Was macht uns zu Menschen? Die Untersuchung des Primatengenoms liefert einige Hinweise

WASHINGTON, 1. Juni (Reuters) – Die umfassendste Genomstudie aller Zeiten an Primaten – einer Gruppe, zu der Lemuren, Affen, Menschenaffen und Menschen gehören – hat entscheidende genetische Merkmale aufgedeckt, die einzigartig für den Menschen sind, und gleichzeitig den Zeitplan für die Abspaltung unserer evolutionären Abstammungslinie von unserer verfeinert engste Verwandte, die Schimpansen und Bonobos.

Forscher sagten am Donnerstag, sie hätten die Genome von 233 Primatenarten, die fast die Hälfte der heute lebenden Arten ausmachen, sequenziert und analysiert und überraschenderweise herausgefunden, dass die meisten eine größere genetische Vielfalt aufweisen – Variationen innerhalb einer Art, die für die Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen und andere Herausforderungen von entscheidender Bedeutung sind – als Menschen.

Während einige genetische Variationen, von denen zuvor angenommen wurde, dass sie nur beim Menschen vorkommen, auch bei anderen Primatenarten gefunden wurden, identifizierten die Forscher andere, die nur beim Menschen vorkommen und die Gehirnfunktion und -entwicklung betreffen. Sie nutzten die Primatengenome auch, um einen Algorithmus der künstlichen Intelligenz zu trainieren, um krankheitsverursachende genetische Mutationen beim Menschen vorherzusagen.

„Die Untersuchung der genomischen Vielfalt von Primaten ist nicht nur angesichts der anhaltenden Biodiversitätskrise wichtig, sondern birgt auch großes Potenzial, unser Verständnis menschlicher Krankheiten zu verbessern“, sagte der Genomiker Lukas Kuderna vom Institut für Evolutionsbiologie des Barcelona Biomedical Research Park in Spanien und Illumina Inc (ILMN.O), Hauptautor des Hauptartikels zu der in der Zeitschrift Science veröffentlichten Forschung.

Es gibt mehr als 500 Primatenarten, darunter Lemuren, Loris, Kobolde, Alt- und Neuweltaffen, die „kleinen Menschenaffen“ – Gibbons und Siamangs – und die „großen Menschenaffen“ – Orang-Utans, Gorillas, Schimpansen und Bonobos. Unter den Primaten sind Lemuren und Loris am wenigsten mit Menschen verwandt.

„Primaten sind eine vielfältige Säugetierordnung, zu der wir Menschen gehören und die sich durch Merkmale wie großes Gehirn, hohe Geschicklichkeit – wobei die meisten Arten über bewegliche Daumen verfügen – und gutes Sehvermögen auszeichnen. Sie leben in Amerika, Afrika einschließlich Madagaskar und Asien. ” sagte Kuderna.

Schimpansen und Bonobos sind dem Menschen genetisch am nächsten und teilen etwa 98,8 % unserer DNA.

Die Studie passte den Zeitrahmen für die Divergenz der Evolutionslinie, die zum Menschen führte, und derjenigen, die zu Schimpansen und Bonobos führte, an und stellte fest, dass dieser Meilenstein vor 6,9 bis 9 Millionen Jahren stattfand, also etwas länger als bisher angenommen.

Durch eine Reihe von Arten erlangte die menschliche Abstammungslinie anschließend Schlüsselmerkmale wie Zweibeinigkeit, längere Gliedmaßen und ein größeres Gehirn. Unsere Art Homo sapiens entstand vor etwa 300.000 Jahren in Afrika und verbreitete sich dann weltweit.

Die Studie untersuchte die Ursprünge der Primaten als Gruppe. Der letzte gemeinsame Vorfahre aller heute lebenden Primaten lebte vor 63,3 bis 58,3 Millionen Jahren in einer Zeit bemerkenswerter evolutionärer Innovationen nach dem Asteroideneinschlag vor 66 Millionen Jahren, der die Dinosaurier zum Scheitern verurteilte und es den Säugetieren ermöglichte, die Vorherrschaft zu erlangen.

Vom Menschen verursachte Bedrohungen wie die Zerstörung von Lebensräumen, der Klimawandel und die Jagd haben dazu geführt, dass etwa 60 % der Primatenarten vom Aussterben bedroht sind und etwa 75 % von einem Populationsrückgang betroffen sind.

„Die überwiegende Mehrheit der Primatenarten weist deutlich mehr genetische Variation pro Individuum auf als Menschen“, sagte der Genomiker und Co-Autor der Studie Jeffrey Rogers vom Baylor College of Medicine in Texas. „Dies zeigt, dass es wahrscheinlich mehrere erhebliche Populationsengpässe gab, die das Ausmaß und die Art der genetischen Variation in alten menschlichen Populationen verändert haben.“

Die Genomdaten können dabei helfen, die Primatenarten zu identifizieren, die Schutzmaßnahmen am dringendsten benötigen.

Die Studie umfasste einige der am stärksten gefährdeten Primaten. Dazu gehörten der Westliche Schopfgibbon, von dem schätzungsweise 1.500 Exemplare in freier Wildbahn in China, Laos und Vietnam leben, und der Nördliche Sportmaki, von dem in einem kleinen Gebiet im Norden Madagaskars noch etwa 40 Exemplare in freier Wildbahn leben.

„Interessanterweise stellen wir fest, dass die genetische Vielfalt insgesamt ein schlechter Indikator für das Aussterberisiko ist“, sagte Kuderna. „Dies könnte daran liegen, dass die Primatenpopulationen verschiedener Arten so schnell zurückgegangen sind, dass ihre Genetik noch keine Zeit hatte, diesen Rückgang der Populationsgröße aufzuholen und widerzuspiegeln.“

Berichterstattung von Will Dunham, Redaktion von Rosalba O’Brien

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