Na první pohled může jít o nepatrný rozdíl. Lidé s touto variantou genu jsou v průměru asi o tři milimetry vyšší a mají přibližně o 250 až 285 gramů více svalové hmoty. Jenže když se stejný efekt objeví v datech více než milionu lidí a zároveň se potvrdí v laboratorních pokusech, začíná být příběh mnohem zajímavější.
Na novou souvislost upozornila studie publikovaná v časopise Current Biology. Výsledky popsal také časopis Nature, který upozorňuje, že jde o jeden z poměrně vzácných případů, kdy se podařilo propojit konkrétní neandertálský gen s měřitelným znakem u dnešních lidí.
Gen, který zůstal po dávném křížení
Neandertálci žili v Evropě a západní Asii přibližně od doby před 300 tisíci lety do doby před 40 tisíci lety. Než zmizeli, setkali se s předky dnešních lidí a část jejich DNA po tomto křížení zůstala v genomu moderního člověka. Lidé s původem mimo subsaharskou Afriku dnes nesou zhruba jedno až čtyři procenta neandertálské DNA. Nejde přitom jen o jakousi genetickou stopu bez významu. Některé z těchto úseků DNA mohou ovlivňovat vlastnosti dnešního člověka.
Nová studie se zaměřila na gen pro receptor růstového hormonu, označovaný GHR. Jde o bílkovinu na povrchu buněk, na kterou se váže růstový hormon. Tím se spouští procesy související mimo jiné s růstem a vývojem organismu.
Vědci porovnali neandertálské genomy s dnešním lidským genomem a našli v tomto receptoru dvě změny aminokyselin, které byly charakteristické pro neandertálce. Podle jejich analýzy se neandertálská varianta dostala do genomu moderních lidí přibližně před 47 tisíci lety. A překvapivě nezmizela.
Nejsilnější efekt je v Asii
Dnes ji podle studie nese přibližně pětina lidí v jižní Asii a asi 15 procent lidí ve východní Asii. V Evropě je mnohem vzácnější – má ji zhruba 0,5 procenta populace. U lidí ze subsaharské Afriky se tato konkrétní neandertálská varianta nevyskytuje. Právě její rozdílné rozšíření vědce zaujalo.
„Stereotyp neandertálské postavy a vzhledu byl historicky spojován s Evropou. Neandertálci jsou přece nejlépe známí z evropských fosilních nálezů. Jenže evropská populace s nimi má paradoxně společného mnohem méně než asijské národy,“ upozornil antropolog John Hawks z University of Wisconsin–Madison v komentáři pro Nature.
Výsledky zároveň narušují další zažitou představu. Neandertálci bývají v populární kultuře vykreslováni jako zavalití a menší než moderní lidé. Jenže podle Hawkse byli evropští neandertálci ve skutečnosti v průměru vyšší než lidé, kteří dnes žijí v řadě oblastí Eurasie.
O čtvrt kila svalů navíc
Výzkumníci analyzovali genetická a zdravotní data z pěti biobank, dohromady od více než 1,1 milionu dospělých lidí. K tomu přidali údaje o 6602 dětech narozených v anglickém Bradfordu, kde žije početná komunita lidí jihoasijského původu. Výsledek byl překvapivě konzistentní. Lidé s neandertálskou variantou receptoru byli v průměru asi o 0,3 centimetru vyšší a měli přibližně 0,25 kilogramu více svalové hmoty než lidé bez této varianty.
Podle článku v The Times činil rozdíl zhruba 270 až 285 gramů a téměř celé toto množství připadalo na beztukovou, tedy především svalovou hmotu. Rozdíl se týkal zejména paží, nohou a trupu. Nejde tedy o gen, který by z člověka udělal kulturistu. Rozdíl je malý. V populaci se ale podle vědců opakuje natolik přesvědčivě, že ho nelze vysvětlit pouhou náhodou. A navíc se objevil i v laboratorním experimentu.
Sex mezi neandrtálci a našimi předky nebyl tabu.Část populace si nese dědictví v podobě svalnatější postavy. Ilustrační fotoFoto: Shutterstock – www.mkn.mhz.hr
Neandertálské buňky rostly rychleji
Vědci vytvořili laboratorní buňky, které nesly buď dnešní lidskou, nebo neandertálskou verzi receptoru růstového hormonu. Buňky s neandertálskou variantou se během pěti dnů množily přibližně o 39 procent více než buňky s variantou, která je dnes u lidí běžnější.
„Buňky pěstované v laboratoři reagovaly silněji, zatímco data od více než milionu lidí ukázala známky stejného účinku v těle,“ řekl The Times Philipp Kanis z Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, hlavní autor studie. „Je vzácné vidět, že laboratorní a populační důkazy do sebe zapadají tak jasně.“
Právě tato shoda je na výsledcích podle vědců důležitá. Studie nestojí jen na statistické asociaci mezi genem a svalovou hmotou. Výzkumníci zároveň ukázali mechanismus, kterým může neandertálská varianta měnit chování buněk.
Nejde jen o svaly. Mění se i obličej
Neandertálská varianta se přitom neprojevila pouze na svalové hmotě. Lidé, kteří ji mají, měli v průměru také o něco širší boky. Vědci u nich zaznamenali kratší kořeny zubů a odlišný tvar dolní čelisti. Zadní část dolní čelisti, takzvaný ramus, byla kratší a u nositelů varianty byla vyšší pravděpodobnost předkusu.
Tyto rozdíly jsou ovšem velmi malé. Neznamenají, že by podle jediného genu šlo poznat, kdo má neandertálské předky. „Nemůže sama vysvětlit neandertálský typ těla a rozhodně neurčuje celkový vzhled člověka,“ zdůraznil evoluční genetik Hugo Zeberg z Karolinska Institutet v komentáři pro Nature. Zajímavé také je, kdy se rozdíly začínají projevovat. Vědci je zaznamenali u lidí, kteří prošli pubertou. U dětí se stejný efekt neprokázal.
Posilovnu ale gen nenahradí
Přestože výzkum svádí k představě genetické výhry, realita je podstatně méně spektakulární. Čtvrt kilogramu svalové hmoty navíc není biologická superschopnost. Na lidskou postavu působí tisíce genetických variant, výživa, pohyb, hormony, věk i prostředí. Tato konkrétní varianta je pouze jedním dílkem skládačky. A vědci sami upozorňují, že není důvod kvůli ní rušit členství ve fitness centru. „Ani neandertálský receptor růstového hormonu není náhradou za trénink,“ řekla The Times Miriam Berreiter z Karolinska Institutet, spoluautorka studie.
Nový výzkum tak přidává další kapitolu k příběhu, který je mnohem složitější než představa, že neandertálci jednoduše „prohráli“ s moderními lidmi. Jejich těla byla robustnější, měli silnější kosti, širší hrudník a výraznou svalovou stavbu. Nová studie ukazuje, že k některým těmto vlastnostem mohl přispívat konkrétní mechanismus spojený s receptorem růstového hormonu. U části dnešních lidí se stále podílí na tom, jak jejich tělo funguje – a podle nové studie může v některých případech ovlivňovat i to, kolik mají svalů.
Video: Genetické nemoci nebo krátkozrakost možná jednou budou minulostí
Zdroj: nature.com, thetimes.com, news.ki.se, cell.com