Швейцарские ученые узнали, как эволюция изменила человеческий мозг

Исследователи из Швейцарского института биоинформатики SIB и Лозаннского университета изобрели новую методику изучения человеческого мозга. По их словам, она поможет найти ответ на один из главных вопросов эволюции – что позволило человеку добиться столь высокого уровня развития по сравнению с приматами, сообщает Science Advances.

Известно, что кодирующие белки геномы человека и шимпанзе отличаются всего на 1%. Но разница между представителями этих видов огромна.

Исследователи давно выдвинули гипотезу, что ключевую роль играет не столько последовательность ДНК, сколько регуляция генов (то есть когда, где и насколько сильно экспрессируется ген). Но оставалось неизвестным, как именно работает этот «механизм».

Авторы новой научной работы пришли к выводу, что «нужно уметь идентифицировать части генома, которые подверглись так называемому «положительному» отбору». Большинство случайных генетических мутаций не приносят ни пользы, ни вреда организму, а накапливаются со стабильной скоростью. Но иногда в определенной части генома скорость мутаций возрастает. Это происходит под влиянием естественного отбора, который повышает вероятность вида выжить в новых условиях.

Ученые воспользовались новым методом, объединившим модели машинного обучения с экспериментальными данными о работе генов. Затем они провели эволюционные сравнения между человеком, шимпанзе и гориллой.

В результате им впервые удалось доказать, что в ходе естественного отбора мозг человека претерпел особенно сильные изменения. Он видоизменился значительно больше, чем, к примеру, желудок или сердце. Кроме того, они выделили конкретные области, которые регулируют экспрессию генов.

Ранее ученые выяснили, что животные с большим мозгом сильнее подвержены вымиранию. Чем крупнее мозг, тем ниже плотность популяции.