Czy istnienie babć i dziadków zawdzięczamy dwoince rzeżączki? Zaskakująca hipoteza

W tym artykule:

1. Gen, który pomaga sprzątać mózg
2. Jak organizm broni się przed dwoinką rzeżączki?
3. Czy neandertalczycy też mieli kochających dziadków?

Większość zwierząt żyje tylko do okresu reprodukcyjnego i niewiele dłużej. Kiedy kończy się możliwość wydawania na świat potomstwa, zwierzę umiera, niekiedy bardzo szybko. Ludzie są wyjątkiem od tej reguły. Możemy cieszyć się długim i zdrowym życiem nawet po tym, gdy nasze możliwości reprodukcyjne się już wyczerpały.

Dlaczego tak jest? Jedną z możliwych odpowiedzi jest tzw. hipoteza babci. Według niej życie do późnej starości zawdzięczamy temu, że – ewolucyjnie – rodzice z naszego gatunku potrzebują wsparcia w opiece nad wnukami. W porównaniu z innymi gatunkami, dojrzewanie osobnika Homo sapiens trwa bardzo długo. Potrzeba kilkunastu lat, by był zdolny do rozmnażania, a jego szanse dożycia tego wieku rosną, gdy zajmują się nim nie tylko rodzice, ale i dziadkowie.

Gen, który pomaga sprzątać mózg

Czy ta hipoteza jest trafna? Naukowcy ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego twierdzą, że odkryli wspierający ją, dość zaskakujący biologiczny mechanizm.

Tylko kilka ssaków przechodzi menopauzę. Orki, jak się okazuje, są wyjątkiem

Rozmnażanie, obok m.in. oddychania i wydalania, to jedna z czynności życiowych łączących wszystkie istoty żywe. Co ciekawe, tylko ludzie i cztery z wielu gatunków waleni przechodzą menopau...

Związany jest on z genem kodującym receptor CD33 obecny na limfocytach T, czyli białych krwinkach zawiadujących odpornością organizmu. Porównując genom ludzi i szympansów, naukowcy odkryli, że mamy jego inną wersję niż małpy naczelne. U szympansów CD33 wiąże się z kwasem sialowym – związkiem organicznym z grupy cukrów, który znajduje się w błonie komórkowej każdej komórki. W ten sposób krwinka biała rozpoznaje inną komórkę jako część własnego organizmu, co tłumi reakcję autoimmunologiczną.

Ludzie posiadają jednak również inną, zmutowaną genu CD33 – w komórkach, które pełnią rolę „sprzątaczy” w naszym ciele. Takimi komórkami jest mikroglej. To komórki mózgu przyczyniające się do usuwania zniszczonych komórek mózgowych i blaszek amyloidowych (których gromadzenie się w mózgu jest związane z chorobą Alzheimera).

Czym więcej mamy typowo ludzkiej wersji receptora CD33, tym nasz mikroglej skuteczniej rozpoznaje „śmieci” gromadzące się w mózgu i „sprząta” je.

Jak organizm broni się przed dwoinką rzeżączki?

Jaki to ma związek z babciami i dziadkami? Zgodnie z teorią ewolucji to sukces reprodukcyjny stanowi główny mechanizm działania selekcji naturalnej, a nie długie życie po wydaniu potomstwa na świat. Jednak istnieje pewien organizm, który może mieć związek z jednym i z drugim.

Jest nim dwoinka rzeżączki (Neisseria gonorrhoeae) – bakteria odpowiedzialna za bardzo zaraźliwą chorobę zakaźną przenoszoną drogą płciową. Na jej powierzchni znajduje się kwas sialowy, ten sam, z którym wiąże się niezmutowany receptor CD33. Temu rzeżączka zawdzięcza swój sukces. Jest jak wilk w przebraniu owcy – po wniknięciu do organizmu nie jest rozpoznawana przez białe krwinki gospodarza jako groźny patogen. Te komórki reagują bowiem na kwas sialowy, znajdujący się na jej powierzchni.

Najstarszy przedstawiciel Homo sapiens może być jeszcze starszy niż dotychczas sądzono

Okazuje się, że najstarszy odkryty dotąd Homo sapiens, Omo I, może mieć ponad 230 tysięcy lat. Pokazały to najnowsze badania.

Zdaniem badaczy mutacja genu CD33, która pozbawiła receptor możliwości wiązania się z kwasem sialowym, pojawiła się, by chronić Homo sapiens przed rzeżączką w wieku reprodukcyjnym. Okazało się jednak, że ma dodatkowy efekt – w późniejszym wieku ułatwia „sprzątanie mózgu”, chroniąc przed demencją i pogarszaniem się zdolności poznawczych u seniorów.

Czy neandertalczycy też mieli kochających dziadków?

– Jest możliwe, że CD33 był jednym z genów „wybranych” przez ewolucję, by zwiększyć szanse przeżycia w kontakcie z groźnymi patogenami w wieku rozrodczym, a potem „wybranych” ponownie dla ochrony zdrowia mózgu w późniejszym wieku – mówi Pascal Gagneux, jeden z autorów pracy opublikowanej w czasopiśmie naukowym „Molecular Biology and Evolution”.

Co ciekawe, naukowcy odkryli, że spośród człowiekowatych tylko Homo sapiens posiada ochronną mutację genu CD33. Nie znaleziono jej w genomie ani neandertalczyków, ani denisowian.

– To zaskakujące. Jeśli wziąć pod uwagę geny, którymi różnimy się od szympansów, neandertalczycy zazwyczaj posiadają takie ich wersje jak my – mówi Ajit Varki, starszy autor pracy. – To wskazuje, że mądrość i opieka dziadków mogła być przewagą ewolucyjną, jaką miał nasz gatunek nad innymi wymarłymi hominidami – dodaje badacz.

Źródła: Molecular Biology and Evolution, phys.org.

Nasz ekspert

Magdalena Salik

Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com