователят.

Неразрушителна алтернатива

"Резултатите подобряват нашето разбиране за произхода на разнообразието на човешкия скелет. Те също така са обещаващи за няколко директни приложения в археологически и криминалистични изследвания", добавя Катерина Харвати, старши автор на изследването.

Генетичните анализи често са ограничени от лошото съхранение на ДНК. Това обикновено се случва с много стари кости или такива, които са били изложени на топъл климат, обяснява Харвати. Увреждането на кости за ДНК анализ също често е изключено в случай на крехък материал или редки находки или поради етични причини.

"В такива случаи недеструктивното изследване на черепи и зъби е ценна алтернатива за проследяване на историята на миналото население и филогенията на хоминините в археологически контекст например или за извеждане на профили на родословие в съдебномедицински случаи. Следователно тази работа има значение за научната общност и обществото като цяло", отбелязва Харвати.

Справка: Hannes Rathmann and others, Inferring human neutral genetic variation from craniodental phenotypes, PNAS Nexus, Volume 2, Issue 7, July 2023, pgad217, https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgad217 

Източник: How Do Evolutionary Forces Shape The Human Skeleton?, AncientPages.com

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !