Machen die Gene der Neandertaler manche Menschen zu Fr\u00fchaufstehern? Eine neue Ver\u00f6ffentlichung in der Zeitschrift Genome Biology and Evolution, die von der Oxford University Press herausgegeben wurde, zeigt, dass genetisches Material von Vorfahren des Neandertalers dazu beigetragen haben k\u00f6nnte, dass manche Menschen heute zu den \"Fr\u00fchaufstehern\" geh\u00f6ren<\/p>\n
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Alle anatomisch modernen Menschen haben ihren Ursprung in Afrika vor etwa 300 000 Jahren, wo Umweltfaktoren viele ihrer biologischen Merkmale gepr\u00e4gt haben. Vor etwa siebzigtausend Jahren begannen die Vorfahren des modernen eurasischen Menschen, nach Eurasien auszuwandern, wo sie auf verschiedene neue Umgebungen trafen, darunter h\u00f6here Breitengrade mit gr\u00f6\u00dferen jahreszeitlichen Schwankungen bei Tageslicht und Temperatur.<\/p>\n
Andere Homininen, wie die Neandertaler und Denisova-Mensch, lebten jedoch schon seit mehr als 400 000 Jahren in Eurasien. Diese archaischen Homininen trennten sich vor etwa 700 000 Jahren vom modernen Menschen. Dies hatte zur Folge, dass sich unsere Vorfahren und die archaischen Homininen unter unterschiedlichen Umweltbedingungen entwickelten. Im Ergebnis f\u00fchrte dies zu einer Anh\u00e4ufung von stammbaumspezifischen genetischen Variationen und Ph\u00e4notypen.<\/p>\n
Als der moderne Mensch nach Eurasien kamen, kreuzten sich dessen Vertreter mit den archaischen Homininen. Dies schuf die M\u00f6glichkeit, dass die modernen Menschen genetische Varianten erhielten, die bereits an diese neuen Umgebungen angepasst waren.<\/p>\n
Fr\u00fchere Arbeiten haben gezeigt, dass ein gro\u00dfer Teil der Gene archaischer Hominin-Vorfahren f\u00fcr moderne Menschen nicht von Vorteil war. Diese Gene wurden durch nat\u00fcrliche Selektion entfernt. Aber einige der Gene der Neandertaler verblieben in menschlichen Populationen. So wurden beispielsweise Gene aus den archaischen Populationen der Neandertaler oder Denisova-Menschen mit dem h\u00f6heren H\u00e4moglobingehalt von Tibetern, die in h\u00f6heren Lagen leben in Verbindung gebracht. Oder die Immunresistenz gegen\u00fcber neuen Krankheitserregern, der Grad der Hautpigmentierung und der Fettzusammensetzung werden durch Gene des Neandertalers gesteuert.<\/p>\n
Auch Ver\u00e4nderungen im Muster und in der St\u00e4rke der Lichtexposition haben biologische und verhaltensbezogene Konsequenzen, die zu evolution\u00e4ren Anpassungen f\u00fchren k\u00f6nnen. Wissenschaftler haben die Evolution der zirkadianen Anpassung bei Insekten, Pflanzen und Fischen bereits ausgiebig erforscht, aber beim Menschen ist sie noch nicht gut untersucht.<\/p>\n
Die eurasische Umwelt, in der Neandertaler und Denisovaner mehrere hunderttausend Jahre lang lebten, liegt in h\u00f6heren Breitengraden mit variableren Tageszeiten als die Landschaft, in der sich der moderne Mensch entwickelte, bevor er Afrika verlie\u00df. Daher untersuchten die Forscher, ob es genetische Hinweise auf Unterschiede in den zirkadianen Uhren von Neandertalern und modernen Menschen gibt.<\/p>\n
Die Forscher definierten eine Gruppe von 246 zirkadianen Genen durch eine Kombination aus Literaturrecherche und Expertenwissen. Sie fanden Hunderte von genetischen Varianten, die f\u00fcr jede Abstammungslinie spezifisch sind und das Potenzial haben, Gene zu beeinflussen, die an der zirkadianen Uhr beteiligt sind.<\/p>\n
Mithilfe von Methoden der k\u00fcnstlichen Intelligenz ermittelten sie 28 zirkadiane Gene, die Varianten enthalten, die das Splei\u00dfen beim archaischen Menschen ver\u00e4ndern k\u00f6nnten, und 16 zirkadiane Gene, die wahrscheinlich zwischen dem heutigen Menschen und den archaischen Homininen unterschiedlich reguliert werden. Dies deutet darauf hin, dass es wahrscheinlich funktionelle Unterschiede zwischen den zirkadianen Uhren von archaischen Homininen und modernen Menschen gibt.<\/p>\n
Da sich die Vorfahren des modernen Menschen in Eurasien und des Neandertalers gekreuzt haben, war es m\u00f6glich, dass einige Menschen zirkadiane Varianten vom Neandertaler \u00fcbernommen haben.<\/p>\n
Um dies zu pr\u00fcfen, untersuchten die Forscher in einer gro\u00dfen Kohorte von mehreren hunderttausend Menschen aus der britischen Biobank, ob introgressierte genetische Varianten – Varianten, die vom Neandertaler auf den modernen Menschen \u00fcbergingen – mit den Pr\u00e4ferenzen des K\u00f6rpers f\u00fcr Wachsein und Schlaf in Verbindung stehen.<\/p>\n
Sie fanden viele introgressierte Varianten mit Auswirkungen auf die Schlafpr\u00e4ferenz, und am auff\u00e4lligsten war, dass diese Varianten durchweg die Morgenneigung, also die Neigung, fr\u00fch aufzuwachen, erh\u00f6hen.Dies deutet auf einen direktionalen Effekt auf das Merkmal hin und steht im Einklang mit Anpassungen an den hohen Breitengrad, die bei anderen Tieren beobachtet wurden.<\/p>\n
Eine erh\u00f6hte Morgenm\u00fcdigkeit beim Menschen ist mit einer verk\u00fcrzten Periode der zirkadianen Uhr verbunden. Dies ist in h\u00f6heren Breitengraden wahrscheinlich vorteilhaft, da es nachweislich eine schnellere Anpassung von Schlaf\/Wecken an externe Zeitangaben erm\u00f6glicht.<\/p>\n
Verk\u00fcrzte zirkadiane Perioden sind f\u00fcr die Synchronisation mit den verl\u00e4ngerten Sommerlichtperioden in hohen Breitengraden bei Fruchtfliegen erforderlich, und die Selektion auf k\u00fcrzere zirkadiane Perioden hat in nat\u00fcrlichen Fruchtfliegenpopulationen zu Breitengrad-Klinen mit abnehmender Periode bei zunehmendem Breitengrad gef\u00fchrt.<\/p>\n
Daher k\u00f6nnte die Neigung zur Morgenm\u00fcdigkeit bei introgressierten Varianten auf eine Selektion in Richtung einer verk\u00fcrzten zirkadianen Periode in den Populationen in hohen Breitengraden hinweisen, schreiben die Wissenschaftler in dieser Meldung<\/a>.<\/p>\n Ein Morgenmensch zu sein, k\u00f6nnte f\u00fcr unsere Vorfahren, die in h\u00f6heren Breitengraden in Europa lebten, evolution\u00e4r vorteilhaft gewesen sein und w\u00e4re somit ein bewahrenswertes genetisches Merkmal der Neandertaler gewesen.<\/p>\n \"Durch die Kombination von alter DNA, gro\u00df angelegten genetischen Studien an modernen Menschen und k\u00fcnstlicher Intelligenz entdeckten wir erhebliche genetische Unterschiede in den zirkadianen Systemen von Neandertalern und modernen Menschen\", sagte der Hauptautor der Studie, John A. Capra.<\/p>\n \"Dann analysierten wir die Teile der Neandertaler-DNA, die in den Genomen des modernen Menschen verblieben sind, und entdeckten einen auff\u00e4lligen Trend: Viele von ihnen haben Auswirkungen auf die Steuerung der zirkadianen Gene des modernen Menschen, und diese Auswirkungen gehen \u00fcberwiegend in die Richtung einer zunehmenden Neigung, ein Morgenmensch zu sein.<\/p>\n Diese Ver\u00e4nderung steht im Einklang mit den Auswirkungen des Lebens in h\u00f6heren Breitengraden auf die zirkadianen Uhren von Tieren und erm\u00f6glicht wahrscheinlich eine schnellere Anpassung der zirkadianen Uhr an sich \u00e4ndernde jahreszeitliche Lichtmuster.<\/p>\n Unsere n\u00e4chsten Schritte umfassen die Anwendung dieser Analysen auf vielf\u00e4ltigere moderne menschliche Populationen, die Erforschung der Auswirkungen der von uns identifizierten Neandertaler-Varianten auf die zirkadiane Uhr in Modellsystemen und die Anwendung \u00e4hnlicher Analysen auf andere potenziell adaptive Merkmale\".<\/p>\n Das Papier \"Archaic Introgression Shaped Human Circadian Traits\" ist (bis Mitternacht am 14. Dezember 2023) verf\u00fcgbar unter: https:\/\/doi.org\/10.1093\/gbe\/evad203. Eine deutschsprachige Abhandlung zu obigem Thema l\u00e4sst sich hier abrufen<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Machen die Gene der Neandertaler manche Menschen zu Fr\u00fchaufstehern? Eine neue Ver\u00f6ffentlichung in der Zeitschrift Genome Biology and Evolution, die von der Oxford University Press herausgegeben wurde, zeigt, dass genetisches Material von Vorfahren des Neandertalers dazu beigetragen haben k\u00f6nnte, dass … Weiterlesen