Мы умнее шимпанзе потому, что не подхватили ретровирус?

Сегодня мы, Homo Sapiens Sapiens успешно держим лидерство эволюционной гонки. Конкуренты остались в истории. Ближайшие генетические «братья», шимпанзе и карликовые шимпанзе. Но если они самые близкие наши генетические родственники, то почему их интеллект так отстает от нашего? И какую роль в этом играет ретровирусная инфекция?

Меня зовут Филипп, я психолог и приоритетная цель моих интересов – стабильный рост личных возможностей человека. В свободное от работы время нахожу любопытные исследования, которые и размещаю здесь. Ссылки на исследование, которое разбираю, приведены в тексте.

В чем разница мозга человека и шимпанзе?

Классическая теория эволюции говорит о том, что у человека и обезьяны был общий предок. Сегодня, ближайшие наши родственники: шимпанзе и карликовые шимпанзе (бонобо). Наши ветви разделились примерно 6 млн. лет назад. Но мы, люди, достигли значительного интеллектуального роста, а обезьяны нет. Может причина в вирусе?

Источник: Retroviral insertions contributed to the divergence of human and chimpanzee brains

Краткая суть исследования

Работа показывает конкретный биомеханизм. Как именно вставка ретровируса могла повлиять на развитие мозга шимпанзе. Это не доказывает, что мозг шимпанзе меньше человеческого именно из-за ретровирусов. Но это весьма любопытный ограничитель.

• В геноме шимпанзе одна из вставок ретровируса PTERV1 находится в области гена LINC00662.

• Вирусная вставка покрыта метильными метками ДНК. Из-за чего подавляется активность этого «вирусного» участка.

• Но метилирование распространяется за пределы вирусной вставки и подавляет ген LINC00662.

У человека этой вставки нет, и ген LINC00662 активно работает на ранних этапах развития мозга. В нашем мозге он производит длинную некодирующую РНК. Эта РНК управляет тем, как созревают нейроны и насколько они способны наращивать дендриты. А это и есть ключевой фактор нейрогенеза.

Немного про дендриты, нейроны и нейрогенез

Классические учебники биологии доносят простую истину: размер мозга – не главное. У тех же неандертальцев мозг был больше нашего. Да и в истории эволюции были моменты внезапных скачков роста мозга.

Самая вероятная причина кроется в связях. То, как нейроны организованы в единое целое. То, как они связываются, пересекаются, сплетаются в единые, готовые сети. Более того, в паттернах активности нейронов кроется та же природа сознания, чему предоставлены наглядные и проверяемые исследования.

Рост нейронов и развитие дендритов может свободно протекать в спокойной, благоприятной среде. Наглядный тому пример: разница в подходах воспитания детей. Дайте детям спокойно заниматься любимыми делами, играть со сверстниками, питаться и спать – вы получите здравого человека. Создайте для ребенка условия постоянного стресса, и когнитивный рост замедлится.

Все потому, что не только количество нейронов определяет когнитивный потенциал человека. Но и качество связей между этими нейронами.

Эволюция мозга человека. Эволюция мозга обезьяны. CRISPR

Возвращаясь к шимпанзе и влиянию ретровирусов на развитие мозга. Авторы проверили две важные части этой цепочки:

• Когда вставку ретровируса PTERV1 удалили с помощью CRISPR в индуцированных плюрипотентных стволовых клетках шимпанзе, то экспрессия LINC00662 резко возросла.

• Это доказательство того, что именно эта вставка подавляет этот ген на исследованной клеточной модели.

• Тогда ученые подавили LINC00662 в нейральных органоидах человеческого мозга. Это эдакие лабораторные трёхмерные модели для отслеживания некоторых процессов развития мозга.

Как результат, с подавлением LINC00662 менялись показатели созревания нейронов и формирования их отростков. Что подтвердило функциональную значимость этой части РНК.

Обезьяны тупее людей из-за того, что подхватили вирус?

Нет. Между вставкой вируса, которая выключает регуляторную РНК и торможением развития целого вида остаётся непаханое поле факторов, которые взаимно влияют друг на друга. Кроме того, исследование не показывает, что удаление вставки у шимпанзе сформировало бы мозг эквивалентный человеческому.

Также ученые не установили, какую долю межвидовых различий объясняет этот механизм.

Поэтому вердикт прост:

Древняя ретровирусная инфекция оставила в геноме предков шимпанзе вставку, которая подавляет регуляторную РНК, участвующую в развитии нейронов. Это могло стать одним из механизмов расхождения человеческого мозга и мозга шимпанзе, но не доказывает, что именно вирус сделал мозг шимпанзе таким маленьким.

Послесловие

Статья написана мною в свободное от работы время. Понимание того, как именно развивался мозг и что может отражаться на его качествах – как раз и определяет особенности нашей психики.