Frühaufsteher? Möglicherweise haben Sie es den Neandertaler-Genen zu verdanken.

Neandertaler waren Morgenmenschen, Eine neue Studie zeigt. Und einige Frühaufsteher von heute verdanken dies möglicherweise den Genen, die sie von ihren Neandertaler-Vorfahren geerbt haben.

Die neue Studie verglich DNA von lebenden Menschen mit genetischem Material, das aus Neandertaler-Fossilien gewonnen wurde. Es stellte sich heraus, dass Neandertaler einige der gleichen uhrbezogenen genetischen Varianten trugen wie Menschen, die angaben, Frühaufsteher zu sein.

Seit den 1990er Jahren haben Studien der Neandertaler-DNA die verworrene Geschichte unserer Spezies ans Licht gebracht. Vor etwa 700.000 Jahren trennten sich unsere Abstammungslinien, höchstwahrscheinlich in Afrika. Während die Vorfahren des modernen Menschen größtenteils in Afrika blieben, wanderte die Abstammungslinie der Neandertaler nach Eurasien aus.

Vor etwa 400.000 Jahren spaltete sich die Bevölkerung in zwei Teile. Die Homininen, die sich nach Westen ausbreiteten, wurden zu Neandertalern. Ihre Cousins ​​im Osten entwickelten sich zu einer Gruppe, die als Denisova-Menschen bekannt ist.

Die beiden Gruppen lebten Hunderttausende Jahre lang auf der Jagd und beim Sammeln von Pflanzen, bevor sie vor etwa 40.000 Jahren aus dem Fossilienbestand verschwanden. Zu diesem Zeitpunkt hatten sich moderne Menschen aus Afrika ausgebreitet und sich gelegentlich mit Neandertalern und Denisova-Menschen gekreuzt.

Heute sind Teile ihrer DNA in den meisten lebenden Menschen zu finden.

Untersuchungen, die John Capra, ein Genetiker an der University of California in San Francisco, und andere Wissenschaftler in den letzten Jahren durchgeführt haben, legen nahe, dass einige dieser Gene einen Überlebensvorteil vermitteln. Beispielsweise könnten von Neandertalern und Denisovanern geerbte Immungene sie vor neuen Krankheitserregern geschützt haben, denen sie in Afrika nicht begegneten.

Dr. Capra und seine Kollegen waren fasziniert, als sie entdeckten, dass einige Gene von Neandertalern und Denisova-Menschen, die über Generationen hinweg immer häufiger vorkamen, mit dem Schlaf in Zusammenhang standen. In ihrer neuen Studie, die in der Fachzeitschrift Genome Biology and Evolution veröffentlicht wurde, untersuchten sie, wie diese Gene den zirkadianen Rhythmus ausgestorbener Homininen beeinflussten.

In den Zellen jeder Tierart interagieren Hunderte von Proteinen jeden Tag miteinander und steigen und fallen in einem 24-Stunden-Zyklus. Es steuert nicht nur die Schlaf- und Aufwachzeit, sondern beeinflusst auch unseren Appetit und Stoffwechsel.

Um den zirkadianen Rhythmus bei Neandertalern und Denisova-Menschen zu erforschen, untersuchten Dr. Capra und seine Kollegen 246 Gene, die dabei helfen, die zirkadiane Uhr des Körpers zu steuern. Sie verglichen Versionen von Genen ausgestorbener Homininen mit denen moderner Menschen.

Die Forscher fanden mehr als 1.000 Mutationen, die nur bei lebenden Menschen oder bei Neandertalern und Denisova-Menschen auftraten. Ihre Analyse ergab, dass viele dieser Mutationen wichtige Auswirkungen auf die Funktionsweise der biologischen Uhr des Körpers haben könnten. Die Forscher spekulierten beispielsweise, dass einige Proteine ​​der circadianen Uhr, die in unseren Zellen reichlich vorkommen, in Neandertaler- und Denisova-Zellen sehr selten seien.

Als nächstes untersuchten die Wissenschaftler die geringe Anzahl zirkadianer Uhrvarianten, die einige lebende Menschen von Neandertalern und Denisova-Menschen geerbt hatten. Um herauszufinden, welche Auswirkungen diese Variablen auf Menschen hatten, führten sie eine Studie durch Britische BiobankDabei handelt es sich um eine britische Datenbank, die die Genome von einer halben Million Freiwilliger enthält.

Zusammen mit ihrer DNA lieferten die Freiwilligen Antworten auf eine lange Liste gesundheitsbezogener Fragen, darunter auch, ob dies der Fall sei Frühaufsteher oder Nachtschwärmer. Zu Dr. Capras Überraschung erhöhten fast alle Variablen der alten inneren Uhr die Wahrscheinlichkeit, dass die Freiwilligen Morgenmenschen waren.

„Das war der aufregendste Moment in der Studie, als wir das sahen“, sagte Dr. Capra.

Die Geographie könnte erklären, warum die alten Homininen so früh aufwachten. Die ersten Menschen lebten in Afrika, ziemlich nahe am Äquator, wo die Länge von Tag und Nacht das ganze Jahr über ungefähr gleich blieb. Aber Neandertaler und Denisova-Menschen zogen in höhere Breiten, wo die Tage im Sommer länger und im Winter kürzer wurden. Im Laufe Hunderttausender Jahre haben sich ihre biologischen Uhren möglicherweise an die neue Umgebung angepasst.

Als der moderne Mensch aus Afrika expandierte, stand er auch vor der gleichen Herausforderung, sich an höhere Breiten anzupassen. Nachdem sie sich mit Neandertalern und Denisova-Menschen gekreuzt hatten, erbten einige ihrer Nachkommen zirkadiane Gene, die besser für ihr neues Zuhause geeignet waren.

Alle diese Schlussfolgerungen stammen jedoch aus einer auf Briten beschränkten Datenbank. Dr. Capra begann zu suchen Andere Datenbanken Freiwillige anderer Herkunft. Wenn die Zusammenhänge Bestand haben, hofft Dr. Capra, dass die antiken Körperuhren einige Ideen zur Anpassung an die moderne Welt inspirieren werden, in der der Tagesrhythmus durch Nachtschichten und leuchtende Smartphones gestört wird. Diese Störungen erschweren nicht nur einen erholsamen Schlaf; Sie können es auch erhöhen KrebsrisikoFettleibigkeit und eine Vielzahl anderer Erkrankungen.

Eine Möglichkeit, Dr. Capras genetische Varianten zu testen, besteht darin, verschiedene menschliche Zellen im Labor so zu manipulieren, dass ihre Gene denen des Menschen ähnlicher sind, sagte Michael Daneman, ein Evolutionsgenetiker an der Universität Tartu in Estland, der nicht daran beteiligt war neue Studie. Neandertaler und Denisovaner. Wissenschaftler können dann Gruppen von Zellen züchten und ihnen dabei zusehen, wie sie ihre täglichen Zyklen durchlaufen.

„Dieser Fortschritt erweitert nicht nur unser Wissen darüber, wie die DNA der Neandertaler den heutigen Menschen beeinflusst hat, sondern bietet auch einen Weg zur Erweiterung unseres Verständnisses der Neandertaler-Biologie selbst“, sagte er.