Nová studie teď ukazuje, že jeden z těchto genetických pozůstatků může dodnes velmi nenápadně formovat lidské tělo: nositelé neandertálské varianty receptoru růstového hormonu mají v průměru o něco více svalové hmoty, jsou nepatrně vyšší a některé jejich anatomické znaky se posouvají směrem, který připomíná stavbu těla našich dávných příbuzných.
Neandertálci byli stavění jinak než my
Klasický obraz neandertálce jako shrbeného primitiva je dávno překonaný. Jejich kostry však skutečně ukazují, že měli v průměru jinou tělesnou stavbu než dnešní lidé.
Byli relativně nízcí, ale robustní. Měli široké hrudníky, masivnější kosti a silné úpony svalů. Takové tělo mohlo být výhodné v chladném klimatu pleistocénní Eurasie a při fyzicky náročném způsobu života.
Genetici proto hledají varianty, které mohly k některým z těchto charakteristik přispívat. Jednou z možností je systém růstového hormonu.
Růstový hormon vzniká v podvěsku mozkovém a krví se dostává k buňkám po celém těle. Aby mohl působit, musí se navázat na receptor GHR umístěný na jejich povrchu. Teprve tento kontakt spustí uvnitř buňky signální procesy související s růstem, metabolismem a vývojem tkání.
Nová práce ukazuje, že neandertálská verze tohoto receptoru nefungovala úplně stejně jako varianta, která je dnes u Homo sapiens nejběžnější.
Dvě malé změny v proteinu
Vědci porovnali sekvence genu GHR z neandertálských genomů s moderními lidskými variantami a našli kombinaci změn, která byla charakteristická pro neandertálskou linii.
Aby zjistili, zda jde jen o genetickou kuriozitu, nebo o funkční rozdíl, vložili neandertálskou a moderní verzi lidského receptoru do laboratorně pěstovaných buněk.
Potom přidali růstový hormon.
Rozdíl byl překvapivě výrazný. Buňky s neandertálským receptorem se při stimulaci hypofyzárním růstovým hormonem množily rychleji a vykazovaly silnější aktivaci signální dráhy STAT5. V průběhu několika dnů narostla jejich buněčná populace přibližně o 40 procent více než u buněk s moderní variantou receptoru.
Tady ale přichází velmi důležité ale.
Člověk s touto variantou nemá o 40 procent větší svaly.
Laboratorní buněčná kultura je zjednodušený systém vytvořený právě proto, aby bylo možné izolovat jeden biologický mechanismus. Skutečné lidské tělo ovlivňují tisíce dalších genetických variant, hormony, výživa, věk, pohlaví, zdravotní stav i pohyb.
Proto vědci potřebovali zjistit, zda se laboratorní efekt vůbec projeví mezi skutečnými lidmi.
Více než milion lidí ukázal stejným směrem
Autoři proto analyzovali genetická a zdravotní data z pěti biobank zahrnujících dohromady přibližně 1,13 milionu dospělých.
Výsledek byl malý, ale konzistentní.
Nositelé neandertálské varianty měli podle jednotlivých souborů přibližně o 270 až 285 gramů více beztukové hmoty, především v pažích, nohách a trupu. V průměru byli také asi o 0,3 centimetru vyšší a obvod boků měli přibližně o 2,7 milimetru větší.
Na jednotlivém člověku byste takový rozdíl prakticky neměli šanci poznat.
Teprve když porovnáte stovky tisíc lidí, statistický signál vystoupí.
Právě spojení obou částí studie je proto tak zajímavé. Laboratorní experiment ukazuje mechanismus, kterým může změněný receptor zesilovat odpověď buněk. Obrovské populační soubory ukazují, že nositelé stejné varianty mají skutečně nepatrně odlišnou tělesnou stavbu.
Jak poznamenal první autor Philipp Kanis, není běžné, aby se buněčná a populační data potkala takhle čistě.
Stopa se objevila také v čelisti a zubech
Svaly přitom nebyly jediným rozdílem.
Nositelé varianty měli v průměru také kratší kořeny některých zubů a nepatrně kratší ramus mandibulae, tedy zadní vzestupnou část dolní čelisti. Studie našla také vyšší pravděpodobnost předkusu.
Některé z těchto rysů se směrem změny podobají anatomickým charakteristikám známým u neandertálců.
To ale rozhodně neznamená, že člověk s touto variantou „vypadá jako neandertálec“. Sami autoři podobnou interpretaci výslovně odmítají. Tvar obličeje, výška, množství svalů i stavba kostry patří mezi velmi komplexní vlastnosti ovlivňované velkým množstvím genů a prostředím. Jeden receptor nedokáže vytvořit neandertálskou postavu.
Je to spíš drobný tah štětcem na obrazu složeném z tisíců dalších tahů.
U dětí se rozdíl zatím neukázal
Výzkumníci zkoumali také data více než 6 600 dětí do jedenácti let z britské kohorty Born in Bradford. U nich stejné tělesné rozdíly nenašli.
To naznačuje, že efekt varianty může výrazněji nastupovat až později během vývoje, například kolem puberty, kdy se osa růstového hormonu zásadně podílí na růstu kostí a změnách tělesné kompozice.
Jde zatím o interpretaci, nikoli definitivní vysvětlení. Nabízí ale logickou odpověď na otázku, jak může genetická varianta spojená s růstovým hormonem ovlivnit dospělou tělesnou stavbu, a přitom být téměř neviditelná v dětství.
Nejvíce této neandertálské varianty překvapivě není v Evropě
Ještě podivnější je její dnešní zeměpisné rozložení.
Neandertálce si často spojujeme především s Evropou, protože právě odtud pochází množství jejich nejslavnějších fosilií. Varianta GHR je však dnes mezi Evropany relativně vzácná – studie uvádí přibližně 0,5 procenta.
V některých populacích východní Asie se pohybuje kolem 15 procent a v jižní Asii zhruba kolem 20 procent, místy ještě výše. V analyzovaných subsaharských afrických souborech ji vědci nezachytili.
Neznamená to, že by neandertálci žili především v jižní Asii. Ukazuje to, co se s genetickým dědictvím děje během desítek tisíc let populačních migrací, náhodných změn frekvencí a přírodního výběru.
Varianta, která vznikla v jedné dávné populaci, může dnes dosahovat nejvyšší četnosti úplně jinde.
Neandertálská DNA v nás pořád něco dělá
Tento objev není první připomínkou toho, že neandertálské sekvence nejsou jen neaktivními genetickými fosiliemi.
Výzkum už spojil různé neandertálské varianty s fungováním imunity, citlivostí k bolesti, metabolismem nebo reakcí na některé infekce. Hugo Zeberg se svými kolegy například ukázal, že různé neandertálské haplotypy mohou v moderních lidech ovlivňovat riziko i ochranu před těžkým průběhem COVID-19.
Nová studie přidává něco mnohem viditelnějšího – byť jen o několik stovek gramů.
Část tělesných vlastností dávno zmizelé lidské skupiny může stále přežívat v anatomii současných lidí.
Neandertálci tedy nezanechali jen kamenné nástroje, kosti a stopy ohnišť.
Zanechali také potomky.
A v jejich DNA malou instrukci, která po čtyřiceti tisících letech stále dokáže říct některým lidským buňkám, aby na růstový hormon reagovaly o něco silněji.
A pokud by někoho napadlo využít tuto informaci jako omluvu, proč má někdo od přírody lepší předpoklady do posilovny, spoluautorka studie Miriam Berreiterová, která sama dělá CrossFit, to vystihla docela přesně: ani neandertálský receptor růstového hormonu nenahradí trénink.
Věděli jste, že...
...člověk nemusí mít neandertálského předka v každé jednotlivé rodové linii, aby nesl jeho DNA? Úseky zděděné po dávném křížení se během desetitisíců let opakovaně míchaly a zkracovaly, takže různí dnešní lidé nesou různé části někdejšího neandertálského genomu.
MOHLO BY SE VÁM TAKÉ LÍBIT
Zdroje: Kód Enigma [1], Current Biology – Increased signaling of the Neanderthal growth hormone receptor [2], Current Biology – Supplementary information [3], Karolinska Institutet – Hugo Zeberg, publications and research [4], Nature – Genetic diversity of late Neanderthals in northwestern Europe [5], The Times – Naturally muscly? Thank your brawny Neanderthal ancestors [6], img ai generated
