Medicína a přírodověda

Článků v rubrice: 206

Pramáti z Afriky

Jistě znáte své rodiče i prarodiče. Zjistit, kdo byl vaším přímým předkem před dvěma nebo třemi sty lety, je už – pokud nejste zrovna šlechtického rodu – hodně těžké, nemluvě o době ještě vzdálenější. Přesto však moderní výzkum možná vystopoval společného předka nás všech.

Ponecháme-li stranou teologické a mystické výklady o původu člověka, tak donedávna se veškeré teorie o jeho vzniku mohly opírat jen o hrstku kostí nalezených v různých částech světa. Celé předchozí století se měnily názory paleontologů a antropologů na lidské předky s tím, jak přicházely stále nové objevy. Postupně se tak začala zaplňovat prázdná místa v mozaice rodokmenu vedoucí od primátů směrem k Homo sapiens.
Jistě si ze školy pamatujete krásné obrázky Australopitheca a jeskynních lidí od Josefa Augusty a Zdeňka Buriana. Mezi povinnou četbu patří dozajista i Štorchovy knihy jako Lovci mamutů či Osada havranů. Ty však pojednávají o historii docela nedávné, kdy se již formovaly první lidské pospolitosti. Při hledání našich kořenů je třeba zadívat se mnohem hlouběji do minulosti. Nálezů kosterních pozůstatků postupem doby přibývá, a tak se hledá ekvivalent, který by podpořil některou z možných teorií. Nejnovější přístup se obrací k metodám molekulární genetiky, využívajícím analýzu DNA.

KRONIKA LIDSKÉHO RODU
Tak jako geologové mohou vcelku přesně datovat stáří pohoří podle výskytu určitých vrstev sedimentů, dívají se dnes biologové na DNA jako na kroniku, která v sobě zanechala stopy osudu, kterým lidský rod prošel. Tato informační molekula vydržela, předávaná z generace na generaci, tisíce let ve skoro nezměněné formě.
Za vysokou konzervovanost DNA můžeme být vděčni mechanismům, které zajišťují přesné kopírování s přesností jediné chyby na sto miliard písmen kódujících genetickou informaci. Přes veškerou snahu opravných enzymů dochází však občas k mutacím. Ty pak mohou svému nositeli přinést vlastnosti, které zvýší jeho odolnost a zdatnost v přírodě. Ovšem mnohem častěji jsou spíše příčinou smrti buňky. Například jen mizivé procento oplozených vajíček umožní bezproblémový vývoj plodu. Velká většina jich v raném stadiu vývoje zahyne. Vhodné mutace, které poskytují selekční výhodu svému nositeli, naopak přetrvávají a postupně se hromadí v populaci. Frekvence vzniku mutací je v čase přibližně konstantní a u příbuzných druhů velmi podobná. To umožňuje odhadnout i možné stáří různých druhů organismů a jejich evoluční příbuznost, jakýsi evoluční rodokmen.
Stejný strom života se pokusila sestavit i skupina genetiků pod vedením A. C. Wilsona na základě analýzy lidské mtDNA. Jak naznačuje zkratka, nešlo o běžně známou DNA z buněčných jader, ale o podobné molekuly z mitochondrií, malých struktur, které mají v buňce na starosti produkci energie. Proto se jim mnohdy říká „buněčné elektrárny“ (viz článek v Třetím pólu 1/07). Jejich původ je zřejmě v dávném soužití bakterií s vyššími buňkami. Z období, kdy ještě existovaly samostatné, si nesou pozůstatek vlastní DNA. Výhoda využití právě těchto molekul tví v tom, že se dědí pouze v mateřské linii. Mitochondrie spermií při průniku do vajíčka zanikají, a tak si všichni neseme kopie mitochondrií své matky. Další přednost, pro kterou se výzkumníci rozhodli využít právě těchto spoluputovníků buněk, je unikátní zachovalost mitochondriální DNA. „Normální“ jaderná DNA totiž v pohlavních buňkách prochází procesem, kdy jsou její geny navzájem promíseny a navíc u pohlavně se rozmnožujících organismů si nese jedinec vždy jednu kopii od matky a jednu od otce.

EVA PONĚKUD JINAK
Největším oříškem se pro vědce ukázal odhad rychlosti, se kterou vznikají mutace v mitochondriální DNA. S jistou nepřesností lze toto číslo odhadnout někde okolo 3 %. Následně už není těžké porovnat sekvence DNA, tedy pořadí písmen šifrující genetický kód, a určit tak historickou vzdálenost různých populací. Na základě výsledků experimentu, jehož se zúčastnilo mnoho žen nejrůznějších ras a národností, byla vědci vyslovena hypotéza posledního společného předka celého lidstva, takzvané mitochondriální Evy.
Odpověď na otázku, kde a kdy tato žena žila, je mnohem obtížnější než dokázat myšlenku, že někdy existovala, což v současnosti (téměř) nikdo nepopírá. Rychlost mutací mtDNA je u člověka asi 2–4 % změn za 1 milion let. Protože největší odchylky v lidské mtDNA byly necelých 0,6 %, musela mitochondriální Eva žít před 140 000–280 000 lety. Ve své době jistě nebyla jedinou žijící ženou, ale přesto pouze její genetická linie z mnoha přežila.
Největší rozdíly v mtDNA byly zjištěny mezi osobami afrického původu. Z toho vyplývá, že tato mtDNA je nejstarší, protože při konstantní rychlosti mutací dokázala nahromadit nejvíce odchylek. V této nejstarší vývojové větvi stromu sahající do Afriky můžeme hledat ženu, po které jsme zdědili svoji mitochondriální DNA. Dalším výzkumem bylo doloženo, že se pravděpodobně následně vyštěpilo základních sedm linií. Tato myšlenka byla též mnohými autory zpopularizována – viz například knihu Bryana Sykese Sedm dcer Eviných.
Avšak jak je ve vědě zvykem, nezůstala ani tato teorie bez kritiky a stále se vedou spory o tom, zda skutečně naše pramáti Eva pocházela z oblasti okolo Viktoriina jezera ve východní Africe nebo zda výsledky byly zatíženy chybami, o kterých ještě ani nevíme. Ať tomu bylo tak či onak, v každém případě jsme se zase o kousek přiblížili poznání našich vzdálených předků.

Michal Šimíček
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Černá smrt gumy a jak jí čelit

Guma je jedním z neopěvovaných velkých hrdinů průmyslové revoluce. Kromě jejích obvyklých aplikací, jako jsou pneumatiky, kondomy, elastické spodní prádlo, apod., představuje základní složku asi ve 40 000 výrobcích, včetně absorbérů nárazu, hadic, lékařských nástrojů, těsnění, atd.

Z historie i současnosti vynálezů a jejich ochrany

Vynálezy a objevy často přicházejí na svět klikatými cestičkami. Jednou to vypadá, jako by se na ně čekalo tak netrpělivě, že se zrodí hned v několika hlavách v různých koutech světa, jindy je náhodou nebo omylem objeveno něco, s čím si nikdo neví rady.

Jak vyčíslit ekonomické přínosy jádra? A co na to evropský jaderný průmysl?

Společnost Deloitte vypracovala pro Euratom studii o přínosech jaderné energetiky v roce 2019 a 2050. V současné době je v provozu ve 14 zemích EU 126 komerčních reaktorů o výkonu 118 GWe. Do roku 2050 by měl jejich výkon stoupnout na 150 GWe, budou se ale muset snížit investiční náklady.

Astronauti se pořád ptali: Jak se daří myškám?

Myši, švábi, japonské křepelky, ryby, škeble, rostliny.... ti všichni měli možnost ochutnat Měsíc! Po návratu Apolla 11, od jehož mise letos uplynulo 11 let, putovalo množství vzácných vzorků měsíční horniny do laboratoří.

Irský matematik a fyzik George Gabriel Stokes

Světlo je jeden z nejúžasnějších přírodních jevů a pro život člověka má zásadní význam. Je pro nás nejen hlavním prostředkem poznávání světa a vesmíru, ale i zdrojem emocí, je obdivováno a zkoumáno uměním i vědou. Optika, nauka o světle, je vlastně nejstarší částí fyziky.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail