Первое экспериментальное генетическое подтверждение гипотезы самоодомашнивания человека

Новое исследование Университета Барселоны представляет первые эмпирические генетические доказательства самоодомашнивания человека — гипотезы о том, что люди эволюционировали, становясь дружелюбнее и более склонными к кооперации, отбирая спутников в зависимости от их поведения. Исследователи идентифицировали генетическую сеть, вовлеченную в уникальную эволюционную траекторию современного человеческого лица и просоциальности, которая отсутствует в геноме неандертальца. Эксперимент основан на клетках синдрома Вильямса, редкого заболевания.

Исследование, опубликованное в Science Advances, — результат сотрудничества команды UB под руководством Седарика Бёкса, профессора ICREA, и исследователей под руководством Джузеппе Тесты из Университета Милана и Европейского института онкологии.

Эволюционный процесс, сходный с одомашниванием животных

Идея самоодомашнивания человека восходит к XIX веку. Это утверждение, что анатомические и когнитивно-поведенческие черты современного человека, такие как покладистость или грацильное строение лица, могли стать результатом эволюционного процесса, имеющего значительное сходство с одомашниванием животных.

Ключевая роль клеток нервного гребня

Предыдущие исследования команды Седарика Бёкса выявили генетическое сходство между людьми и одомашненными животными. Цель настоящего исследования — сделать шаг дальше и предоставить эмпирические доказательства, сосредоточившись на клетках нервного гребня. Это популяция мигрирующих и плюрипотентных клеток, формирующихся во время развития позвоночных и имеющих большое значение. «Уже выдвигалась гипотеза, что легкий дефицит клеток нервного гребня лежит в основе одомашнивания животных. Могло ли быть так, что в ходе нашей эволюции люди получили более просоциальное познание и менее выступающее лицо по сравнению с другими вымершими людьми в результате изменений, затрагивающих клетки нервного гребня?» — задается вопросом Алехандро Андирко, участвовавший в исследовании.

Чтобы проверить эту связь, исследователи сосредоточились на синдроме Вильямса — специфическом нейроразвивающем расстройстве, характеризующемся как краниофациальными, так и когнитивно-поведенческими чертами, релевантными для одомашнивания. Синдром является нейрокристопатией: дефицитом специфического типа клеток во время эмбриогенеза — в данном случае, клеток нервного гребня.

В этом исследовании команда Джузеппе Тесты использовала in vitro модели синдрома Вильямса со стволовыми клетками, полученными из кожи. Результаты показали, что ген BAZ1B, расположенный в области генома, вызывающей синдром Вильямса, контролирует поведение клеток нервного гребня. Более низкие уровни BAZ1B приводили к снижению миграции клеток гребня, а более высокие — к увеличению миграции.

Сравнение геномов современного человека и неандертальца

Исследователи изучили этот ген в архаичных и современных человеческих геномах. «Мы хотели понять, были ли затронуты генетические сети клеток нервного гребня в эволюции человека по сравнению с геномами неандертальцев», — сказал Седарик Бёкс.

Результаты показали, что BAZ1B влияет на значительное количество генов, накапливающих мутации с высокой частотой во всех современных человеческих популяциях, которые не обнаружены в доступных в настоящее время архаичных геномах. «Мы считаем, что это означает: генетическая сеть BAZ1B является важной причиной, по которой наше лицо так сильно отличается от лиц наших вымерших родственников, неандертальцев», — заявил Бёкс. «В целом, это впервые обеспечивает экспериментальную проверку гипотезы самоодомашнивания на основе нервного гребня».

Эмпирический способ проверки эволюционных утверждений

Эти результаты открывают путь к исследованиям роли клеток нервного гребня в просоциальности и других когнитивных областях, а также представляют собой один из первых примеров потенциального направления для проверки эволюционных утверждений. «Это исследование является одной из первых работ, использующих передовые эмпирические технологии в клинических условиях, чтобы понять, как эволюционировали люди после разделения с неандертальцами, и устанавливает синдром Вильямса в частности как уникальное атипичное нейроразвивающее окно в эволюцию нашего вида», — заключает Бёкс.