Starobylá expozícia olova ovplyvnila vývoj mozgu

Nová štúdia odhaľuje prekvapujúcu skutočnosť: naši dávni predkovia, vrátane Homo sapiens, Neandertálcov a Denisovcov, boli po milióny rokov vystavení olovu. Táto expozícia zohrala nečakane dôležitú úlohu v našom vývoji, najmä v oblasti kognitívnych schopností a ochrany mozgu pred škodlivými účinkami toxínov. Vedci zistili, že jedinečná genetická mutácia, ktorá sa vyskytuje len u moderných ľudí, nám poskytla ochranu proti poškodeniu mozgu spôsobenému olovom, čo mohlo prispieť k vývoju našich jedinečných ľudských schopností.

Kľúčové poznatky

• Dlhodobá expozícia olovu: Štúdia dokazuje, že expozícia olovu bola pre hominínov bežným javom po dobu vyše dvoch miliónov rokov.
• Zuby ako archív minulosti: Zubná sklovina fosilizovaných kostier slúži ako cenný zdroj informácií o chemickom prostredí, v ktorom sa jedinec vyvíjal.
• Vysoká prevalencia expozície: Analýza 51 zubov z rôznych hominínov a primátov ukázala, že až 73 % z nich malo známky epizodickej expozície olovu.
• Genetická výhoda moderných ľudí: Mutácia v géne NOVA1, prítomná len u Homo sapiens, poskytuje ochranu pred poškodením mozgu spôsobeným olovom.
• Prepojenie s rečou a kogníciou: Gén NOVA1 reguluje gén FOX P2, ktorý je kritický pre vývoj reči a kognitívnych funkcií. U starších hominínov viedla expozícia olovu k narušeniu funkcie FOX P2.
• Experiment s mozgovými organoidmi: Laboratórne vytvorené ľudské mozgové organoidy s modernou a archaickou verziou génu NOVA1 potvrdili ochranný účinok modernej verzie proti toxickému pôsobeniu olova.

Olovo: Nečakaný faktor evolúcie

Počas miliónov rokov sa olovo dostalo do životného prostredia vďaka prírodným procesom, ako sú sopečná činnosť a erózia hornín. Hominíni ho mohli prijímať prostredníctvom vody, potravy a vdychovania prachu. Doteraz sa predpokladalo, že expozícia olovu bola hlavne výsledkom ľudskej činnosti v posledných storočiach, no táto štúdia ukazuje, že to tak nebolo.

Výskum sa zameriaval na analýzu zubov fosilizovaných hominínov a primátov. Vedci dokázali určiť množstvo olova, ktoré sa dostalo do organizmu počas vývoja skloviny. Zistenia boli prekvapivé: expozícia olovu bola rozsiahla a trvala dlhú dobu.

Gén NOVA1: Kľúč k ochrane mozgu?

Kľúčovým zistením štúdie je spojenie medzi expozíciou olovu a genetickou mutáciou v géne NOVA1. Tento gén hrá dôležitú úlohu pri regulácii funkcie iného génu, FOX P2, ktorý je zásadný pre vývoj reči a kognitívnych schopností. U starších hominínov, ako boli Neandertálci, viedla expozícia olovu k narušeniu funkcie FOX P2.

Moderný človek však disponuje jedinečnou mutáciou v géne NOVA1, ktorá poskytuje ochranu pred poškodením mozgu spôsobeným olovom. Tento ochranný mechanizmus bol overený experimentom s mozgovými organoidmi, kde sa ukázalo, že moderná verzia génu NOVA1 účinne chráni bunky mozgu pred toxickými účinkami olova.

Evolučný tlak a vývoj ľudských schopností

Výsledky štúdie naznačujú, že expozícia olovu mohla pôsobiť ako selektívny faktor, ktorý uprednostňoval jedincov s modernou verziou génu NOVA1. Títo jedinci boli lepšie chránení pred poškodením mozgu a mali tak vyššiu šancu na prežitie a reprodukciu. To mohlo prispieť k vývoju jedinečných ľudských kognitívnych schopností, ako je jazyk, plánovanie a riešenie problémov.

Závery a úvahy

Táto štúdia prináša fascinujúce nové poznatky o tom, ako životné prostredie ovplyvnilo náš vývoj. Ukazuje, že aj negatívne faktory, ako je expozícia toxickým látkam, môžu v určitých prípadoch viesť k evolučným výhodám a prispieť k rozvoju komplexných ľudských schopností. Je to pripomienka toho, aký zložitý a nepredvídateľný proces je evolúcia.

Zdroje:

• Science Advances
• The Conversation
• Nature
• PMC NCBI

Približne 134 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 0.67 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.