Pozyskano pradziejowe DNA ludzi ze ścian jaskiń. „Są genetycznymi archiwami dawnej obecności ludzi”
Przez dekady naukowcy badający najstarsze dzieje człowieka pobierali próbki DNA z kości i osadów. Teraz dokonali czegoś, co długo wydawało się niemożliwe: wyizolowali geny bezpośrednio ze ścian jaskiń, w których przed wieloma tysiącleciami powstawały spektakularne dzieła sztuki. Mowa o pieczarach w Hiszpanii i Portugalii.
Zachodnia Europa słynie ze spektakularnych malowideł naskalnych wykonanych przez pradziejowe społeczności przed nawet kilkudziesięcioma tysiącami lat. Jednak badania fizykochemiczne tej sztuki są trudne i najczęściej niewiele wnoszą. Międzynarodowy zespół badaczy postanowił sprawdzić, czy dawne ludzkie DNA mogło przetrwać bezpośrednio na powierzchniach skalnych? Ekspertyzy przyniosły pozytywną odpowiedź, ale była ona jednak dla badaczy nieco zaskakująca. Wyniki opublikowano właśnie na łamach „Nature Communications”. Nie tylko Altamira Naukowcy objęli swoimi badaniami 11 jaskiń położonych na Półwyspie Iberyjskim, na terenie Hiszpanii i Portugalii. Jednych z kluczowych stanowisk w czasie analiz była słynna Altamira. W 1985 r. została wpisana na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO. Pieczarę odkryto w drugiej połowie XIX wieku. Jest wypełniona malowidłami koni, jeleni, dłonie i różnymi zagadkowymi symbolami, które powstały między 36 000 a 13 000 lat temu. Eksperci pobrali również próbki z jaskiń Covarón (Asturia), Maltravieso (Estremadura), a także jaskiń Cudón, Les Pedroses, Tebellín oraz La Lloseta. Wszystko posiadały zdobienia w postaci sztuki naskalnej. – Wiemy, że część dzieł sztuki nanoszono na ściany jaskiń poprzez wydmuchiwanie lub rozcieranie pigmentu na powierzchni. Biorąc pod uwagę ogromną czułość współczesnych technik analizy kopalnego DNA, chcieliśmy sprawdzić, czy ten rodzaj kontaktu mógł pozostawić ślady DNA w sztuce naskalnej, co potencjalnie pozwoliłoby nam uzyskać profile genetyczne twórców tych dzieł – mówi Hipólito Collado Giraldo, archeolog i specjalista ds. sztuki naskalnej, który powołał do życia zespół badawczy First Art, który zajął się analizami. Skąd pobrano próbki? Naukowcy poddali analizie łącznie 120 próbek pobranych z różnych kontekstów archeologicznych. Skupili się na analizie próbek pigmentów w postaci ochry ze sztuki naskalnej (łącznie 24 panele), ale też „gołych” ścian jaskiń. Naukowcy szukali dowodów na obecność ludzkiego materiału genetycznego, który mógł zostać pozostawiony na skałach poprzez bezpośredni kontakt. Mogły być to takie wydzieliny jak pot, ślina przy wydmuchiwaniu farby, dotyk lub materiał genetyczny osadzony pośrednio wraz z pyłem i wodą. DNA zaklęte w skale Spośród 120 pobranych próbek tylko pięć pobranych ze ścian dostarczyło autentycznego kopalnego ludzkiego mitochondrialnego DNA. Wykryto je na kalcytowej skorupie ze śladami pigmentu, która znajdowała się pod panelem z przedstawieniami naskalnymi w jaskini Escoural. Pozostałe próbki z ludzkim DNA – ku zaskoczeniu archeologów – pochodziły ze ścian nie pokrytych malowidłami. Miały to być próbki kontrolne. Ludzkie DNA wykryto pondto w innych materiałach (nie pobrano ich ze ścian) badanych w tych samych lokalizacjach. Wszystkie 8 próbek osadów z jaskini Covarón zawierało pradziejowe ludzkie mtDNA, a w niektórych przypadkach było ono wyjątkowo obfite. Ślady ludzkiego DNA znaleziono również w osadach z jaskiń Altamira i Les Pedroses. Ludzkie DNA w trzech z tych próbek pochodzi głównie od kobiet, w jednej głównie od mężczyzn, a w przypadku jednej płeć pozostaje nieustalona. Dalsza analiza dwóch próbek z niedekorowanych ścian jaskini Covarón wykazała, że ich DNA należało do ludzi współczesnych anatomicznie, a analizy jądrowego DNA uplasowały ich w obrębie genetycznego klastra zachodnich łowców-zbieraczy. – To badanie zasadniczo zmienia nasze myślenie o tym, gdzie można znaleźć kopalne DNA – mówi Matthias Meyer, paleogenetyk z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka. – Byliśmy zaskoczeni, że kopalne DNA można wykryć nie tylko w próbkach zawierających pigment, ale także ze ścian jaskiń, które nie noszą widocznych śladów działalności człowieka w przeszłości. Możemy teraz zadać nowe pytania: kto dotykał tej ściany? Czy to był mężczyzna, czy kobieta? Do jakiej populacji należeli? Jak daleko pradziejowi ludzie zapuszczali się w głąb systemów jaskiniowych? – wylicza. Co DNA mówi o twórcach sztuki naskalnej? Wygląda na to, że powierzchnie pokryte pigmentem rzadko zatrzymują wystarczającą ilość DNA, by mogło ono przetrwać tysiące lat. Pierwsza autorka publikacji Alba Bossoms Mesa, doktorantka w Instytucie Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka w Lipsku przyznaje, że badacze ciągle nie są w stanie bezpośrednio powiązać znalezionych śladów kopalnego ludzkiego DNA z procesem tworzenia sztuki naskalnej. Jednak to dzięki jej badaniom udało się uzyskać pierwszy dowód na przetrwanie ludzkiego DNA sprzed tysiącleci na ścianach jaskiń. – To ekscytujące, że mogliśmy odkryć nowy sposób badania obecności ludzi w czasach prehistorycznych – podkreśla Mesa. DNA z jaskiń. Co dalej? Paleogenetyk Matthias Meyer stwierdził, że ściany jaskiń „są genetycznymi archiwami dawnej obecności ludzi.” – Kolejnym krokiem jest przetestowanie większej liczby stanowisk, stylów artystycznych i technik – zwłaszcza szablonów dłoni i sztuki figuratywnej w jaskiniach o dobrym stanie zachowania cząsteczek, na tyle, na ile pozwala na to małoinwazyjne pobieranie próbek – zapowiada. Naukowcy liczą, że dzięki dalszym pracom być może uda się ustalić, kto stworzył przynajmniej niektóre dzieła sztuki jaskiniowej – i przypisać tożsamość genetyczną, artystom, którzy je powołali do życia. Źródło: Nature Communications Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. przewodniki turystyczne po Egipcie oraz popularnonaukowe książki: „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” i „Bogowie Polski. Szamani, megality i zapomniane słowiańskie bóstwa”. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek.
Dlaczego w miastach rodzi się mniej dzieci? Naukowcy odkryli w naszych ciałach biologiczny przełącznik
Biolodzy od dekad obserwują tą samą zależność – gdy tylko na małej przestrzeni pojawia się zbyt wiele osobników, to natura sama zaciąga hamulec ręczny. Kury w ścisku znoszą mniej jaj, a zagęszczone populacje gryzoni rodzą mniejsze mioty. Najnowsze badanie ujawnia jedna szokujący, biochemiczny powód tego zjawiska. Zwierzęta same wysyłają sygnały, które niszczą ich własne DNA. Tylko… dlaczego?
Gdy globalna populacja ludzka zbliża się do poziomu 8,3 miliarda ludzi – co oznacza potrójny wzrost w stosunku do roku 1950 – świat mierzy się z paradoksalnym zjawiskiem. Choć na Ziemi jest nas coraz więcej, to globalne wskaźniki dzietności gwałtownie spadają: z 5 urodzeń na kobietę w połowie ubiegłego wieku do zaledwie 2,3 w 2021 roku. Według danych Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) już co szósta osoba na świecie doświadcza niepłodności. Przez lata winą obarczano czynniki ekonomiczne, stres miejski czy niedobór zasobów. Jednak zespół naukowców z Uniwersytetu Kolorado w Boulder pod kierunkiem prof. Dinga Xue udowodnił, że u podłoża tego problemu leży głęboko zakorzeniony, ewolucyjny mechanizm biologiczny. Wyniki ich przełomowych analiz zostały opublikowane na łamach prestiżowego czasopisma „Nature Communications”. Ścisk działa na nas jak promieniowanie Odkrycia dokonano przez czysty przypadek. Zespół prof. Xue badał tzw. efekt boczny wywołany promieniowaniem (RIBE). Zjawisko to występuje u pacjentów onkologicznych: poddane radioterapii komórki nowotworowe wysyłają sygnały chemiczne, które uszkadzają sąsiadujące, całkowicie zdrowe tkanki, powodując m.in. wypadanie włosów czy zaburzenia reprodukcyjne. Już w 2017 roku na łamach Nature prof. Xue opisał ten proces u modelowego organizmu – nicienia C. elegans. Okazało się, że komórki poddane stresowi radiacyjnemu wydzielają specyficzne białko o nazwie proteaza cysteinowa CPR-4. Białko to krąży po organizmie i niszczy DNA zdrowych komórek. Co kluczowe dla nas – ssaki, w tym myszy oraz ludzie, posiadają niemal identyczny odpowiednik tego chemicznego posłańca, zwany katepsyną B. Prawdziwy przełom nastąpił jednak wtedy, gdy badacze przyjrzeli się nicieniom, które nie były poddawane żadnemu promieniowaniu, ale żyły w ogromnym zagęszczeniu. Ku zdumieniu biologów, na poziomie molekularnym zwierzęta w tłumie wyglądały dokładnie tak, jakby zostały napromieniowane. Mutacje przekazywane z pokolenia na pokolenie Naukowcy zaczęli manipulować wielkością kolonii badawczych. Dopóki populacja nicieni była pod kontrolą, enzym CPR-4 pozostawał w uśpieniu. Jednak w momencie, gdy liczebność kolonii przekroczyła krytyczną granicę 3000 osobników, zwierzęta masowo zaczęły wydzielać destrukcyjne białko. Im większe było przeludnienie, tym więcej toksycznego enzymu trafiało do otoczenia. Eksperymenty powtórzone na myszach potwierdziły czarny scenariusz. U osobników żyjących w tłumie odnotowano średnio aż o 87% więcej mutacji genetycznych w komórkach rozrodczych. W efekcie zwierzęta miały mniej potomstwa, młode rodziły się z widocznymi wadami rozwojowymi a uszkodzenia te były przekazywane kolejnym pokoleniom, trwale wpływając na ewolucję gatunku. Gdy naukowcy sztucznie zablokowali działanie tego białka, negatywne skutki przeludnienia natychmiast ustały, co stanowi bezpośredni dowód na to, że enzym ten działa jak biologiczny przełącznik płodności. To ewolucyjny wentyl bezpieczeństwa Współczesne społeczeństwa koncentrują się w aglomeracjach. Szacuje się, że w miastach mieszka obecnie 45% światowej populacji, kolejne 36% zamieszkuje miasteczka i obszary podmiejskie a w typowo wiejskich regionach żyje już tylko 19% populacji. Stres związany ze ściskiem jest więc codziennością większości z nas. Badania z Boulder uświadamiają nam, dlaczego wskaźnik urodzeń w metropoliach spada najszybciej – wygląda na to, że natura wyposażyła nas w biologiczny bezpiecznik, który chroni ekosystemy przed kompletnym wyeksploatowaniem w wyniku eksplozji demograficznej. Choć autorzy badania zaznaczają, że potrzebne są dalsze analizy, aby bezsprzecznie potwierdzić identyczne działanie tego mechanizmu u ludzi, to odkrycie już teraz otwiera rewolucyjne perspektywy. Prof. Ding Xue zdążył już opatentować związek chemiczny, który bezpiecznie blokuje działanie destrukcyjnej katepsyny B u zwierząt. To może w przyszłości pomóc osobom zmagającym się z problemem niepłodności. Źródło: Nature Communications Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Tajemnica amerykańskiego grobu sprzed 300 lat. Czarny chłopiec spoczął wśród białych kolonistów
W dawnym kolonialnym mieście w stanie Maryland archeolodzy odnaleźli szczątki 8-letniego afrykańskiego chłopca. Był pochowany w tym samym grobie, co biali osadnicy. Naukowcy nie są pewni, czy dziecko było niewolnikiem, czy należało do kolonialnej rodziny.
Kolonialny Maryland, XVII wiek i zagadka, której nie udało się rozwiązać mimo setek lat. Archeolodzy odnaleźli szczątki 8-letniego chłopca o afrykańskich korzeniach, pochowanego na cmentarzu używanym głównie przez białych kolonistów. Badacze próbują ustalić, kim było dziecko i jaką pozycję zajmowało w społeczeństwie rodzącej się Ameryki. Analiza DNA dawnych mieszkańców Maryland W czasopiśmie naukowym „Current Biology” opublikowano właśnie wyniki badań, które pozwoliły odtworzyć fragment historii kolonialnego miasta St. Mary’s City. Naukowcy przeanalizowali DNA osób pochowanych tam w XVII i XVIII wieku, a następnie porównali je z ogólnodostępnymi bazami genealogicznymi współczesnych mieszkańców USA. – Nasze wyniki pokazują, że możliwe jest odtworzenie rozległych powiązań genealogicznych pomiędzy dawnymi mieszkańcami kolonii a współczesnymi populacjami Ameryki Północnej – napisali badacze w swojej pracy. Analizy DNA pozwoliły im zidentyfikować setki, a nawet tysiące potencjalnych współczesnych krewnych osób pochowanych w kolonii. To, jak podkreślają autorzy, pokazuje skalę ciągłości demograficznej sięgającej początków angielskiego osadnictwa. Badanie potwierdziło obecność osób o wysokim statusie społecznym w pochówkach przy kościele Brick Chapel, w tym możliwą identyfikację drugiego gubernatora Maryland, Thomasa Greene’a. – To pierwszy przypadek, w którym tak zaawansowane metody genetyczne pozwoliły ustalić konkretne osoby bez wcześniejszych założeń archiwalnych – zauważają naukowcy. 8-letni chłopiec pochowany wśród kolonialnej elity Autorów badania szczególnie zainteresował przypadek 8-letniego afrykańskiego chłopca, którego szczątki odnaleziono w jednym z grobów na cmentarzu używanym przez przedstawicieli kolonialnej elity katolickiej. Co ciekawe, ok. 25% jego DNA miało pochodzenie europejskie, co sugeruje możliwą mieszankę genów w pierwszym lub drugim pokoleniu urodzonym już w Ameryce. – Chłopiec został pochowany w trumnie i owinięty w całun, zgodnie z praktykami typowymi dla europejskich kolonistów, co wskazuje na bardziej złożony status społeczny, niż można by oczekiwać – podkreślają autorzy badania. Jednocześnie analiza izotopowa wskazuje, że dziecko urodziło się w Ameryce, a nie zostało przywiezione bezpośrednio z Afryki. To ważna przesłanka w interpretacji jego statusu. Naukowcy rozważają, czy mógł być niewolnikiem, osobą wolną albo związana z rodziną kolonistów w ramach systemu służby kontraktowej. – Służący znacznie różnili się od niewolników tym, że okres niewoli był ograniczony, zazwyczaj do czterech lub siedmiu lat. Po jego zakończeniu oczekiwano od nich włączenia się do społeczeństwa kolonialnego – powiedziała Live Science Anna Suranyi, historyczka z Endicott College W Massachusetts. Był niewolnikiem czy nie? Naukowcy nie dają jednoznacznej odpowiedzi Zarówno służący kontraktowi, jak i niewolnicy często mieszkali w tym samym domu co ich panowie. – Jednak jeśli chodzi o cmentarze, biali ludzie, w tym służący kontraktowi, byli zazwyczaj chowani na wydzielonych cmentarzach, a niewolnicy byli czasami chowani w odizolowanych i nieoznakowanych miejscach – dodaje Suranyi. Fakt, że chłopiec pochodzenia afrykańskiego został pochowany na cmentarzu Brick Chapel zgodnie z angielskimi zwyczajami, może wskazywać, że nie był niewolnikiem. – Ta praca podkreśla potencjał analizy dawnego DNA w wypełnianiu luk w zapisach historycznych – powiedział współautor badania David Reich, genetyk z Uniwersytetu Harvarda. – Chociaż źródła pisane są niezwykle bogate, dane genetyczne mogą nadal uzupełniać luki w tych zapisach i przynosić niespodzianki. – Nie możemy jednak jednoznacznie stwierdzić, czy chłopiec był osobą wolną, czy zniewoloną. Dostępne dane archeologiczne i genetyczne nie pozwalają na rozstrzygnięcie tej kwestii – podkreślili badacze. Sama obecność dziecka w takim miejscu pochówku może świadczyć o bardziej płynnych granicach społecznych w XVII-wiecznym Maryland, niż zakładają późniejsze historyczne narracje o brutalnie ukształtowanym systemie rasowym. Autorzy badania zwracają też uwagę na szerszy kontekst. Wczesne społeczności kolonialne były siecią powiązań rodzinnych, ekonomicznych i religijnych, w której status jednostki nie zawsze był jednoznacznie określony. – Nasze dane sugerują, że struktury społeczne w początkowej fazie kolonizacji były znacznie bardziej złożone, a kategorie wolności i niewoli nie miały jeszcze późniejszej, skodyfikowanej formy – twierdzą naukowcy. Źródło: Current Biology Nasz autor Jakub Rybski Dziennikarz i reporter, miłośnik kina niezależnego, literatury, ramenu, motocykli i dobrego rocka. Wcześniej związany z telewizją TVN24, obecnie pracuje w RMF FM. W National-Geographic.pl pisze regularnie o historii, nauce i przyrodzie. Publikował m.in. w „Viva! Man” i National Geographic Traveler”.
Ziemniak zmienił ludzkie DNA. Niesamowita ewolucja pod Andami
Przez tysiące lat mieszkańcy wysokich partii Andów budowali cywilizacje w jednym z najbardziej wymagających środowisk na Ziemi. Jednak ich sukces nie opierał się wyłącznie na technologii czy strategii politycznej – najnowsze odkrycie dowodzi, że kluczem mógł być… skromny ziemniak. Niepozorne warzywo na zawsze zmieniło ich DNA.
Zgodnie z wynikami badań opublikowanych w prestiżowym czasopiśmie „Nature Communications”, rdzenni mieszkańcy Andów, zwłaszcza ludy posługujące się językiem keczua, przeszli unikalną adaptację genetyczną. Ich organizmy przystosowały się do trawienia ogromnych ilości skrobi w sposób, którego nie spotyka się u żadnej innej populacji na świecie. Niezwykły gen AMY1 Naukowcy pod kierunkiem prof. Omera Gokcumena, genetyka antropologicznego z University at Buffalo, przeanalizowali dane genomiczne od ponad 3700 osób z 85 populacji na całym świecie. Skupiono się na genie AMY1, który odpowiada za produkcję amylazy – enzymu znajdującego się w ślinie, który rozpoczyna proces rozkładu skrobi już w jamie ustnej. Większość ludzi posiada od 2 do 6 kopii tego genu. Jednak rdzenni mieszkańcy Peru mają ich średnio aż 10. To najwyższa znana liczba kopii AMY1 u jakiejkolwiek populacji na Ziemi. Ta nadwyżka pozwala na znacznie efektywniejsze pozyskiwanie energii z węglowodanów, co w warunkach wysokogórskich, gdzie tlenu jest mało, a zapotrzebowanie na kalorie ogromne, było warunkiem przetrwania. – To wspaniały przykład tego, jak kultura kształtuje biologię – komentuje wyniki dla agencji Reuters prof. Gokcumen. Przetrwają najsilniejsi (i najedzeni) Udomowienie ziemniaka w Andach nastąpiło między 6 000 a 10 000 lat temu. Analiza wykazała, że zmiany genetyczne pojawiły się niemal w tym samym czasie. Posiadanie dziesięciu lub więcej kopii genu AMY1 dawało przodkom dzisiejszych Peruwiańczyków 1,24 proc. przewagi reprodukcyjnej na pokolenie. Choć ta liczba wydaje się niewielka, w skali tysiącleci oznaczała drastyczną selekcję naturalną. Osoby lepiej trawiące skrobię były zdrowsze, silniejsze i częściej przekazywały swoje geny dalej, ostatecznie trwale zmieniając profil genetyczny całego regionu. Ziemniak ma przypadkowe pochodzenie Ziemniaki, jakie znamy, wyewoluowały około 9 milionów lat temu. Co ciekawe, są wynikiem naturalnej hybrydyzacji przodków dzisiejszych pomidorów z rośliną o nazwie Etuberosum. W wyniku ich mariażu powstała niezwykła roślina, której pomidory przekazały gen SP6A, który aktywuje wzrost bulw, a która z Euberosum otrzymała gen IT1, który kontrolował rozwój podziemnych łodyg. Połączenie tych dwóch instrukcji dało początek roślinie, która dzisiaj karmi miliardy ludzi. Bulwa, której nie znamy Dla przeciętnego mieszkańca Europy ziemniak to gładki, żółty lub biały owal z supermarketu. W Peru rzeczywistość wygląda zupełnie inaczej. W tamtejszych Andach uprawia się od 3 000 do 4 000 odmian tego warzywa. Przyjmują one barwy od głębokiego fioletu, przez róż i czerwień, aż po czerń, oferując wiele wartości odżywczych, o których zachodni świat dopiero zaczyna się dowiadywać. Od czasu hiszpańskiego podboju Imperium Inków w XVI wieku ziemniak stał się globalnym fenomenem. Pod koniec XVIII wieku był już podstawą diety w większości krajów europejskich. Legenda głosi, że to Thomas Jefferson spopularyzował w Ameryce frytki, przywożąc przepis na ziemniaki „smażone w małych plastrach” (fr. Pommes de terre frites) bezpośrednio z Francji. Ziemniaki zwiedziły więc cały glob, by finalnie ponownie znaleźć się w Ameryce – jednak w lekko odmienionej formie. Lekcja ludzkiej adaptacji Badanie opublikowane w „Nature Communications” jest jednym z najsilniejszych dowodów na to, jak szybko ludzie potrafią dostosować się do dostępnego pożywienia. Dzięki historii mieszkańców Andów widzimy jak na dłoni, że ewolucja nie jest tajemniczym zapisem odległej przeszłości, tylko procesem, który dzieje się tu i teraz. Także przez to, co regularnie gości na naszym talerzu. Źródło: Nature Communications Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Przełom po 180 latach. Genetycy zidentyfikowali czterech członków przeklętej wyprawy polarnej
Ponad 180 lat po zaginięciu feralnej polarnej wyprawy Johna Franklina, nauka pozwala nam przypisać odkryte szczątki konkretnym uczestnikom tej tragicznej misji. Dzięki analizie DNA i pomocy żyjących krewnych, czterej marynarze przestali być anonimowymi ofiarami Arktyki.
W 1845 roku brytyjska ekspedycja pod dowództwem kapitana Johna Franklina wyruszyła na pokładach HMS Erebus i HMS Terror, by pokonać Przejście Północno-Zachodnie. Była to czwarta arktyczna wyprawa Franklina, mająca na celu dotarcie do Pacyfiku. I jedna z najsłynniejszych ze względu na swój przebieg. Misja zakończyła się tragicznie – lód uwięził oba statki w rejonie Wyspy Króla Williama. Zginęli wszyscy członkowie załogi, czyli w sumie 129 osób. Losy jednostek i ludzi Jednostki po raz ostatni widziano w 1848 roku na Morzu Baffina. Mimo zorganizowania 30 akcji ratunkowych w latach 1847–1859, nie natrafiono na ich ślad. Przełom nastąpił dopiero niedawno dzięki nowoczesnej technologii: HMS Erebus odnaleziono w 2014 roku; HMS Terror zlokalizowano w 2016 roku. Szczątki członków wyprawy odnajdywano w tym regionie od połowy XIX wieku, jednak przez dekady większość z nich pozostawała bezimienna. Genetyczny detektyw na tropie Antropolodzy z University of Waterloo, pod kierownictwem dr. Douglasa Stentona i dr. Roberta Parka, prowadzą zaawansowane badania mające na celu przywrócenie tożsamości zmarłym śmiałkom z wyprawy Franklina. Kluczem do sukcesu okazała się ekstrakcja DNA ze znalezionych szczątków szkieletowych i porównanie ich z materiałem genetycznym przekazanym przez żyjących potomków załogi. Badacze analizowali mitochondrialne DNA oraz DNA chromosomu Y, co pozwoliło na uzyskanie całkiem precyzyjnych wyników. Do tej pory udało się zidentyfikować łącznie sześciu członków wyprawy. Identyfikacje kolejnych marynarzy Teraz udało się zidentyfikować cztery kolejne osoby. Tych trzech mężczyzn służyło na HMS Erebus i zginęli w okolicach Zatoki Erebus. Są to: William Orren (marynarz) – jego kości odkryto na stanowisku archeologicznym NgLj-1, położonym w południowej części wybrzeża Zatoki Erebus; David Young (chłopiec okrętowy I klasy) – został zidentyfikowany na podstawie analizy próbek ze stanowiska NgLj-2, zlokalizowanego około 2 km na wschód od NgLj-3, gdzie odkryto drugą łódź i ślady świadczące o desperackich próbach przetrwania; John Bridgens (steward) – szczątki zidentyfikowano na stanowisku NgLj-3, gdzie brytyjska wyprawa poszukiwawcza w 1859 roku odkryła 28-stopową łódź ratunkową z fragmentami szkieletów. Ich identyfikacja potwierdza, że byli oni wśród tych, którzy przetrwali pierwsze trzy lata wyprawy i wzięli udział w tragicznej próbie ucieczki z Arktyki. Czwartym zidentyfikowanym jest oficer Harry Peglar z HMS Terror. Zagadka munduru i dokumentów Identyfikacja Harry’ego Peglara kończy trwającą od 1859 roku dyskusję na temat tożsamości szczątków znalezionych 130 kilometrów od Zatoki Erebus. Ciało to znaleziono z osobistymi dokumentami Peglara, ale ubiór nie odpowiadał pełnionego przez niego funkcji, co przez 166 lat wprowadzało badaczy w błąd. Przy szczątkach znajdował się certyfikat marynarski, poezję oraz opisy wydarzeń z ekspedycji, będące jednymi z niewielu pisemnych świadectw tej wyprawy. Badania DNA ostatecznie potwierdziły, że to właśnie Peglar był właścicielem tych pamiątek. Więzy krwi silniejsze niż czas W procesie identyfikacji kluczową rolę odegrały drzewa genealogiczne i pomoc potomków. Jednym z nich był Rich Preston, dziennikarz BBC News, który po przekazaniu próbki DNA dowiedział się, że jest spokrewniony z Johnem Bridgensem. – Dla żyjących potomków odkrycia te dostarczają niedostępnych wcześniej szczegółów na temat okoliczności i miejsc śmierci ich bliskich, a także tożsamości niektórych członków załogi, którzy zginęli wraz z nimi – powiedział autor publikacji na temat analiz DNA dr Douglas Stenton z Uniwersytetu Waterloo. Źródło: Journal of Archaeological Science Reports Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. przewodniki turystyczne po Egipcie oraz popularnonaukowe książki: „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” i „Bogowie Polski. Szamani, megality i zapomniane słowiańskie bóstwa”. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.
Nowe badania ujawniają pochodzenie Ukraińców. Naukowcy przeanalizowali DNA ich przodków
Nowe badania kopalnego DNA rzucają światło na pochodzenie mieszkańców dzisiejszej Ukrainy. Region ten od tysięcy lat był miejscem intensywnych migracji i wymiany kulturowej. Mimo tej zmienności naukowcy odkryli trwały komponent genetyczny obecny w populacji od epoki brązu.
Spis treści: Badania mimo wojny Co kopalne DNA mówi o przodkach Ukraińców? Europejska unia genetyczna Ostatnie dekady przyniosły rewolucję w poznaniu ludzkiego genomu. Postęp w tej gałęzi nauki przyczynił się również do coraz to szerszych analiz kopalnego DNA. W ten sposób określa się badanie materiału genetycznego pochodzącego od osób, które zmarły dawno temu, m.in. w pradziejach. Często takie badania powodują wiele emocji. Tak też było z próbą określenia pochodzenia Słowian na podstawie badań DNA. Tymczasem międzynarodowy zespół naukowców z Ukrainy, Estonii i Wielkiej Brytanii postanowił się przyjrzeć genomowi mieszkańców współczesnej Ukrainy na przestrzeni dziejów. Jakie uzyskano wyniki? Badania mimo wojny Wyniki analiz opublikowano na łamach czasopisma naukowego „Science Advances”. Z uwagi na duży zakres badania w projekt zaangażowanych było kilkadziesiąt osób. Badaniami kierowała dr Lehti Saag z Instytutu Genomiki Uniwersytetu w Tartu wraz z profesorem Markiem Thomasem z University College London i Pontusem Skoglundem z Instytutu Francisa Cricka. Badanie nie byłoby możliwe bez ukraińskich badaczy, m.in. drugiej autorki artykułu Olgi Utevskiej, która jest obecnie stypendystką MSCA4Ukraine na Uniwersytecie w Tartu oraz licznych archeologów nadal aktywnie prowadzących wykopaliska w Ukrainie – pomimo wojny i obrony przed rosyjskim najeźdźcą. Co kopalne DNA mówi o przodkach Ukraińców? Na potrzeby badań naukowcy przebadali próbki z zębów i kości 91 zmarłych odkrytych na stanowiskach archeologicznych w całej Ukrainie, chociaż najwięcej we wschodniej części kraju. Były to osoby, które żyły od około 9000 roku p.n.e. do 1800 roku naszej ery. Wyniki potwierdziły przypuszczenia badaczy. Materiał DNA był bardzo heterogeniczny, czyli urozmaicony, w tym regionie w ciągu ostatnich 3500 lat do około 500 lat temu. – Krótko mówiąc, nasze badanie ujawnia zróżnicowany zakres pochodzenia przodków w regionie Ukrainy w czasie w wyniku częstych ruchów, asymilacji i kontaktów międzyludzkich – konkludują naukowcy. Region północnego Pontu, który obejmuje dzisiejszą Ukrainę, był przez wieki skrzyżowaniem ludów migrujących z wielu kierunków. Łączył rozległy step euroazjatycki z Europą Środkową. Na przykład dwa tysiące lat temu nad Morzem Czarnym znajdowały się greckie kolonie. Europejska unia genetyczna Na podstawie analiz badacze zauważyli, że pod koniec epoki brązu mieszkańcy obecnego terytorium Ukrainy byli podobni pod względem genetycznym do ówczesnych ludzi mieszkających w pozostałej części Europy. Była to mieszanka europejskich, rdzennych łowców i zbieraczy, wczesnych rolników przybyłych w VI tysiącleci z Anatolii i ludów stepowych trudniących się pasterstwem. I te składniki DNA są obecne w regionie Ukrainy od tego czasu do dziś. Kolejna zmiana w genomie ludzi mieszkających w regionie pontyjskim nastąpiła od wczesnej epoki żelaza do średniowiecza. Wówczas ze wschodu przybyli nomadzi, w tym Scytowie, Hunowie czy Goci, którzy w różnym zakresie krzyżowali się z lokalną ludnością. Naukowcy przyznają, że pobierali próbki DNA głównie ze zmarłych, którzy mogli być imigrantami w strefie pontyjskiej. Niemniej jednak profil genetyczny, który jest podobny do współczesnych Ukraińców, utrzymywał się w regionie na przestrzeni kilku tysiącleci. „Pomimo wyraźnych oznak wysokiej aktywności migracyjnej, w tym z Azji Wschodniej, a także istotnej domieszki [w DNA – przyp. red.], zauważamy główny autochtoniczny komponent ukraińskiego pochodzenia, przynajmniej od epoki brązu” – podsumowują badacze. Źródło: Science Advances
Piastowie pod lupą genetyków. Wielki przełom czy początek nowej zagadki?
Czy pierwsi władcy Polski byli rdzennymi Słowianami, czy może przybyszami z dalekiej północy lub zachodu? Najnowsze badania genetyczne rzucają nowe światło na genetyczny portret dynastii. Ale zamiast stawiać kropkę nad i, otwierają fascynujący etap badań. Udało się jednak znaleźć dowód na niewierność w królewskiej linii.
Piastowie stworzyli zręby państwa polskiego w X wieku. Ten ród wprowadził młody organizm polityczny do kręgu cywilizacji łacińskiej. Uczestniczył w polityce kontynentu poprzez liczne koligacje z innymi książęcymi liniami. Historycy dysponują skąpymi źródłami pisanymi dotyczącymi rzeczywistego pochodzenia Piastów, co przez wieki sprzyjało powstawaniu legend o lokalnych, plemiennych korzeniach. Historycy rozważali różne hipotezy – od rodzimego pochodzenia, po teorie o normandzkich lub morawskich najeźdźcach. Genetyka stawia kropkę nad i? Odpowiedź na to pytanie miał przynieść szeroko zakrojony projekt badawczy „Genetyczna genealogia dynastii Piastów i pokrewnych europejskich rodzin królewskich” kierowany przez prof. Marka Figlerowicza z Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN, który sfinansowało Narodowe Centrum Nauki. Podstawowym problemem w czasie wieloletnich badań było pozyskanie dobrze zachowanego materiału genetycznego. Niestety, większość z piastowskich pochówków uległa zniszczeniu, a tam gdzie prawdopodobnie złożono przedstawicieli rodu, nie ma jednak pewności, czy to na pewno oni. Celem badania było określenie ciągłości linii męskich (Y-DNA) i żeńskich (mtDNA) oraz powiązań Piastów z innymi dynastiami, takimi jak Arpadowie, Przemyślidzi czy Rurykowicze. W ramach trwających wiele lat prac poszukiwawczych zidentyfikowano ponad 340 potencjalnych miejsc pochówku, co pozwoliło na wyłonienie grupy 17 szkieletów o wysokiej jakości danych genetycznych. – Na podstawie tych danych oraz danych historycznych, archeologicznych i antropologicznych mogliśmy stwierdzić, że z bardzo wysokim prawdopodobieństwem, praktycznie graniczącym z pewnością, badane szczątki należały do przedstawicieli dynastii Piastów. Uzyskane wyniki pozwalają określić, do jakiej linii męskiej należeli badani Piastowie – przekazał National Geographic Polska prof. Figlerowicz. Jedne z najlepszych próbek, których tożsamość określono jako „bezsporną” pochodzą z grobów ostatnich książąt mazowieckich, Stanisława i Janusza III (żyli na przełomie XV/XVI wieku), które pozostały nienaruszone do 1953 roku. Mimo że Płock jest największą nekropolią Piastów, tamtejsze szczątki były w przeszłości silnie przemieszane. Dlatego za najstarszą pewną próbkę genetyczną, od której zaczyna się wiarygodny opis męskiej linii Piastów badacze uznają DNA Konrada Mazowieckiego oraz jego potomków. Słowiańska haplogrupa? Głównym i najbardziej medialnym odkryciem badania jest zidentyfikowanie męskiej linii Piastów należącej do haplogrupy R1b-BY3549. Ta konkretna linia genetyczna jest dziś wyjątkowo rzadka w Europie Środkowo-Wschodniej, a jej ślady w bazach kopalnego DNA odnaleziono u osób żyjących niegdyś na terenach dzisiejszej Francji, Holandii oraz Anglii. Jak należy rozumieć to ustalenie? – Słowianie, jak wiadomo, to pojęcie kulturowe oznaczające przynależność do jakiegoś kręgu tradycji, języka. Możemy zapytać, czy ktoś czuje się Słowianinem; nie odczytamy jednak tego z jego genów. Nie wiemy, kiedy Piastowie przybyli na ziemie polskie. Jeżeli wiele lat przed powstaniem państwa Piastów, wówczas mogli uważać się za ludność lokalną, czyli za Słowian – mówi prof. Figlerowicz. – Może być też całkowicie odwrotnie, to znaczy, że przybyli z zewnątrz i tworząc zręby nowego państwa nie uważali się za ludzi lokalnych czy Słowian. Na te pytania muszą już odpowiedzieć historycy i archeolodzy, na przykład poprzez analizy relacji Piastów z innymi ówczesnymi dynastiami – wskazuje badacz. Asymilacja odpowiedzią? Przypuszczalne obce pochodzenie Piastów można tłumaczyć też w sposób zaproponowany przez jednego z autorów nowej publikacji, Michała Golubińskiego – genetyka w Laboratorium Paleogenetyki i Genetyki Konserwatorskiej w Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego oraz w Instytucie Chemii Bioorganicznej PAN. – Patrząc z dużo szerszej perspektywy na tym obszarze nie można wykluczyć linii obcych, niesłowiańskich, ale związanych z tzw. ludnością restgermańską [Germanami], która w enklawach przetrwała wędrówki ludów i następnie zasymilowała się w społecznościach Słowian. Z tej perspektywy miałoby to miejsce na wiele pokoleń przed Mieszkiem, więc ciężko wówczas stwierdzić jego nielokalność i niesłowiańskość – wskazał naukowiec. Dodaje, że tuż po recenzji artykułu pojawiły się kolejne próbki kopalne z tą samą rzadką linią genetyczną, które zidentyfikowano w lokalizacjach położonych znacznie bliżej granic dzisiejszej Polski, a konkretnie w Czechach. Tak więc Piastowie wcale nie muszą pochodzić z bardzo odległych rejonów. Badania potwierdziły również znane z dokumentów więzi z węgierskimi Arpadami. Dzięki identyfikacji linii mitochondrialnej T2b2b1 u Konrada Mazowieckiego udało się powiązać jego szczątki z węgierskim królem Gézą II. Konrad Mazowiecki jako punkt wyjścia, a nie meta Pojawia się istotne zastrzeżenie dotyczące badań, na które wskazuje Golubiński. – Nie możemy być pewni na 100%, czy linia męska Konrada Mazowieckiego, dla której markerem jest haplogrupa R-BY3549 jest linią właściwą dla starszych pokoleń Piastów. A wiec tym bardziej komplikuje to na tym etapie badań możliwość odpowiedzi dotyczącej pochodzenia Mieszka I i jego przodków – powiedział Golubiński National Geographic Polska. – Musimy pamiętać, że najstarszą pewną próbką, na której opierają się wnioski o haplogrupie R1b, jest Konrad Mazowiecki i jego potomkowie z linii mazowieckiej. Od protoplasty rodu, Mieszka I, dzieli ich kilka pokoleń, co sprawia, że przenoszenie tych wyników na całą dynastię jest ryzykowne – dodał genetyk. W Katedrze Płockiej odnaleziono szczątki starszych przedstawicieli rodu, ale ich profile genetyczne są zbyt szczątkowe, by jednoznacznie potwierdzić pokrewieństwo z Konradem Mazowieckim. Dochodzi jeszcze problem… skoków w bok. Niewierny Piast Badania genetyczne wykazały, że oficjalna historia nie zawsze szła w parze z biologią. Naukowcy zidentyfikowali ewidentne złamanie linii męskiej u najpewniej Kazimierza I. Choć oficjalnie uchodził za syna Trojdena I, jego haplogrupa Y (R1a) całkowicie wyklucza biologiczne ojcostwo Piasta z linii R1b. To twardy dowód na małżeńską niewierność lub inne nieprzewidziane zdarzenia sprzed wieków. Podejrzenie pada na matkę Kazimierza I, Marię Halicką (Marię z Galicji), żonę Trojdena I. Co fascynujące, Kazimierz genetycznie pozostał Piastem – analizy pokrewieństwa wykazały, że błękitną krew odziedziczył „po kądzieli”, po matce i babce, które również wywodziły się z tego rodu. Zdrad mogło być jednak więcej, bo najstarsze szczątki z Płocka mają haplogrupę R1a, co różni je od późniejszego Konrada Mazowieckiego (R1b). Być może do zdrady doszło w pokoleniu Kazimierza Sprawiedliwego lub tuż przed nim. Tu warto wyjaśnić kwestię haplogrupy R1a, uznawanej często za słowiańską. Może ona świadczyć o tym, że pierwsi Piastowie byli jednak „typowymi Słowianami”, a cała późniejsza linia mazowiecka to genetyczni outsiderzy, lub też (co równie prawdopodobne), że szczątki w Płocku są tak pomieszane, iż badane próbki R1a w rzeczywistości nie należą do członków rodziny panującej. Zdrada małżeńska to problem dla badaczy Niewierność może kłaść się cieniem na interpretacjach dotyczących genetyki Piastów. – Nie możemy stwierdzić, czy do złamania linii męskiej nie doszło wcześniej. Najstarszym z badanych przez nas Piastów był Herman. Nadal nic nie wiemy o wcześniejszych Piastach: Mieszku I, Chrobrym, Mieszku II i Kazimierzu Odnowicielu. I tu pojawia się pole do wielu spekulacji – przekazał National Geographic Polska prof. Marek Figlerowicz. DNA Piastów – co dalej? Zapytaliśmy prof. Figlerowicza, czy to finalne analizy związane z piastowskim materiałem. –Większość wyników została przedstawiona w opublikowanym wczoraj artykule. Mamy jeszcze kilka dodatkowych próbek, pochodzących głównie od Piastów śląskich. One wymagają jednak dalszych analiz. Nie ulega także wątpliwości, że dynamiczny rozwój technik pozyskiwania i sekwencjonowania kopalnego DNA może w przyszłości dostarczyć nowych informacji także na temat zbadanych już Piastów – podkreślił naukowiec. Dodał, że właśnie zaprezentowane wyniki badań to rezultat około 10 lat ciężkiej pracy związanej z poszukiwaniami grobów piastowskich, zdobywaniem pozwoleń na ich otwarcie i pobranie próbek. – To lata analiz zebranych danych, które pozwoliły ustalić z jakim prawdopodobieństwem badane szczątki mogły należeć do przedstawicieli dynastii piastowskiej – dodał naukowiec. Zdaniem archeologa zajmującego się tematyką średniowiecza, ale który nie jest współautorem artykułu, dr. Dariusza Błaszczyka z Wydziału Archeologii UW, nowa publikacja jest podstawą do dalszych analiz. – Mamy dane dotyczące genomu i jednej linii Piastów mazowieckich. Będzie się do czego odnieść – podkreślił. Źródła: Nature Communications, National Geographic Polska Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.
Całun Turyński pełen hinduskiego DNA. Nowe odkrycia genetyków komplikują historię relikwii
Czy Całun Turyński ma boskie pochodzenie? Od wieków dzieli ludzkość na wierzących i sceptyków – a teraz konflikt się chyba zaogni. Nowe analizy genetyczne dodają kilka nowych farb na to „religijne płótno”: na całunie zapisano historię podróży przez kontynenty, spotkań z tysiącami ludzi (także Hindusami) i kontakt z roślinami z Nowego Świata. Jak to możliwe?
Relikwia, która według wierzeń miała spowijać ciało Jezusa Chrystusa, mierzy 4,4 metra długości i 1,1 metra szerokości. Chociaż od niemal 500 lat spoczywa w Katedrze Turyńskiej, to wciąż owiana jest tajemnicą. Teraz wiemy jednak więcej: zespół pod kierownictwem Gianniego Barcaccia z Uniwersytetu w Padwie przeanalizował materiał genetyczny zebrany z całunu, a wyniki rzucają nowe światło na pochodzenie tkaniny. Co jest prawdą, a co jest kłamstwem? Ślady z całego świata: od Indii po Amerykę Jednym z najbardziej zaskakujących nowych odkryć zespołu jest obecność ludzkiego DNA – ale nie boskiego pochodzenia, a wywodzącego się z linii indyjskich. Stanowią one 40% zidentyfikowanego materiału. Sugeruje to, że przędza mogła zostać wyprodukowana w Indiach lub że płótno miało kontakt z handlarzami z regionu Doliny Indusu. Okazuje się więc, że – tak jak większość współczesnych tkanin – i Całun Turyński pochodzi z Dalekiego Wschodu. Rośliny z Nowego Świata To jednak nie koniec niespodzianek. Na płótnie zidentyfikowano DNA zdumiewająco szerokiej gamy organizmów roślinnych: marchwi i różnych gatunków pszenicy, które mogły występować na Bliskim Wschodzie, pomidorów, ziemniaków oraz papryki – które pochodzą zza Oceanu Atlantyckiego. Dla mechanizmów datowania kluczowa jest obecność drugiej grupy gatunków: rośliny te sprowadzono do Europy dopiero po odkryciu Ameryki. Oznacza to, że tkanina musiała mieć z nimi kontakt w ciągu ostatnich kilkuset lat, co potwierdza ogromną skalę zanieczyszczenia obiektu. DNA tysiąca rąk Jakiś czas temu naukowy świat obiegły informacje, że Całun Turyński – na podstawie nowo odkrytego średniowiecznego dokumentu – może być całkowicie fałszywy. Wywołało to oczywiście falę dyskusji. Naukowcy chcieli jednak oprzeć się nie na danych historycznych, a na analizie DNA. Po próbach sami badacze przyznali: zidentyfikowanie „oryginalnego” DNA osoby owiniętej w płótno jest dziś praktycznie niemożliwe. Całunu dotykały tysiące osób – od średniowiecznych wiernych, przez ekipy konserwatorskie, aż po zespół badawczy z 1978 roku. Każda z tych osób zostawiła na tkaninie swój genetyczny ślad, tworząc warstwową strukturę materiału biologicznego, której nie da się łatwo rozdzielić. Różnorodność genetyczna i DNA pochodzące od osób z różnych grup etnicznych sugeruje, że relikwia podróżowała szeroko po całym regionie śródziemnomorskim. Spór o wiek: całun pochodzi ze średniowiecza czy ze starożytności? W świecie nauki wciąż żywy jest spór zapoczątkowany badaniem radiowęglowym z 1988 roku. Wskazało ono, że całun powstał w latach 1260–1390, co sugerowałoby jego średniowieczne pochodzenie (płótno po raz pierwszy pojawia się w dokumentach historycznych we Francji w 1354 roku). Anders Götherström z Uniwersytetu w Sztokholmie podkreśla, że choć wyniki DNA są fascynujące, nie dają podstaw, by wątpić w datowanie radiowęglowe. – Wciąż nie widzę powodu, by wątpić, że całun jest francuski i pochodzi z okresu średniowiecza – twierdzi Götherström. Według niego historia tkaniny jako kluczowej relikwii może być ciekawsza niż legendy o jej starożytnym pochodzeniu, które na razie nie znajdują twardego naukowego wsparcia. Dlaczego wciąż nie ma ostatecznej odpowiedzi? Całun Turyński pozostaje najbardziej spornym przedmiotem w historii archeologii. Największa kontrowersja dotyczy mechanizmu powstania obrazu. Mimo prób odtworzenia go przez artystów i naukowców, do dziś nie wiadomo, jak na płótnie powstał negatywowy wizerunek mężczyzny, który nie wykazuje śladów pędzla ani barwników. Sceptycy wskazują na wspomniane datowanie radiowęglowe, podczas gdy zwolennicy autentyczności argumentują, że próbka do badań mogła pochodzić z fragmentu płótna naprawianego przez zakonnice po pożarze w XVI wieku. Innym punktem sporu jest obecność śladów krwi grupy AB oraz pyłków roślin charakterystycznych dla okolic Jerozolimy, co zdaniem niektórych naukowców potwierdza starożytną metrykę obiektu. Sprzeczne dowody – genetyczne ślady z Indii i Ameryki, średniowieczne datowanie i unikatowa technika obrazowania – sprawiają, że Całun Turyński pozostaje zagadką na styku nauki, historii i metafizyki. Źródła: New Scientist, National Geographic Polska Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Czy życie spadło z kosmosu? „Wielka piątka” cegiełek DNA i RNA znaleziona na kolejnej planetoidzie
Czy życie na Ziemi zaczęło się od uderzenia innego ciała niebieskiego? Japońska sonda Hayabusa-2 dostarczyła na to kolejnych dowodów. W przywiezionych przez nią próbkach planetoidy Ryugu odkryto komplet zasad azotowych – fundamentalnych związków, z których zbudowany jest każdy żywy organizm.
Czarne drobinki przywiezione z Ryugu w 2020 roku przez misję Hayabusa-2 ważą zaledwie kilka gramów. Okazało się, że zawierają kompletny zestaw związków potrzebnych do powstania życia. A zatem materia organiczna, która ukształtowała ziemską biosferę, nie musiała powstać bezpośrednio na naszej planecie, lecz mogła zostać na nią dostarczona w wyniku kolizji z ciałami niebieskimi. To odkrycie nie tylko wspiera tzw. teorię panspermii, ale sugeruje, że „cegiełki życia” są powszechne w Układzie Słonecznym. Ryugu to już druga (po Bennu) planetoida, na której wykryto „wielką piątkę” cegiełek życia. „Wielka piątka” cegiełek życia W próbkach z Ryugu znaleziono wszystkie pięć zasad azotowych, które tworzą kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) oraz rybonukleinowy (RNA). Wcześniejsze badania wykrywały tylko uracyl. Tym razem znaleziono też pozostałą czwórkę: adeninę, guaninę, cytozynę oraz tyminę. Znalezienie ich wszystkich na jednym obiekcie o szerokości zaledwie 900 metrów dowodzi, że na asteroidach przez miliardy lat mogą krążyć cząsteczki o krytycznym znaczeniu dla powstania życia. Co amoniak robi na planetoidzie? Analiza próbek z Ryugu ujawniła coś jeszcze – zaskakującą korelację między ilością „wielkiej piątki” zasad a stężeniem amoniaku. Jest to odkrycie o tyle istotne, że żaden dotychczas znany model teoretyczny nie przewidywał takiej zależności. Sugeruje to istnienie nieznanego wcześniej szlaku syntezy chemicznej, który zachodził w ekstremalnych warunkach wczesnego Układu Słonecznego. Dzięki porównaniu danych z planetoid Ryugu i Bennu oraz meteorytów znalezionych na Ziemi badacze zauważyli, że choć proporcje składników różnią się w zależności od historii danej skały, ich obecność jest niemal regułą. To pozwala sądzić, że przestrzeń kosmiczna jest bogatym magazynem „półproduktów”, które w odpowiednich warunkach mogą zapoczątkować powstanie życia. Ryugu jako analog wczesnej Ziemi Mimo że obecność zasad azotowych nie oznacza, iż na samej asteroidzie istniało życie, znalezisko to wzmacnia hipotezę o zewnętrznym pochodzeniu organicznego inwentarza naszej planety. Astrobiolodzy podkreślają, że wyłania się z tego wyraźny obraz: materiały organiczne mogą powstawać praktycznie w dowolnym miejscu we Wszechświecie. Ryugu to „kapsuła czasu”, pozwalająca zajrzeć w okres sprzed miliardów lat, kiedy młoda Ziemia była bombardowana przez podobne obiekty. Źródło: Nature Astronomy Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Neandertalscy mężczyźni podbijali serca kobiet Homo sapiens. Geny ujawniają prehistoryczne romanse
Nowe badanie opublikowane w „Science” rzuca światło na relacje między neandertalczykami a Homo sapiens. Analiza genetyczna sugeruje, że w międzygatunkowych związkach dominowali neandertalscy mężczyźni i kobiety współczesnego gatunku ludzkiego.
Być może neandertalczycy mieli słabość do kobiet współczesnego gatunku ludzkiego – albo po prostu mieli w sobie coś, czemu kobiety te nie potrafiły się oprzeć. To jedna z możliwych interpretacji nowego badania, opublikowanego w prestiżowym czasopiśmie „Science”. Wykazano w nim, że gdy neandertalczycy i przedstawiciele gatunku Homo sapiens krzyżowali się, związki te najczęściej tworzyli neandertalscy mężczyźni i kobiety Homo sapiens. Międzygatunkowe związki Od dawna wiadomo, że część naszych przodków krzyżowała się z neandertalczykami, zanim gatunek ten wyginął około 40 000 lat temu. Do dziś ślady neandertalskiego DNA przetrwały w genomach wielu osób, zwłaszcza tych o nieafrykańskim pochodzeniu. Średnio stanowią one od jednego do dwóch procent genomu człowieka. Pozostałości tego DNA nie są jednak rozmieszczone równomiernie w całym genomie. Nawet u osób, u których odsetek neandertalskiego DNA jest stosunkowo wysoki – sięgający na przykład czterech procent – istnieją określone obszary genomu, zwłaszcza na chromosomie X, całkowicie go pozbawione. Te obszary pozbawione neandertalskiego DNA, określane mianem „neandertalskich pustyń”, od dawna intrygują badaczy. Wielu sądziło, że są one efektem doboru naturalnego, który z czasem eliminował niepożądane fragmenty neandertalskiego DNA. Nowe badanie sugeruje jednak, że luki te odzwierciedlają dawne wzorce kojarzenia się przedstawicieli obu grup, a nie stopniowe usuwanie szkodliwych genów. – Od dawna funkcjonuje hipoteza, według której my, ludzie współcześni, przez ostatnie 45 000 lat stopniowo pozbywaliśmy się naszego neandertalskiego dziedzictwa – mówi Alexander Platt, genetyk ewolucyjny z Uniwersytetu Pensylwanii i współautor badania. – Nie jestem zwolennikiem tej teorii – dodaje. Prof. Alexander Platt uznał, że istnieje lepsze wyjaśnienie. Aby ustalić, w jaki sposób mieszały się geny obu gatunków, on i jego współpracownicy przeanalizowali trzy genomy neandertalczyków. Porównali je także z genomami populacji afrykańskich, pozbawionych domieszki neandertalskiej. Odkryli, że chromosomy X neandertalczyków zawierały o około 60 procent więcej DNA Homo sapiens w porównaniu z ich chromosomami autosomalnymi, czyli autosomami. Ta dysproporcja, zdaniem badaczy wskazuje, że wiele żeńskich przodkiń neandertalczyków prawdopodobnie należało do gatunku Homo sapiens. Dlaczego neandertalskie DNA znika z chromosomu X? Kobiety mają dwa chromosomy X, natomiast mężczyźni – jeden chromosom X i jeden Y. W trakcie rozmnażania matka zawsze przekazuje potomstwu chromosom X, podczas gdy ojciec przekazuje swój chromosom X tylko wtedy, gdy rodzi się córka. W rezultacie chromosom X jest częściej dziedziczony po matce niż po ojcu. Jeśli krzyżowanie się obu gatunków zachodziło głównie między neandertalskimi mężczyznami a kobietami Homo sapiens, jak twierdzą badacze, do ludzkiej puli genowej trafiało stosunkowo niewiele neandertalskiego DNA z chromosomu X – i właśnie taki obraz obserwują dziś naukowcy. Prof. Platt i jego zespół przeprowadzili modelowanie matematyczne, aby ustalić, które konfiguracje par prowadziłyby do niskiego poziomu neandertalskiego DNA na chromosomach X ich potomstwa. W symulacjach taki efekt najczęściej pojawiał się w scenariuszach, w których neandertalscy mężczyźni wykazywali wyraźną preferencję – czy też szczególną skłonność – do kobiet Homo sapiens. – W modelach niemal nie dało się zwiększyć skali tej preferencji na tyle, by w pełni odtworzyć obserwowany przez nas wzorzec – mówi prof. Platt. – To, co tu widzimy, nie jest jedynie „przetrwaniem najlepiej przystosowanych” w klasycznym, darwinowskim sensie, lecz śladem bardzo szeroko rozpowszechnionych i wyraźnych różnic w zachowaniach płciowych – dodaje badacz. Atrakcyjność praprzodków Przyczyna, dla której międzygatunkowe związki w przeważającej mierze łączyły neandertalskich mężczyzn z kobietami Homo sapiens, może pozostać dla naukowców zagadką, ponieważ wyniki badań nie ujawniają społecznego kontekstu tych relacji. Prof. Platt i jego współpracownicy przedstawiają jednak jedną możliwą hipotezę, którą uważają za najprostsze wyjaśnienie: neandertalscy mężczyźni i kobiety współczesnego gatunku ludzkiego mogli uważać się nawzajem za szczególnie atrakcyjnych. Badacze nie wykluczają również innych czynników wykraczających poza preferencje partnerskie, w tym uwarunkowań demograficznych, takich jak niedobór kobiet wśród neandertalczyków lub przewaga liczebna kobiet Homo sapiens. – Modele czysto demograficzne wydają nam się nieco wątłe – mówi prof. Platt. – Obecnie skłaniamy się ku modelowi, w którym to preferencje partnerów były głównym motorem napędowym. Lars Fehren-Schmitz, profesor antropologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Cruz, przyznaje, że ewentualne dowody na istnienie preferencji partnerskich u neandertalczyków nie są dla niego zaskoczeniem, zważywszy na to, jak powszechne zjawisko stanowiło ono w historii naszego gatunku. – Przez cały okres naszego istnienia był to jeden z głównych czynników ograniczających rozwój naszego własnego gatunku — mówi prof. Fehren-Schmitz. Matilda Brindle, biolog ewolucyjna z Uniwersytetu Oksfordzkiego, podziela tę opinię. Wcześniej opublikowała pracę sugerującą, że neandertalczycy i ludzie współcześni mogli dzielić prehistoryczne pocałunki. – Hipoteza, że za obserwowaną asymetrię odpowiadały preferencje doboru partnera, jest z pewnością bardzo przekonująca — mówi. Jak dodaje, taka teoria rodzi pytania o to, co właściwie wywoływało „iskrę” między przedstawicielami obu gatunków. – Co takiego było w neandertalskich mężczyznach, że kobiety Homo sapiens uważały ich za tak pociągających — albo odwrotnie? Prof. Platt wyraża nadzieję, że genetycy tacy jak on będą mogli pomóc biologom ewolucyjnym i antropologom w znalezieniu odpowiedzi na te pytania. – To obszar, którego genetycy nie zbadali jeszcze w pełni — mówi — ale możemy wnieść istotny wkład w opowiedzenie tej historii. Źródło: National Geographic
Czy naprawdę 1 na 200 mężczyzn jest spokrewniony z Czyngis-chanem? Według badań – raczej nie
Eksperymenty genetyczne w Kazachstanie rzuciły nowe światło na siłę oddziaływania Złotej Ordy – północno-zachodniego przedłużenia Imperium Mongolskiego, stworzonego przez legendarnego Czyngis-chana. Mówi się, że za sprawą jego płodności 1 na 200 mężczyzn na świecie jest spokrewniony z wielkim wodzem… ale czy to prawda?
W 2003 roku świat obiegły głośne badania genetyczne, które tłumaczyły popularność szczególnego wariantu chromosomu Y w środkowej Eurazji właśnie podbojami – nie tylko militarnymi – Czyngis-chana – mongolskiego zdobywcy, który w XIII wieku stworzył największe imperium lądowe w historii. Była to fascynująca, ale także niepokojąca idea. Najnowsze analizy DNA z grobowców elit Złotej Ordy pozwalają jednak bliżej przyjrzeć się elektryzującej mieszance genów i zerwać z popularnymi mitami. Historia słynnych badań genetycznych – czy rzeczywiście pochodzimy od Czyngis-chana? W 2003 roku zespół pod kierownictwem Christa Tylera-Smitha z Uniwersytetu w Leicester przeanalizował chromosomy Y ponad 2000 mężczyzn w różnych populacjach Azji Środkowej. Doszli oni do wniosku, że częsty klaster genetyczny C3* (obecnie C2) rozprzestrzenił się w regionie na ogromną skalę w ciągu ostatniego tysiąclecia. Według nich takie szerokie rozprzestrzenianie się chromosomu Y najlepiej tłumaczyć sukcesem reprodukcyjnym jednego, historycznego przodka, którym miał być właśnie Czyngis-chan lub jego bliski krewny. W efekcie oszacowano, że nawet 16 mln współczesnych mężczyzn (czyli około 0,5% całej populacji męskiej) może nosić pochodzący od niego wariant chromosomu Y. Brakuje jednak dowodów, ponieważ… nigdy nie odnaleziono miejsca pochówku zdobywcy. Czemu tak łatwo śledzić męskie pochodzenie? Chromosom Y przekazywany jest z ojca na syna praktycznie niezmieniony, z niewielkimi mutacjami. To umożliwia śledzenie męskich linii rodowych przez wiele pokoleń. Należy jednak pamiętać, że nawet gdy klaster genetyczny dominuje w jakiejś populacji, nie oznacza to jednoznacznie pochodzenia od jednej osoby. Analiza grobowców elit Złotej Ordy przynosi przełom Czym była Złota Orda? Złota Orda to północno-zachodnie odgałęzienie Imperium Mongolskiego rządzone przez potomków Dżocziego – najstarszego syna Czyngis-chana. Przez stulecia wpływała na dzieje Rosji, Europy Wschodniej i Azji Środkowej, a jej władcy uważali się za bezpośrednich dziedziców mongolskiej dynastii. Przełomowe odkrycia genetyczne z 2024 roku W 2024 roku opublikowana wyniki badań genetycznych z czterech pochówków znajdujących się na terenie Kazachstanu, które należały do elit Złotej Ordy – prawdopodobnie do samego Dżocziego i innych członków arystokracji. Analizy przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców ze Stanów Zjednoczonych, Kazachstanu i Japonii wykazały, że rzeczywiście pochowani tam mężczyźni należeli do linii chromosomu Y typu C3*, łączonego z Mongołami. Jednak – co kluczowe – szczegółowa analiza filogenetyczna wykazała, że wariant obecny wśród elit Złotej Ordy jest jedynie jedną z wielu gałęzi tego klastru, a nie główną, szeroko rozpowszechnioną wersją. Jednak nie pochodzimy od legendarnego zdobywcy? To odkrycie sugeruje, że wcześniejsze szacunki dotyczące liczby mężczyzn spokrewnionych z Czyngis-chanem mogą być znacznie zawyżone. Dominujący w populacji współczesnej wariant C3* wcale nie musi pochodzić od samego mongolskiego władcy, lecz może mieć wiele innych, niezależnych źródeł. Także fakt, że sami arystokraci Złotej Ordy mieli wyjątkową, rzadziej spotykaną gałąź tego chromosomu, wskazuje na skomplikowaną dynamikę genetyczną i migracyjną regionu. To było po prostu zbyt piękne, żeby mogło być prawdziwe. Czy naprawdę można zidentyfikować potomków jednego człowieka po setkach lat? Badania populacyjne wykazały, że wszyscy współcześni ludzie mają tzw. wspólnych przodków, żyjących zaledwie kilka tysięcy lat temu. Zjawisko to wynika z matematyki genealogii: z każdym pokoleniem liczba przodków podwaja się, przez co linie rodowe krzyżują się, a pochodzenie od jednej osoby w praktyce staje się powszechne już po kilkuset pokoleniach. Tym przodkiem najprawdopodobniej nie był jednak Czyngis-chan. Mitochondrialne DNA (przekazywane w linii żeńskiej) oraz chromosom Y pozwalają śledzić niektóre linie, ale tylko fragment historii genetycznej – nie oddają złożonej sieci pokrewieństw całej populacji. Źródła: PNAS, Nature, National Geographic Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Wróble z Norwegii ratują życie innych zwierząt. Wielka misja niewielkich ptaków
Na wyspach północnej Norwegii – a dokładnie w regionie Helgeland – żyją niewielkie populacje wróbli, które mogą uratować wiele zagrożonych gatunków zwierząt. Wszystko dzięki naukowcom, którzy bacznie się im przypatrują.
W norweskim regionie Helgeland naukowcy od 30 lat prowadzą intensywne badania nad dzikimi populacjami wróbli zwyczajnych. Zgromadzili wyjątkową bazę danych obejmującą tysiące osobników, a wnioski z niej płynące mogą stać się przełomowe dla ratowania dzikiej przyrody zagrożonej zamianami klimatu. Genetyczne sekrety wróbli Wróbel zwyczajny (Passer domesticus) przez lata kojarzył się głównie z ptakiem codziennym, często obecnym w miastach i we wsiach. Okazuje się, że w zrozumieniu zachowania jego genów może skrywać się sekret przetrwania w zmieniającym się klimacie… ale potrzebne są do tego idealne warunki. Czemu wróble muszą być aż z Norwegii? Pozornie nie różnią się od tych spotykanych w Polsce. Kenneth Aase – autor projektu badania ptaków – tłumaczy, że chodzi izolację wysp regionu Helgeland. Tamtejsze wróble dzielą się na niewielkie populacje o znikomym zasięgu, co pozwala rejestrować i śledzić losy niemal wszystkich wróbli od narodzin aż do śmierci. I odkryć ich tajemnice. Predykcja genomowa – nowy oręż w walce o dziką przyrodę Badanie Kennetha Aase’a, realizowane w ramach projektu GPWILD NTNU, finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych, koncentruje się na wykorzystaniu narzędzia statystycznego nazywanego predykcją genomową. Metoda ta, wcześniej stosowana głównie w rolnictwie i medycynie, umożliwia przewidywanie cech jeszcze nienarodzonego osobnika tylko na podstawie informacji genetycznych. Najlepiej działa jednak w obrębie jednej populacji. W kontekście wróbli predykcja genomowa pozwala określić np., czy dany osobnik będzie miał większą masę ciała i czemu tak się dzieje – co może wpływać na jego przeżywalność. Dotychczas narzędzie to nie było wykorzystywane w badaniach dzikich zwierząt, jednak dzięki obszernym danym (zbieranym przez 30 lat) z Helgeland naukowcy mogą wreszcie testować jej skuteczność. Z Helgeland aż na Svalbard Wnioski płynące z analiz genomu wróbli domowych mają szerokie zastosowanie – te pozornie niewielkie ptaki mogą przysłużyć się wszystkim innym gatunkom. W ramach projektu GPWILD naukowcy zamierzają rozszerzyć swoje badania m.in. na renifery ze Svalbardu, jelenie ze Szkocji, listy arktyczne czy inne ptaki. Celem jest wykorzystanie predykcji genomowej do przewidywania adaptacyjnych zdolności tych zwierząt w zmieniających się warunkach środowiskowych. Uzyskane dane mogą być użyte do wzmacniania populacji zagrożonych gatunków i planowania działań ochronnych. Szóste wielkie wymieranie – czy wróble wskażą nam drogę? Świat znajduje się u progu szóstej wielkiej katastrofy biologicznej – tym razem spowodowanej działalnością człowieka, zmianami klimatu oraz degradacją siedlisk. W tej sytuacji konieczne jest posiadanie dokładnych narzędzi analitycznych i wiedzy o procesach ewolucyjnych. Dzięki norweskim wróblom właśnie je budujemy. Predykcja genomowa może pomóc ustalić, które populacje są najbardziej zagrożone i jakie działania należy podjąć, by je chronić. Dla ochrony naszych zwierzęcych sąsiadów niezbędne jest zrozumienie, jak dzikie populacje adaptują się genetycznie i ekologicznie, a nie „strzelanie” rozwiązaniami na oślep. Trzymamy kciuki. Źródło: Evolution Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Komórkowy magnes w „śmieciowym DNA”. Odkryto gen, który niczego nie koduje, a jednak steruje każdą komórką
Przez lata tzw. „śmieciowe DNA” uważano za bezużyteczne. Teraz okazuje się, że zawiera kluczowy gen CISTR-ACT, który wpływa na rozmiar komórek, a jego brak może powodować zmiany w mózgu i choroby krwi.
Przez dziesięciolecia biolodzy głowili się nad fundamentalnym pytaniem: co sprawia, że komórki naszego organizmu zachowują odpowiednie rozmiary? Kwestia ta ma kluczowe znaczenie medyczne, ponieważ nieprawidłowa wielkość komórek – zarówno zbyt mała, jak i zbyt duża – jest bezpośrednio powiązana z licznymi chorobami. Do tej pory genetyczne podstawy tego procesu pozostawały w dużej mierze zagadką. Najnowsze badania przeprowadzone przez zespół z The Hospital for Sick Children (SickKids) przyniosły jednak rozwiązanie. Niepozorne DNA skrywa potężny regulator W nowym badaniu udało się odkryć pierwszy gen, który bezpośrednio kontroluje ten proces. Jeszcze ciekawsze jest to, że znajduje się on w tzw. „śmieciowym DNA”, który długo był uważana za bezużyteczny. Nowo odkryty gen, nazwany CISTR-ACT, nie służy do budowy białek, lecz należy do kategorii długich niekodujących RNA (lncRNA). Jest on częścią tzw. niekodującego genomu, który stanowi aż 98% naszego DNA i przez lata był błędnie określany mianem „śmieciowego DNA”. Badanie opublikowane w „Nature Communications” dowodzi, że te pozornie nieistotne regiony mogą kontrolować kluczowe procesy biologiczne. Dr Philipp Maass, naukowiec w SickKids, podkreśla, że dzięki analizie szerokiego spektrum typów komórek udało się wskazać CISTR-ACT jako pierwszy lncRNA bezsprzecznie wpływający na ich wielkość. Jak działa CISTR-ACT? Naukowcy na tropie „komórkowego magnesu” Naukowcy, stosując interdyscyplinarne podejście łączące biologię obliczeniową oraz techniki edycji genów CRISPR/Cas9 i Cas13, odkryli, że CISTR-ACT pełni funkcje regulacyjne zarówno na poziomie DNA, jak i RNA. Mechanizm jego działania można porównać do magnesu, który przyciąga i nakierowuje białko o nazwie FOSL2 do odpowiednich genów. CISTR-ACT prowadzi białko FOSL2 do specyficznych miejsc w genomie, co pozwala na kontrolowanie ekspresji genów odpowiedzialnych za wzrost komórki, jej strukturę oraz adhezję komórkową (proces przylegania do sąsiednich komórek). Gen, który wpływa na mózg i szpik kostny Gdy w modelach przedklinicznych zredukowano lub usunięto gen CISTR-ACT, komórki (np. czerwone krwinki) stawały się wyraźnie większe. Z kolei zwiększenie ilości kopii tego genu powodowało kurczenie się komórek. Co istotne, funkcja ta jest zachowana u różnych gatunków, co oznacza, że CISTR-ACT działa w podobny sposób zarówno u ludzi, jak i w modelach badawczych. Wpływ genu CISTR-ACT jest szczególnie widoczny w rozwoju mózgu oraz szpiku kostnego. Eksperymenty wykazały, że jego brak prowadzi do zmian w strukturze mózgu oraz powiększenia erytrocytów. Co dalej? Potencjał w leczeniu nowotworów i anemii Choć wcześniej dr Maass wiązał ten gen z wadami chrząstki i chorobami dziedzicznymi, dopiero teraz zrozumiano jego uniwersalną rolę w biologii komórki. Odkrycie to otwiera zupełnie nowe ścieżki w medycynie personalizowanej. Zrozumienie, że CISTR-ACT działa na wielu poziomach (DNA i RNA), pozwala naukowcom myśleć o opracowaniu precyzyjnych terapii dla schorzeń, w których rozmiar komórek jest krytycznym czynnikiem patologicznym, takich jak nowotwory czy anemia. W kolejnych badaniach naukowcy przyjrzą się, czy inne niekodujące RNA pełnią podobne funkcje w różnych tkankach oraz jak dokładnie przebiega interakcja między CISTR-ACT a FOSL2. Źródło: Nature Communications Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Niedźwiedzie polarne wreszcie przystosowują się do wyższej temperatury. Zmiana w ich DNA daje nadzieję na przetrwanie
Szacowano, że ponad dwie trzecie niedźwiedzi polarnych wyginie do 2050, a do końca stulecia arktyczni drapieżnicy całkowicie znikną z powierzchni Ziemi. Katastrofalny scenariusz może się jednak nie sprawdzić – niedźwiedzie przechodzą drastyczne przemiany, żeby przystosować się do dramatycznych warunków w Arktyce. Musimy im jednak pomóc.
Niedźwiedzie polarne modyfikują swoje geny, by przystosować się do zmieniającego się klimatu. Zaczynają lepiej znosić ciepło, jeść nowe pokarmy i kontrolować swój metabolizm. Czy to nowa nadzieja dla największego drapieżnego ssaka lądowego świata? Czemu niedźwiedzie polarne giną? Przewiduje się, że niedźwiedzie polarne (Ursus maritimus) ostatecznie wyginą do końca obecnego stulecia. W obecnym stanie nie mogą przetrwać. Ocean Arktyczny jest najcieplejszy w historii, a rosnące temperatury zmniejszają platformy lodowe, z których drapieżniki korzystają do polowania na foki. Z tego powodu przemierzają ogromne odległości, głodują i w efekcie – umierają. Genetyczna rewolucja grenlandzkich misiów Pojawia się jednak iskierka nadziei. Badacze z Uniwersytetu Wschodniej Anglii przeanalizowali próbki krwi pobrane od 17 dorosłych niedźwiedzi polarnych – 12 z północno-wschodniej Grenlandii i 5 z południowo-wschodniej części wyspy. Odkryli, że drapieżniki z południowego wschodu wykazują wyraźne zmiany w aktywności genów związanych z reakcją na stres cieplny, starzeniem się i metabolizmem. Naukowcy odkryli, że w cieplejszych i mniej stabilnych warunkach wyspy niedźwiedzie aktywują specyficzne mechanizmy genetyczne – desperacko próbują zaadaptować się do nowych realiów. Zauważyli, że zmieniają się także u nich części DNA odpowiedzialne za przetwarzanie tłuszczów: niedźwiedzie z południa mają przystosowywać się do bardziej roślinnej diety i rezygnować z wysokotłuszczowego pożywienia, jakim są coraz trudniej dostępne foki. Desperacka walka z ociepleniem klimatu To szokujące odkrycie: nie sądzono, że zmiany mogą dziać się na taką skalę. Szczególnie zaskakująca była zwiększona aktywność tzw. skaczących genów, czyli transpozonów. Te mobilne elementy genomu mogą wpływać na działanie innych genów, prowadząc do zmian w funkcjonowaniu całego organizmu. U niedźwiedzi z południa Grenlandii ich aktywność jest znacznie wyższa niż u północno-wschodnich kuzynów. Dr Alice Godden, główna autorka badania, podkreśla, że świadczy to o desperackiej próbie gatunku przystosowania się do ekstremalnych zmian środowiskowych. Dzięki pracy naukowców po raz pierwszy udokumentowano istotny związek między wzrostem temperatury a zmianami w DNA dzikich ssaków. Analiza DNA sposobem na ratunek niedźwiedzi Niedźwiedzie polarne z południowo-wschodniej Grenlandii są odizolowane od północnej populacji od około 200 lat. Ich wyjątkowe cechy genetyczne mogą stanowić „plan awaryjny” dla przetrwania całego gatunku. Analiza ich DNA i poznanie „schematu działania” próbujących przetrwać drapieżników może pomóc w opracowywaniu bardziej skutecznych strategii ochrony niedźwiedzi. Badacze planują rozszerzyć analizę na inne z około 20 subpopulacji niedźwiedzi polarnych na świecie. Ich celem jest zrozumienie, w jaki sposób różne grupy mogą dostosować się do globalnego ocieplenia i jakie strategie mogą pomóc im przetrwać. Źródło: Mobile DNA Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Przebadano genom psa, który ocalił chore dzieci na Alasce. Balto nie był zwykłym husky
Sto lat temu miasteczku Nome na Alasce groziła epidemia błonicy. Jedyną szansą na ocalenie było lekarstwo dostarczone przez zaprzęgi psów. Bohaterem tej niezwykłej sztafety został syberyjski husky Balto. Teraz naukowcy zbadali jego genom, by sprawdzić, czym różnił się od współczesnych przedstawicieli rasy.
W tym artykule: Gonitwa przez śnieg i mróz, by uratować dzieci Bohaterski pies Balto Geny psa-zwycięzcy Jeden z eksponatów w Muzeum Historii Naturalnej w Clevelend to średniej wielkości włochaty pies. Choć jest opisany jako husky syberyjski, na pierwszy rzut oka mocno różni się od współczesnych psów tej rasy. Jest masywnie zbudowany. Ma dość krótkie nogi i bardzo gęste, długie futro. Tak właśnie wyglądały alaskańskie husky sto lat temu. Wypchane zwierzę w muzeum w Clevelend to Balto – słynny pies, który doczekał się książek i filmów na swój temat. Balto był jednym z bohaterów tzw. Wielkiego Wyścigu Miłosierdzia (ang. Great Race of Mercy) z 1925 roku. Tak naprawdę nie był to wyścig, ale sztafeta psich zaprzęgów. Jej celem było jak najszybsze dowiezienie do miejscowości Nome lekarstwa dla umierających na błonicę dzieci. Gonitwa przez śnieg i mróz, by uratować dzieci Nome leży na zachodnim krańcu Alaski. Dziś ma ok. 4 tys. mieszkańców. Sto lat temu, w czasie gorączki złota, miejscowość była pięć razy większa. Zamieszkiwali ją głównie górnicy z rodzinami i rdzenni mieszkańcy Alaski. W grudniu 1924 roku i styczniu 1925 roku do miejscowego szpitala zaczęli zgłaszać się rodzice z chorymi dziećmi. Okazało się, że najmłodszych mieszkańców Nome zaatakowała błonica – śmiertelnie niebezpieczna, bakteryjna choroba zakaźna. Szpital musiał sprowadzić serum. Jednak najbliższym miejscem, gdzie znajdowała się antytoksyna przeciwko błonicy było Anchorage, odległe o 1600 km. Zima tamtego roku była tak mroźna, że lot samolotem okazał się niemożliwy. Paczkę z lekarstwem wysłano pociągiem do miasteczka Nenana. Pozostałe prawie 1100 km trzeba było pokonać psimi zaprzęgami. W sztafecie wzięło udział 20 maszerów – czyli przewodników psich zaprzęgów – i 150 psów. Niektórzy z maszerów musieli radzić sobie z zawieją i temperaturami sięgającymi kilkudziesięciu stopni poniżej zera. Mimo to całą trasę udało się pokonać zaledwie w pięć i pół dnia. Bohaterski pies Balto Ostatni odcinek – z Bluff do Nome – liczył 85 km. Pokonał go maszer Gunnar Kaasen. Na lidera psiego zaprzęgu wybrał psa o imieniu Balto, należącego do organizatora sztafety Leonharda Seppali. Była to zaskakująca i dyskutowana później decyzja, ponieważ Balto nigdy wcześniej nie przewodził psiemu zaprzęgowi. Poradził sobie jednak. To właśnie jego zaprzęg 2 lutego o godz. 5.30 rano dotarł szczęśliwie do Nome. Dzięki przywiezionemu lekarstwu udało się zapobiec wybuchowi epidemii. Balto został po tym gwiazdą. W tym samym roku, w grudniu, odsłonięto jego pomnik w nowojorskim Central Parku. Pies był przy tym obecny. Niestety, nie można było go rozmnożyć, ponieważ był wykastrowany. Ostatnie lata życia spędził w zoo w Clevelend. Zmarł w wieku 14 lat, a jego wypreparowane zwłoki trafiły do muzeum. Geny psa-zwycięzcy Okazało się to bardzo przydatne naukowo. Badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego z Santa Cruz (UCSC) wykorzystali eksponat z muzeum, by uzyskać próbkę DNA Balto. Dzięki temu mogli przeprowadzić badania genomu. Na tej podstawie określili, jak bardzo psy pociągowe sprzed stulecia różnią się od ich odpowiedników żyjących współcześnie. Jak widzi pies i co dostrzega? Nasze czworonogi oglądają świat z perspektywy zupełnie różnej od ludzkiej Psy wcale nie postrzegają świata wyłącznie w odcieniach szarości, jak do niedawna sądzono. Widzą również kolory, choć tylko dwa. Jak widzi pies? <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/jak-widzi-pies-i-co-dostrzega-nasze-czworonogi-ogladaja-swiat-z-perspektywy-zupelnie-roznej-od-ludzkiej-fot-getty-images-d84f932.jpg" width="938" height="570" alt="Jak widzi pies i co dostrzega? Nasze czworonogi oglądają świat z perspektywy zupełnie różnej od ludzkiej (fot. Getty Images)" title="Jak widzi pies i co dostrzega? Nasze czworonogi oglądają świat z perspektywy zupełnie różnej od ludzkiej (fot. Getty Images)" /> Badania z zakresu genomiki porównawczej wykazały, że dawne psy zaprzęgowe, których przedstawicielem był Balto, były bardziej zróżnicowane genetycznie niż współczesne rasy. Balto różnił się zarówno od dzisiejszych husky syberyjskich (z którymi ma najwięcej wspólnych genów), jak i od współczesnych psów zaprzęgowych hodowanych na Alasce. W jaki sposób? Był zdrowszy i lepiej przystosowany do życia w trudnych warunkach. Naukowcy wykryli, że miał inne niż współczesne psy warianty genów związanych z wagą, koordynacją, rozwojem ścięgien czy grubością skóry. Czyli z cechami ważnymi dla zwierzęcia hodowanego po to, by było jak najsprawniejszym psem zaprzęgowym. Naukowcy odkryli też, że Balto miał geny pozwalające mu lepiej trawić skrobię niż inne psy z tamtej epoki. – To bardzo interesujące śledzić ewolucję psów takich jak Balto – mówi Katherine Moon, pierwsza autorka pracy o genach Balto opublikowanej w prestiżowym czasopiśmie naukowym „Science”. – Nawet jeśli badania sięgają zaledwie sto lat wstecz – dodaje. Źródła: phys.org, Science. 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
Zdumiewające odkrycie z Wysp Kanaryjskich. Badacze tłumaczą, jak starożytne nasiona przetrwały ponad 1800 lat
Zespół naukowców z Hiszpanii i Szwecji prześledził losy uprawy soczewicy na Wyspach Kanaryjskich. Wyniki badań nie tylko przedstawiają niezwykłe umiejętności adaptacyjne rośliny, która od wieków hodowana jest na hiszpańskim archipelagu, ale również ukazują potencjał badań nad DNA w odtwarzaniu historii upraw i zmian rolniczych.
Soczewica od wieków pozostaje związana z dziejami Wysp Kanaryjskich. Stanowi popularny produkt spożywczy nie tylko na samym archipelagu, lecz także w kontynentalnej części Hiszpanii. Nowe badania, przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Linköping oraz Uniwersytetu w Las Palmas (Gran Canaria), rzucają nowe światło na kanaryjską historię tej strączkowej rośliny. Prace z wykorzystaniem analizy DNA dowodzą m.in., że soczewica trafiła na Kanary ponad 1800 lat temu. Soczewica ze starożytnych silosów – skąd naukowcy pobrali próbki DNA? Aby przeanalizować kod genetyczny starożytnych roślin strączkowych, naukowcy musieli sięgnąć do miejsc, w których soczewica była magazynowana ponad tysiąc lat temu. Silosy wykuwane w skałach wulkanicznych przez lata służyły mieszkańcom Wysp Kanaryjskich za naturalne spichlerze do przechowywania pożywienia. Odizolowanie skrytek od warunków klimatycznych panujących na wyspach sprawiło, że materiał genetyczny magazynowanych soczewic zachował się w bardzo dobrym stanie. Dodatkowo warunki wewnątrz skalnych silosów pozwoliły DNA roślin przetrwać aż do dziś. Skąd na Kanary przypłynęła soczewica? Międzynarodowy zespół naukowców porównał kod genetyczny odzyskanej kanaryjskiej soczewicy z tą uprawianą w Hiszpanii oraz Maroku. Zestawienie obu odmian ukazało cechy wspólne, co oznacza, że wiele gatunków rośliny strączkowej z Kanarów wywodzi się od nasion przyniesionych przez rdzennych osadników z Afryki Północnej. Oznacza to, że soczewica trafiła na archipelag około 200 roku n.e., a nie - jak wcześniej zakładano - dopiero w XIV wieku wraz z pierwszą europejską kolonizacją. Adaptacyjne zdolności rośliny Mamy więc do czynienia z gatunkiem rośliny, który od ponad tysiąca lat jest uprawiany na archipelagu Wysp Kanaryjskich. Mimo zmian klimatycznych oraz tych wywołanych europejską kolonizacją wysp, roślina przetrwała do dziś i nadal stanowi niezwykle istotny element hiszpańskiej diety. Biolożka genetyczna prof. Jenny Hagenblad z Uniwersytetu w Linköping w następujący sposób opisuje losy tej strączkowej rośliny: „Ten sam typ soczewicy był uprawiany na Wyspach Kanaryjskich przez niemal 2 000 lat. To interesujące, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że ludność rdzenna została znacznie zdziesiątkowana, gdy Europejczycy przejęli wyspy. Jednak nowi osadnicy najwyraźniej przyjęli uprawy rdzennych mieszkańców i kontynuowali ich uprawianie”. Badaczka zaznacza, że źródeł sukcesu przetrwania soczewicy można szukać w dwóch zjawiskach. Pierwszym jest niesamowita zdolność rośliny do adaptacji do lokalnego środowiska. Na Wyspach Kanaryjskich przez większą część roku występują wysokie temperatury, a gleba narażona jest na duże nasłonecznienie oraz intensywne, ciepłe wiatry - pasaty - które mogą doprowadzić do wysuszenia upraw. Mimo niekorzystnych warunków soczewica potrafiła się do klimatu dostosować i przetrwać ponad tysiąc osiemset lat. Odporność tej rośliny strączkowej może być bardzo cenna w kontekście panujących zmian klimatycznych. Wiedza o soczewicy przekazywana z pokolenia na pokolenie Drugim powodem, dla którego soczewica przetrwała tyle lat na Wyspach Kanaryjskich, jest przekazywanie praktyk uprawy tej rośliny pomiędzy pokoleniami. Według naukowców to kanaryjskie kobiety gromadziły informacje dotyczące opieki nad soczewicą. Wraz z kolonizacją wiele mieszkanek archipelagu zaczęło wychodzić za mąż za europejskich osadników, co pozwoliło zachować i przekazywać dalej tradycje związane z tą rośliną strączkową. Mimo drastycznego zmniejszenia populacji wysp, znajomość sposobów uprawy soczewicy na Kanarach przetrwała, a stosowane metody są przekazywane aż do dziś. Przyszłość badań opartych na analizie DNA Projekt realizowany przez naukowców z Hiszpanii i Szwecji jest pierwszym, który wykorzystuje analizę archeologiczną starożytnego DNA w badaniach nad roślinami strączkowymi. Postępujące zmiany klimatyczne sprawiają, że wiele lokalnych gatunków roślin zmierza w kierunku wyginięcia. Analiza starożytnego DNA pozwala odtworzyć historię upraw i zidentyfikować utracone cechy roślin, które mogą zostać wykorzystane w tworzeniu nowych odmian, co pozwoli na tworzenie roślin mogących zaadoptować się do zmiennych warunków klimatu. Źródło: Science Daily Nasz autor Olaf Kardaszewski Absolwent Instytutu Stosowanych Nauk Społecznych na Uniwersytecie Warszawskim. Obecnie student magisterskiego kierunku Studiów Miejskich na tej samej uczelni. Interesuje się społecznymi i kulturowymi aspektami zmieniającego się świata, o czym chętnie pisze w swoich pracach. Współprowadzący projekt „Podziemna Warszawa” w National Geographic Polska. Uwielbia podróże, w trakcie których zawsze stara się obejrzeć mecz lokalnej drużyny piłkarskiej.
Naukowcy po raz pierwszy znaleźli w morzu rzadkiego wieloryba... i strzelili do niego z kuszy. Dlaczego?
Po latach poszukiwań – udało się. Naukowcy po raz pierwszy zidentyfikowali w morzu żywego dziobowala miłorzębozębnego: rzadkiego walenia, który do tej pory owiany był tajemnicą. Jeśli przykuliśmy waszą uwagę kuszą, to bez obaw – waleniowi nic się nie stało, a „ostrzeliwanie” to standardowy proces.
Pierwszy raz w historii udało się zaobserwować żywy gatunek wieloryba z rodziny wali dziobogłowych, który do tej pory znaliśmy jedynie za sprawą martwych osobników wyrzucanych na brzeg morza. Temu nieuchwytnemu ssakowi udało się nawet pobrać DNA… za pomocą kuszy. Tajemnicze ssaki ukryte pod powierzchnią wody Dziobowal miłorzebozębny przez dekady owiany był całkowitą tajemnicą. Gdyby nie martwe osobniki wyrzucane przez morze na brzeg nie wiedzielibyśmy tak naprawdę o jego istnieniu. Brakowało potwierdzonych obserwacji tych wielorybów na otwartym morzu. I to mimo tego, że należy on do rodziny wali dziobogłowych – drugiej co do liczby gatunków i zarazem najsłabiej poznanej wśród dużych ssaków żyjących na Ziemi. Przełom w poszukiwaniu dziobowala nastąpił w kilka lat temu, kiedy zespół naukowców prowadzących badania u zachodnich wybrzeży Meksyku zarejestrował wyjątkowe sygnały echolokacyjne. Przypisano je tajemniczemu gatunkowi, jednak brakowało dowodów. W 2020 roku zaczęto poszukiwania. Rzadkie spotkanie na otwartym morzu Badacze korzystali z zaawansowanych podwodnych mikrofonów (hydrofonów) i długo próbowali namierzyć źródło nietypowego dźwięku. W 2024 roku impuls echolokacyjny doprowadził ich do pojedynczego osobnika, który w istocie okazał się być wielorybem dziobogłowym. W ciągu kilku dni udało się dotrzeć do niewielkiego stada, w którym znajdował się m.in. dorosły samiec pokryty wojennymi bliznami i dorosła samica z młodym. Gatunki wielorybów dziobogłowych bywają jednak trudne do rozróżnienia, więc sama obserwacja wielorybów nie wystarcza do identyfikacji. I tutaj w tej historii pojawia się kusza. Naukowcy strzelili do wieloryba z kuszy Zespół mógł potwierdzić swoje obserwacje dopiero po pobraniu próbki DNA. W tym celu badacze strzelili do niego ze specjalnej kuszy – wszystko po to, by pobrać jego tkankę i nie niepokoić zwierzęcia zbytnim zbliżeniem się czy „łapanką”. Gruba skóra ssaka sprawiła jednak, że nie ma się o co martwić. Zwierzę ma się dobrze, a „wyciągnięto” z niego jedynie skrawek tłuszczu o wielkości gumki od ołówka. Okazało się, że w istocie jest to nieuchwytny wcześniej dziobowal miłorzębozębny. Swoje odkrycia naukowcy opublikowali w czasopiśmie „Marine Mammal Science”. Jaki jest nowy wieloryb? Dziobowale miłorzębozębne zawdzięczają swoją nazwę parze zębów, które kształtem przypominają charakterystyczne, wachlarzowate liście miłorzębu: drzewa pochodzącego z Chin. Są one w większości schowane w dziąsłach i szczęce, a na zewnątrz widoczne są jedynie ich końcówki. Samice nie mają kłów, które służą samcom nie do przeżuwania, a do toczenia brutalnych walk o terytorium. Stąd blizny na ciałach waleni. Dziobowale żywią się kałamarnicami i rybami, które „wysysają” ze składników odżywczych, więc zęby stają się jedynie bronią. Robert Pitman, współautor badania, nie kryje nadziei, że dokonane przez naukowców odkrycie pozwoli zidentyfikować wkrótce kolejne gatunki waleni, które nadal nie zostały zaobserwowane i ukrywają się w głębinach. To z ekscytujące, że na Ziemi wciąż żyją organizmy ważące ponad tonę, o których nic nie wiemy. Źródło: Marine Mammal Science Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Co kryje DNA Hitlera? Badania ujawniają genetyczne uwarunkowania twórcy nazizmu
Próbka krwi nazistowskiego przywódcy Adolfa Hitlera pozwoliła naukowcom odpowiedzieć na pytania, które trapiły historyków od dekad. Testy potwierdzają genetyczne schorzenie, występujące u dyktatora oraz obalają mit żydowskiego pochodzenia twórcy nazizmu.
Grupa badawcza była złożona z naukowców z różnych środowisk — wśród nich znalazła się choćby genetyczka Turi King, znana z identyfikacji szczątków średniowiecznego króla Ryszarda III. Dzięki uzyskanej próbce krwi odnalezionej na fragmencie materiału sofy, na której Adolf Hitler popełnił samobójstwo, udało się zidentyfikować schorzenia genetyczne u dyktatora. Odkrycie nie tylko tłumaczy wiele zachowań z życia nazisty, ale również przedstawia pewien ideologiczny paradoks, według którego Hitler powinien stać się swoją własną ofiarą. Jak zostały przeprowadzone badania? Materiał badawczy został pobrany z berlińskiego bunkra, w którym w 1945 roku Hitler popełnił samobójstwo. Skrawek materiału sofy, na którym znajdowała się krew dyktatora, został zabezpieczony, a następnie poddany specjalistycznej analizie genetycznej. Naukowcy zwrócili uwagę m.in. na geny odpowiedzialne za rozwój hormonalny i funkcje płciowe oraz na genetyczne predyspozycje do zaburzeń neurologicznych i psychiatrycznych. Dodatkowo, poprzez porównanie dwóch kodów DNA – Hitlera i jego krewnego w linii męskiej – obalono mit o żydowskim pochodzeniu Führera. Zespół Kallmanna – czym jest zaburzenie Hitlera? Jednym z celów badania było udzielenie odpowiedzi na pytanie: dlaczego Adolf Hitler czuł się tak niekomfortowo w relacjach z innymi ludźmi, a w szczególności z kobietami? Do tej pory pasjonaci historii prześcigali się w teoriach na temat psychologicznych uwarunkowań dyktatora. Teraz już wiemy, że Führer cierpiał na zespół Kallmanna – rzadkie, wrodzone zaburzenie genetyczne, które wpływa na rozwój hormonalny człowieka. Schorzenie, po raz pierwszy kompleksowo opisane w 1944 roku przez lekarza Franza Josefa Kallmanna, polega na niedoborze lub braku hormonów podwzgórza i przysadki, które są niezbędne do prawidłowego rozwoju narządów płciowych. W efekcie organizm dojrzewa później i nie rozwija w pełni cech płciowych. Zespół Kallmanna nie wpływa bezpośrednio na inteligencję, ale jego objawy mogą silnie oddziaływać na psychikę. Brak odpowiedniego tempa dojrzewania fizycznego może prowadzić do trudności w relacjach społecznych. Historyk Alex Kay z Uniwersytetu w Poczdamie w następujący sposób interpretuje genetyczne odkrycie u Adolfa Hitlera: „Nikt tak naprawdę nigdy nie był w stanie wyjaśnić, dlaczego Hitler przez całe życie czuł się tak niekomfortowo w towarzystwie kobiet ani dlaczego prawdopodobnie nigdy nie wchodził z kobietami w intymne relacje. Ale teraz wiemy, że cierpiał na zespół Kallmanna — to może być odpowiedź, której szukaliśmy”. Führer w jednym procencie – co jeszcze ukazały badania? Badanie DNA próbki krwi Hitlera wykazało dodatkowo, że dyktator znajdował się w najwyższym 1% populacji, jeśli chodzi o genetyczną podatność na zaburzenia takie jak autyzm, schizofrenia i choroba afektywna dwubiegunowa. Wynik ujawnił niezwykle wysokie wartości wskaźników genetycznych, które – według współczesnej genetyki – zwiększają prawdopodobieństwo wystąpienia zaburzeń neurologicznych i psychiatrycznych. Co ciekawe, autorzy badania tłumaczą, że gdyby nazistowski dyktator był świadomy własnych uwarunkowań psychicznych, sam mógłby uznać się za „niegodnego życia”. W świetle teorii eugeniki, które legły u podstaw ideologii nazizmu, taka diagnoza oznaczałaby konieczność likwidacji takiej jednostki. Naukowcy zastrzegają jednak, że przedstawione rezultaty badań nie pozwalają na sformułowanie jednoznacznej oceny psychiatrycznej. Według brytyjskiego psychologa prof. Simona Barona-Cohena z Uniwersytetu w Cambridge, nie należy łączyć okrucieństwa Adolfa Hitlera z przedstawionymi w badaniach zaburzeniami, ponieważ mogłoby to prowadzić do stygmatyzacji innych osób, u których występują podobne uwarunkowania biologiczne. Żydowski przodek Hitlera – mit obalony Dzięki badaniom udało się obalić mit dotyczący domniemanego żydowskiego pochodzenia Führera. Naukowcy przeanalizowali chromosom Y, dziedziczony wyłącznie w linii męskiej, co wykazało pełną zgodność z DNA żyjących krewnych Hitlera ze strony ojca. Oznacza to, że w materiale genetycznym Hitlera nie znaleziono żadnych śladów żydowskiego pochodzenia. Źródła: Phys.org, RMF24 Nasz autor Olaf Kardaszewski Absolwent Instytutu Stosowanych Nauk Społecznych na Uniwersytecie Warszawskim. Obecnie student magisterskiego kierunku Studiów Miejskich na tej samej uczelni. Interesuje się społecznymi i kulturowymi aspektami zmieniającego się świata, o czym chętnie pisze w swoich pracach. Współprowadzący projekt „Podziemna Warszawa” w National Geographic Polska. Uwielbia podróże, w trakcie których zawsze stara się obejrzeć mecz lokalnej drużyny piłkarskiej.
Twój kod życia mówi więcej niż myślisz – genetyka pomaga zrozumieć historię całej ludzkości
Genetyka to fascynująca nauka, dążąca do odczytania i zrozumienia samej esencji życia. Opiera się na dwóch fundamentalnych filarach – dziedziczności i zmienności. To właśnie te zjawiska napędzają ewolucję i kształtują bogactwo życia na naszej planecie, a fundamentalna wiedza na ich temat pozwala zmieniać oblicze medycyny, rolnictwa, kryminalistyki, a nawet naszego rozumienia odległej przeszłości.
Spis treści: DNA jak księga życia Historia odkrywania kodu Trzy filary genetyki Zastosowania, które zmieniają świat Nazwa „genetyka” wywodzi się od starogreckiego słowa „genesis”, oznaczającego pochodzenie. Pod tym pojęciem kryje się nauka o dziedziczności i zmienności organizmów. Dziedziczność wyjaśnia, dlaczego potomstwo dziedziczy cechy po swoich rodzicach, jak choćby kolor oczu matki czy wzrost ojca. Z kolei zmienność wyjaśnia, dlaczego każdy osobnik jest unikatowy, a w obrębie gatunku istnieje tak ogromna różnorodność. DNA jak księga życia U fundamentalnych podstaw genetyki leży niezwykła cząsteczka DNA, czyli kwas deoksyrybonukleinowy. To właśnie w niej, w postaci sekwencji chemicznych „liter”, zapisana jest cała informacja genetyczna organizmu. Jednakże, aby w pełni zrozumieć, jak ta informacja jest przechowywana, kopiowana i odczytywana, należy najpierw poznać jej trójwymiarową architekturę. Struktura DNA nie jest bowiem pasywnym „magazynem danych”. To dynamiczna „maszyna”, w której każda cecha konstrukcyjna ma fundamentalne znaczenie dla jej funkcji. Budowa podwójnej helisy Najtrafniejszą i najczęściej stosowaną analogią, opisującą strukturę DNA, jest obraz skręconej drabiny. W tej wizualizacji, dwie długie, wijące się „poręcze” tworzą tzw. szkielet cukrowo-fosforanowy. Z kolei łączącej je szczeble składają się z par zasad azotowych. Podstawową jednostką budulcową DNA jest nukleotyd, składający się z trzech połączonych ze sobą elementów: pięciowęglowego cukru, zwanego deoksyrybozą; reszty kwasu fosforowego, która nadaje cząsteczce DNA jej kwasowy charakter; jednej z czterech zasad azotowych: adeniny (A), guaniny (G), cytozyny (C) lub tyminy (T). Zasady, o których mowa. dzielą się na dwie grupy: puryny (adenina i guanina) i pirymidyny (cytozyna i tymina). Nukleotydy łączą się ze sobą w długie łańcuchy, tworząc nić DNA. Połączenie to następuje poprzez wiązania fosfodiestrowe, w których reszta fosforanowa jednego nukleotydu przyłącza się do cukru następnego, tworząc stabilny szkielet cukrowo-fosforanowy. Magia replikacji DNA Każda komórka, zanim ulegnie podziałowi, musi stworzyć idealną kopię całej swojej informacji genetycznej, aby przekazać ją komórkom potomnym. Mechanizm ten, zwany replikacją DNA, jest jednym z najbardziej fundamentalnych procesów w biologii. Replikacja przebiega w modelu semikonserwatywnym, co oznacza, że podwójna helisa jest najpierw rozplatana, a następnie każda z pojedynczych, starych nici służy jako matryca do syntezy nowej, komplementarnej nici. W rezultacie, powstają dwie identyczne cząsteczki DNA, z których każda zawiera jedną nić „starą” i jedną „nową”. Historia odkrywania kodu Już nasi przodkowie byli świadomi, że każda istota żywa dziedziczy cechy po swoich rodzicach. Dowodem na to niech będzie choćby hodowla selektywna, zmierzająca do uzyskania odmian zwierząt, wykazujących pożądane cechy. Historia nowoczesnej genetyki rozpoczęła się natomiast w XIX wieku, w klasztorze w Brnie. Od groszku do genów W 1866 roku czeski zakonnik i przyrodnik Grzegorz Mendel położył fundamenty pod całą dziedzinę genetyki, po raz pierwszy opisując podstawowe prawa dziedziczenia cech. Swojego przełomowego odkrycia dokonał, prowadząc eksperymenty na grochu. Geniusz jako metody krył się zastosowaniu podejścia ilościowego do problemu biologicznego .Zamiast opisywać cechy w sposób ogólny, precyzyjnie liczył potomstwo o określonych właściwościach, takich jak kolor kwiatów czy kształt nasion. Na podstawie swoich badań Mendel sformułował podstawowe prawa dziedziczenia. Odkrył, że cechy nie „mieszają się” ze sobą, jak powszechnie sądzono, ale są przekazywane przez dyskretne „czynniki”, które dziś nazywamy genami. Jego pierwsze prawo, prawo czystości gamet, stanowi, że każda komórka rozrodcza (gameta) otrzymuje tylko jeden z dwóch alleli (wersji genu) od rodzica. Drugie prawo, prawo niezależnej segregacji cech, mówi, że geny odpowiedzialne za różne cechy dziedziczą się niezależnie od siebie. Niestety, przełomowe prace Mendla, opublikowane w 1866 roku, wyprzedzały swoją epokę i zostały niemal całkowicie zignorowane przez świat nauki. Dopiero na początku XX wieku, kilkanaście lat po jego śmierci, zostały ponownie odkryte, dając początek nowoczesnej genetyce. Wyścig po helisę W połowie XX wieku naukowcy wiedzieli już, że to właśnie DNA jest nośnikiem informacji genetycznej. Struktura kwasu deoksyrybonukleinowego pozostawała jednak jedną z największych zagadek nauki. Rozwiązanie tego problemu stało się celem swoistego wyścigu, w którym brało udział kilka czołowych grup badawczych. Wśród badaczy znaleźli się: amerykański biolog James Watson i Francis Crick, brytyjski fizyk z Uniwersytetu w Cambridge, oraz Maurice Wilkins i Rosalind Franklin, chemiczka z King's College w Londynie. To właśnie Franklin, wykorzystując technikę zwaną krystalografią rentgenowską, wykonała w 1952 roku zdjęcie, które przeszło do historii jako „Zdjęcie 51”. Obraz ten dostarczył kluczowych dowodów na to, że cząsteczka DNA ma strukturę helikalną (spiralną). Niestety, w wyniku napiętych relacji w zespole, Maurice Wilkins, bez wiedzy i zgody Franklin, pokazał zdjęcie Watsonowi. Dla niego i Cricka był to moment olśnienia. Łącząc dane z fotografii z innymi dostępnymi informacjami, w krótkim czasie zbudowali poprawny model podwójnej helisy, który opublikowali w kwietniu 1953 roku w czasopiśmie „Nature”. Odkrycie to było jednym z najważniejszych w historii biologii. W 1962 roku Watson, Crick i Wilkins otrzymali za nie Nagrodę Nobla. Rosalind Franklin, której wkład był absolutnie kluczowy, zmarła w 1958 roku i nie została uhonorowana, ponieważ nagroda ta nie jest przyznawana pośmiertnie. Mapa człowieka Kolejna rewolucja nastąpiła w 1990 roku, kiedy uruchomiony został Projekt Poznania Ludzkiego Genomu (Human Genome Project, HGP). Celem jednego z najambitniejszych przedsięwzięć w historii nauki było zsekwencjonowanie całej informacji genetycznej człowieka – około 3 miliardów „liter” kodu DNA. Projekt zakończył się w kwietniu 2003 roku. Międzynarodowy zespół naukowców opracował pierwszą niemal kompletną mapę ludzkiego genomu. Obejmowała ona około 92 proc. sekwencji. Pozostałe 8 proc., składające się z powtarzalnych i trudnych do odczytania fragmentów, zostało pominięte i przez lata było określane jako „śmieciowe DNA”. Dopiero w 2022 roku, dzięki nowym technologiom, międzynarodowemu konsorcjum naukowców udało się w pełni zsekwencjonować również te brakujące fragmenty. Okazało się, że nie są one wcale „śmieciami”, a odgrywają kluczową rolę w fundamentalnych procesach komórkowych, takich jak prawidłowy podział komórek. To odkrycie otworzyło zupełnie nowe perspektywy w badaniach nad nowotworami i innymi chorobami. Genetyczne nożyczki, czyli edycja DNA Najnowszym i być może najdonioślejszym przełomem w genetyce jest rozwój technologii CRISPR-Cas9. System ten, pierwotnie odkryty u bakterii jako mechanizm obronny przed wirusami, został zaadaptowany przez naukowców do roli niezwykle precyzyjnych „molekularnych nożyczek”. Pozwala on na „wycinanie” i „wklejanie” fragmentów DNA w niemal dowolnym, precyzyjnie określonym miejscu w genomie. Za opracowanie tej metody Emmanuelle Charpentier i Jennifer Doudna otrzymały w 2020 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Technologia CRISPR zdemokratyzowała inżynierię genetyczną, czyniąc ją stosunkowo prostą, tanią i dostępną dla tysięcy laboratoriów na całym świecie, co otworzyło erę edycji genomu o niewyobrażalnym dotąd potencjale. Trzy filary genetyki Genetyka jest nauką rozległą, obejmującą badania na różnych poziomach organizacji życia. Aby usystematyzować tę dziedzinę, dzieli się ją na kilka głównych działów, z których każdy koncentruje się na innych aspektach dziedziczności i zmienności. Tradycyjnie wyróżnia się 3 fundamentalne filary genetyki. Są to: genetyka klasyczna – jest to najstarszy dział genetyki, którego korzenie sięgają prac Grzegorza Mendla. Koncentruje się na poziomie całego organizmu. Bada, w jaki sposób cechy są przekazywane z pokolenia na pokolenie, analizując wyniki krzyżówek i obserwując wzory dziedziczenia w rodzinach i rodowodach. To właśnie genetyka klasyczna pozwoliła na sformułowanie podstawowych praw dziedziczenia i zrozumienie pojęć takich jak dominacja, recesywność czy sprzężenie genów; genetyka molekularna – ten dział schodzi na poziom cząsteczek. Bada chemiczną naturę genów i mechanizmy, za pomocą których informacja genetyczna jest przechowywana, replikowana, odczytywana i tłumaczona na białka. To w ramach genetyki molekularnej odkryto strukturę DNA, zbadano proces replikacji i opracowano technologie, takie jak PCR i sekwencjonowanie DNA; genetyka populacyjna – perspektywa tego działu obejmuje całe populacje organizmów. Genetyka populacyjna bada, jak rozkład i częstość występowania różnych wersji genów w populacji zmieniają się w czasie. Analizuje wpływ selekcji naturalnej, dryfu genetycznego, mutacji i migracji na pulę genową populacji, dostarczając matematycznych narzędzi do zrozumienia procesów ewolucyjnych. Poza sekwencją Przez długi czas genetyka skupiała się na „twardym” kodzie, zapisanym w sekwencji DNA, traktując go jako w dużej mierze niezmienny plan. Jednak w ostatnich dekadach narodziła się nowa, rewolucyjna dziedzina – epigenetyka. Bada ona dziedziczne zmiany w funkcji genów, które nie są spowodowane zmianami w samej sekwencji nukleotydów. Epigenetyka pokazuje, że genom nie jest „sztywnym scenariuszem”, a „dynamicznym systemem”, który pozostaje w ciągłym dialogu ze środowiskiem. Zastosowania, które zmieniają świat Wiedza zdobyta dzięki genetyce nie pozostaje zamknięta w laboratoriach. W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat stała się potężnym narzędziem, które zrewolucjonizowało i wciąż rewolucjonizuje niemal każdą dziedzinę ludzkiej działalności. Medycyna przyszłości Wpływ genetyki na medycynę jest nie do przecenienia. Już teraz dziedziny te przeplatają się, a nadejście ery medycyny personalizowanej jest tylko kwestią czasu. Główne obszary zastosowania genetyki w medycynie to: diagnostyka genetyczna, farmakogenomika, terapia genowa. Na polu i w zagrodzie Genetyka zrewolucjonizowała także rolnictwo i hodowlę, dostarczając narzędzi do zwiększania plonów i poprawy jakości żywności. W tym przypadku, główne zastosowania genetyki to: organizmy modyfikowane genetycznie (GMO), selekcja wspomagana markerami (MAS). DNA jako dowód Genetyka stała się też jednym z najpotężniejszych narzędzi w rękach organów ścigania. W kryminalistyce. zastosowanie tej nauki dotyczy dziedzin takich jak: profilowanie DNA, genealogia genetyczna. Odczytywanie przeszłości Genetyka otworzyła zupełnie nowe okno na naszą przeszłość. Dzięki rozwojowi technik analizy kopalnego DNA (aDNA), naukowcy są w stanie pozyskiwać i odczytywać materiał genetyczny ze szczątków ludzi, zwierząt i roślin sprzed tysięcy, a nawet setek tysięcy lat. Nasz autor Artur Białek Dziennikarz i redaktor. Wcześniej związany z redakcjami regionalnymi, technologicznymi i motoryzacyjnymi. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o historii, kosmosie i przyrodzie, ale nie boi się żadnego tematu. Uwielbia podróżować, zwłaszcza rowerem na dystansach ultra. Zamiast wygodnego łóżka w hotelu, wybiera tarp i hamak. Prywatnie miłośnik literatury.
Z czego zbudowany jest kod życia? Tajemnice budowy DNA
Podwójna helisa DNA, przypominająca skręconą drabinę sznurową, stała się uniwersalnym symbolem życia, dziedziczności i samej esencji tego, kim jesteśmy. Ta niezwykła struktura nie jest jedynie przypadkowym kształtem. Stanowi rozwiązania problemów, przed którymi stoi życie: jak przechowywać ogromne ilości informacji, chronić je przed uszkodzeniami i wiernie przekazywać kolejnym pokoleniom. Jak przedstawia się budowa DNA? Poniżej odpowiadamy na to pytanie.
Spis treści: Dekonstrukcja nukleotydu Tworzenie łańcucha Nie ulega wątpliwości, że kwas deoksyrybonukleinowy to jeden z najgenialniejszych tworów natury. Nie każdy wie, że DNA pojedynczej komórki zawiera około 6 miliardów par zasad, co w przeliczeniu na jednostki cyfrowe przekłada się na około 1,5 gigabajta danych. Organizm dorosłego człowieka składa się z kilkudziesięciu bilionów komórek. Sumując je wszystkie, należy przyjąć, że cząsteczki DNA we wszystkich komórkach organizmu gromadzą ponad 40 zettabajtów danych, czyli wielokrotnie więcej niż wynosi szacunkowa pojemność wszystkich serwerowni Google na świecie. Genetyka odsłoniła przed nami tajemnice DNA już w XX wieku, gdy powstało słynne „Zdjęcie 51”, niepodważalny dowód na jego helikalną strukturę. Dekonstrukcja nukleotydu Żeby zrozumieć, jak zbudowana jest cała struktura DNA, najpierw należy rozłożyć ją na najmniejsze jednostki budulcowe. Tą fundamentalną „cegiełką” jest cząsteczka zwana nukleotydem. Każdy z miliardów tworzących DNA nukleotydów jest precyzyjnie skonstruowany z trzech odrębnych komponentów. Razem wzięte, tworzą jednostkę zdolną zarówno do budowania struktury, jak i do przenoszenia informacji. Trzy filary Centralnym elementem każdego nukleotydu DNA jest pięciowęglowy cukier (pentoza) o nazwie deoksyryboza. To coś w rodzaju szkieletu, do którego przyłączone są pozostałe dwa komponenty. Cząsteczka ta jest blisko spokrewniona z innym cukrem, rybozą, występującą w RNA. Jednak brakuje jej jednej grupy hydroksylowej (-OH) przy drugim atomie węgla w pierścieniu. Ta pozornie niewielka modyfikacja chemiczna znacząco zwiększa stabilność kwasu deoksyrybonukleinowego, czyniąc go idealnym materiałem do długoterminowego przechowywania informacji genetycznej, w przeciwieństwie do bardziej reaktywnego i krótkotrwałego RNA. Do piątego atomu węgla w cząsteczce deoksyrybozy przyłączona jest (wiązaniem estrowym) reszta kwasu fosforowego, zwana grupą fosforanową. Pełni ona rolę kluczowego łącznika – swoistego „zaczepu”, który w przyszłości połączy jeden nukleotyd z następnym, tworząc długi łańcuch. Grupy fosforanowe niosą ze sobą ujemny ładunek elektryczny, co nadaje całej cząsteczce DNA silnie ujemny charakter. Ta właściwość jest niezwykle ważna, ponieważ wpływa interakcje DNA z białkami, które często mają dodatnio naładowane obszary. Prawdziwym centrum informacyjnym nukleotydu jest zasada azotowa, przyłączona do pierwszego atomu węgla deoksyrybozy wiązaniem glikozydowym. W DNA występują cztery różne zasady, które stanowią „litery” genetycznego alfabetu: adenina (A), guanina (G), cytozyna (C) i tymina (T). To właśnie sekwencja, czyli kolejność tych czterech zasad w łańcuchu DNA, koduje wszystkie instrukcje potrzebne do budowy i funkcjonowania organizmu. Puryny i pirymidyny Cztery zasady azotowe nie są sobie równe pod względem budowy chemicznej. Dzielą się na dwie odrębne grupy, a ta klasyfikacja ma fundamentalne znaczenie dla struktury całej podwójnej helisy. Grupy, o których mowa, to: puryny – należą do nich adenina i guanina. Są to większe cząsteczki, zbudowane z dwóch połączonych ze sobą pierścieni węglowo-azotowych; pirymidyny – to cytozyna i tymina, mniejsze cząsteczki, składające się z pojedynczego pierścienia węglowo-azotowego. To właśnie owa różnica w wielkości jest kluczem do geometrycznej doskonałości helisy DNA. Duża puryna zawsze tworzy parę z małą pirymidyną, a to gwarantuje, że każdy „szczebel drabiny” DNA ma dokładnie taką samą szerokość. To sprawia, że cała struktura idealnie regularna, bez żadnych zwężeń, które mogłyby ją zdestabilizować. Tworzenie łańcucha Nukleotydy są jak pojedyncze litery alfabetu, które osobno nie znaczą nic. Każda komórka musi je połączyć w łańcuchy polinukleotydowe, które w tym porównaniu pełnią funkcję spójnych zdań. Wiązania fosfodiestrowe Kluczem do połączenia nukleotydów jest silne wiązanie kowalencyjne, nazywane wiązaniem 3',5'-fosfodiestrowym. Grupa fosforanowa, przyłączona do piątego atomu węgla (oznaczanego jako 5') w deoksyrybozie jednego nukleotydu, tworzy wiązanie z grupą hydroksylową (-OH) znajdującą się przy trzecim atomie węgla (3') w deoksyrybozie kolejnego nukleotydu. W następstwie wielokrotnie powtarzającego się procesu, powstaje niezwykle wytrzymały szkielet cukrowo-fosforanowy, który stanowi „poręcze” drabiny DNA. To coś w rodzaju strukturalnego kręgosłupa cząsteczki, podczas gdy zasady azotowe wystają do wewnątrz niczym szczeble. Polarność Konsekwencją takiego sposobu łączenia jest powstanie polarności, czyli kierunkowości łańcucha. Nukleotydy są dodawane w określony sposób (koniec 5' jednego do końca 3' drugiego), więc cały łańcuch ma dwa chemicznie różne końce. Na jednym krańcu pozostaje wolna grupa fosforanowa przy węglu 5'. Ten koniec nazywamy końcem 5'. Na przeciwnym krańcu znajdzie się wolna grupa hydroksylowa przy węglu 3'. To koniec 3'. To właśnie kierunkowość stanowi fundamentalną, fizyczną i chemiczną oś, wzdłuż której działa przetwarzająca informację genetyczną „maszyneria komórkowa”. Enzymy odpowiedzialne za kopiowanie DNA (polimerazy DNA) potrafią poruszać się wzdłuż nici tylko w jednym kierunku, dobudowując nowe nukleotydy wyłącznie do wolnego końca 3' rosnącego łańcucha. Mechanizm chemiczny tej reakcji, polegający na ataku grupy 3'-OH na przyłączany nukleotyd, uniemożliwia dobudowywanie w drugą stronę. Ta zasada ma fundamentalne znaczenie dla skomplikowanych procesów, takich jak replikacja DNA, i wyjaśnia, dlaczego komórka musiała wyewoluować wyrafinowane strategie, żeby mogła poradzić sobie z tym ograniczeniem. Arcydzieło natury Gdy wszystkie elementy składowe znajdą się na swoim miejscu, powstaje finalna konstrukcja. Mowa o cząsteczce DNA, nazywanej podwójną helisą, która składa się z dwóch łańcuchów polinukleotydowych, skręconych śrubowo wokół własnej osi. Nasz autor Artur Białek Dziennikarz i redaktor. Wcześniej związany z redakcjami regionalnymi, technologicznymi i motoryzacyjnymi. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o historii, kosmosie i przyrodzie, ale nie boi się żadnego tematu. Uwielbia podróżować, zwłaszcza rowerem na dystansach ultra. Zamiast wygodnego łóżka w hotelu, wybiera tarp i hamak. Prywatnie miłośnik literatury.
Skąd tak naprawdę pochodzili Sarmaci? Nowe badania DNA i ulubiona legenda Polaków
Termin „Sarmacja” był używany przez polską szlachtę XVII wieku do określenia Polski. Opierali się na swoim wyjątkowym, mitycznym pochodzeniu od starożytnego ludu Sarmatów. Czy ta polska legenda w ogóle ma sens? Najnowsze badania DNA rozwiązują zagadkę pochodzenia tajemniczego, koczowniczego ludu Sarmatów.
Sarmaci od wieków rozpalają wyobraźnię historyków na całym świecie, a jej polskie piece płoną w tej sprawie wyjątkowo głośno. Ten koczowniczy lud z jakiegoś powodu zawładnął umysłami polskiej szlachty, a przez to miał ogromny – chociaż nieuświadomiony – wpływ na historię naszego kraju. Polscy i litewscy szlachcice rozpaczliwie poszukiwali swoich rzymsko-sarmackich korzeni, ale ich mit może wkrótce runąć z hukiem. Zaawansowane badania DNA dają nam wgląd w przeszłość koczowników. Skąd Sarmaci wzięli się w Europie? W ostatnich latach nastąpił prawdziwy przełom w badaniach nad pochodzeniem Sarmatów. Dzięki analizom genomów starożytnych populacji dowiedzieliśmy się więcej na temat tego nieco zagadkowego, koczowniczego ludu. Kluczowe znaczenie miały prace zespołu dr Oszkára Schütza, który przebadał 156 starożytnych genomów Sarmatów z okresu od I do V wieku n.e. Wyniki tych badań pozwoliły zweryfikować i rozszerzyć wcześniejsze hipotezy dotyczące ich migracji. Dzięki nim za kolebkę Sarmatów uznaje się step pontyjski oraz południowe podnóża Uralu, czyli tereny dzisiejszej Rosji i północnego Kazachstanu. To właśnie tam około IV–II wieku p.n.e. zaczęła kształtować się ich odrębność kulturowa i etniczna inspirująca polską szlachtę. Geny wojowniczych Sarmatów krążyły w Europie Badania DNA ujawniły, że migracje Sarmatów miały charakter głównie męski, co potwierdza szybkie rozprzestrzenianie się haplogrupy R1a chromosomu Y. Ten wariant genetyczny jest typowy zarówno dla ludów stepowych, jak i wielu współczesnych populacji Europy Środkowej i Wschodniej, w tym także Polski. Nie oznacza to jednak, że pochodzimy bezpośrednio od Sarmatów, chociaż tak chciała myśleć polska klasa wyższa XVII wieku. Mitochondrialne DNA potomków Sarmatów, dziedziczone po matce, sugeruje przewagę lokalnego, europejskiego komponentu genetycznego. Oznacza to, że sarmaccy wojownicy migrowali na zachód, zawierali związki z miejscowymi kobietami i w tej sposób powstawała charakterystyczna mieszanka genetyczna. Trasa migracji Sarmatów Koczownicy wyruszali z podnóża Uralu i stopniowo przesuwali się na zachód, zajmując rozległe obszary między Wołgą, Donem a północnym Kaukazem. W I wieku n.e. dotarli do Basenu Karpackiego, tworząc genetyczny i kulturowy „pomost” pomiędzy stepem a Europą Środkową. Badania genomów dowiodły, że na tereny dzisiejszych Węgier i Rumunii dotarli przedstawiciele jednej, silnie powiązanej ze stepem grupy Sarmatów. Z czasem jednak ich geny zaczęły się rozpraszać zgodnie z tzw. „efektem założyciela”. Wynikał on z tego, że migracja miała głównie męski charakter, co wykazały analizy Y-DNA. Mit sarmackiego rodowodu polskiej szlachty W XVI wieku w Rzeczypospolitej Obojga Narodów narodził się tzw. „mit sarmacki”. Według tej koncepcji polska szlachta – w odróżnieniu od chłopów – miała wywodzić się w prostej linii od Sarmatów. Mit ten miał służyć legitymizacji uprzywilejowanej pozycji społecznej szlachty, podkreśleniu jej wyjątkowości oraz odrębności kulturowej. Kuszące było skojarzenie z ludem, który we współpracy z Germanami zatrząsł Imperium Rzymskim. Źródła historyczne opisują jednak Sarmatów jako konglomerat plemion, których jedność była bardziej wytworem rzymskich kronikarzy niż rzeczywistością. Polskiej szlachcie to jednak nie przeszkadzało. Współczesne badania genetyczne rozwiewają marzenia. Kluczowe okazały się zwłaszcza te poświęcone haplogrupie R1a, które nie potwierdziły prostego pokrewieństwa Polaków z Sarmatami. R1a występuje szeroko u ludów indoeuropejskich, w tym w populacjach słowiańskich, irańskich, a także w Azji Centralnej. Sarmacka linia ojcowska ojcowska obecna jest tak samo w Polsce, jak na Węgrzech czy na Ukrainie. Ich dziedzictwo to prawdziwa mozaika. Źródła: Current Biology, Uniwersytet Warszawski Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Zaskakujący trop z wileńskiego cmentarza. Naukowcy już wiedzą, to tak naprawdę „pokonało” wielką armię Napoleona
Wielka Armia Napoleona, licząca setki tysięcy żołnierzy, miała podbić Rosję. Zamiast triumfu nadszedł dramatyczny odwrót i tysiące zgonów. Czy to możliwe, że śmierć żołnierzy miała inne przyczyny niż dotąd sądzono? To zagadnienie w nowym świetle ukazały badania genetyczne.
Napoleon zaatakował w 182 roku Rosję olbrzymimi siłami. Zebrał ponad 400 tysięcy żołnierzy i 1300 armat. Wśród tych wojskowych było aż 98 tysięcy Polaków. Napoleon Bonaparte nie był przygotowany na długą kampanię. Liczył, że skłoni cara Aleksandra I do szybkiej kapitulacji. Co dobiło Wielką Armię? Rosjanie mieli dwukrotnie mniejsze siły. Cofnęli się w głąb kraju i pozostawili po sobie spaloną ziemię. Opuścili nawet stolicę, Moskwę. Francuzom nie udało się rozbić sił rosyjskich, a car Aleksander nie poddał się. Napoleon podjął więc decyzję o odwrocie armii. I wtedy rozpoczął się dramat wojsk francuskich. Nie były one przygotowane na marsz na zachód, a sprawę pogorszyła wczesna zima. Dodatkowo zaczęły się szerzyć choroby zakaźne. Od lat naukowcy spierają się, jaki patogen rozpowszechnił się wśród armii Napoleona. Długo sądzono, że był to głównie tyfus, albo gorączka okopowa. Tę pierwszą chorobę wywołuje Rickettsia prowazekii, a drugi – Bartonella quintana Dowodami na powszechność tych chorób wśród żołnierzy Napoleona wracających z Moskwy były historyczne opisy objawów i analizy DNA, ale dość krótkich fragmentów, co nie dawało jednoznacznych dowodów. Nowe badania – nowe nadzieje Laboratoria analizujące kopalne DNA radzą sobie coraz lepiej z próbkami i można z nich „wycisnąć” coraz więcej informacji. Naukowcy z Instytutu Pasteura we Francji przeprowadzili analizę genetyczną szczątków byłych żołnierzy, którzy wycofali się z Rosji w 1812 roku. Wyekstrahowali i przeanalizowali DNA 13 żołnierzy armii napoleońskiej ekshumowanych w Wilnie na Litwie w 2002 roku podczas wykopalisk prowadzonych przez zespół Uniwersytetu Aix-Marseille, specjalizujący się w archeoantropologii. Wnioski opublikowali na łamach „Current Biology”. Nowe patogeny na horyzoncie Ekspertom udało się wykryć w badanych szczątkach dwa patogeny: Salmonella enterica Paratyphi C – to patogen wywołujący dur rzekomy. Choroba przenosi się na człowieka przez żywność lub wodę skażoną zakażonym kałem. Objawami są: gorączka, ból głowy, wysypka, osłabienie i biegunka. Borrelia recurrentis – to patogen wywołujący gorączkę powrotną (dur powrotny), która jest przenoszona przez wszy odzieżowe. Choroba ta co prawda nie była zawsze śmiertelna, ale powodowała poważne osłabienie. Odkrycia te sugerują, że te wcześniej umykające naukowcom choroby przyczyniły się do zagłady Wielkiej Armii podczas odwrotu w 1812 roku. Część żołnierzy mogła cierpieć jednocześnie na obie, co mogło przyczynić się do pogorszenia ich stanu, zwłaszcza że byli oni już osłabieni zimnem, głodem i kiepskimi warunkami sanitarnymi. Na wileńskiej nekropolii pochowano kilka tysięcy żołnierzy napoleońskich. Badacze liczą, że uda się pobrać próbki z większej liczby kości tak, aby ich analizy były bardziej wiarygodne. Jednak – co ważne – w próbie kilkunastu osób do tej pory nie wykryto patogenów powodujących tyfus. A to on miał zdziesiątkować armię „małego kaprala”. Źródło: Current Biology Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.
Siwe włosy mogą ratować życie? Naukowcy odkryli nieoczekiwany mechanizm
Siwe włosy mogą być nie tylko oznaką starzenia, ale także sposobem organizmu na ochronę przed rakiem. Najnowsze badania wyjaśniają, że to mechanizm zabezpieczający organizmu. Jak to działa?
Większość osób kojarzy siwienie ze starzeniem się. Naukowcy twierdzą jednak, że pojawienie się siwych włosów może być sprytnym mechanizmem obronnym organizmu, który chroni się przed potencjalnie niebezpiecznymi zmianami, które mogłyby prowadzić do raka. Co warto wiedzieć o powiązaniu siwizny z rakiem skóry? Jak powstają siwe włosy? Siwienie włosów rozpoczyna się wtedy, gdy komórki odpowiedzialne za produkcję pigmentu (melaniny) w mieszku włosowym przestają być aktywne lub zanikają. Odpowiedzialne za ten proces są melanocytowe komórki macierzyste. Zwykle znajdą się one w regionie mieszków włosowych, w których zajmują się cykliczną odnową barwnika i determinują kolor naszych fryzur. Melanocytowe komórki macierzyste mają ścisłą specjalizację i mogą się samoodnawiać. Gdy jednak dochodzi do uszkodzenia ich DNA (np. w wyniku czynników środowiskowych lub naturalnego starzenia się organizmu) mogą przechodzić w stan senescencji, czyli trwałego wyłączenia, który to prowadzi do nieodwracalnej utraty zdolności produkcji pigmentu. W efekcie pojawiają się siwe włosy. Siwienie jest mechanizmem obronnym organizmu Badanie przeprowadzone przez prof. Emi Nishimurę i dr Yasuaki Mohriego z Uniwersytetu Tokijskiego pozwoliło naukowcom dojść do wniosku, że siwienie wynika bezpośrednio z mechanizmu usuwania komórek z uszkodzonym DNA, co jest istotne w kontekście zapobiegania powstawaniu potencjalnie niebezpiecznych zmian nowotworowych. Efekt swojej pracy opublikowali w czasopiśmie „Nature Cell Biology”. Nasze komórki przez całe życie narażone są na szkodliwe działanie wolnych rodników, promieniowania UV, toksyn czy procesów zapalnych, które mogą prowadzić do mutacji DNA. Tak działa również starzenie się. W odpowiedzi na pęknięcia nici DNA dochodzi do aktywacji białka p53, które w przypadku skóry głowy prowadzi do usuwania potencjalnie niebezpiecznych komórek macierzystych melanocytów. To zaś co prawda niszczy pigment, ale przy tym broni przed jednym z najgroźniejszych rodzajów raka – rakiem skóry głowy. Według badaczy brak eliminacji komórek może prowadzić do powstania nowotworu. Niedoskonała ochrona przed czerniakiem jest lepsza niż żadna – Nasze wyniki wskazują, że populacja tych samych komórek macierzystych może podlegać przeciwnym losom, eliminacji lub ekspansji, w zależności od rodzaju stresu oraz sygnałów mikrośrodowiskowych. To rzuca nowe światło na powiązania między siwieniem a czerniakiem – mówi prof. Emi Nishimura. Narażenie na niektóre substancje rakotwórcze może przełamać „wały obronne” siwizny i zwiększać ryzyko, że komórki z uszkodzonym DNA przeistoczą się w komórki nowotworowe. Chociaż nie każde siwienie chroni przed rakiem, to zrozumienie tego mechanizmu może pomóc w poznaniu roli białek p53 w prewencji nowotworów skóry. Warto pamiętać, że siwe włosy – chociaż dla niektórych kłopotliwe estetycznie – są objawem sprawnie działającego układu naprawczego naszego organizmu. Należy nosić je z dumą! Źródło: Nature, Harvard Health Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Egipcjanin pozostawił po sobie DNA sprzed 4500 lat. Naukowcy odtworzyli jego twarz
Po raz pierwszy naukowcom udało się zsekwencjonować najstarszy i najlepiej zachowany genom starożytnego Egipcjanina, odkrywając nowe tajemnice z czasów Starego Państwa.
Spis treści: Najstarsze egipskie DNA przetrwało upał, wojnę i tysiące lat Przełomowy genom sprzed 4500 lat rzuca nowe światło na Stare Państwo Odsłonięte starożytne dziedzictwo genetyczne Egipt jako tygiel starożytnych kultur i genów Rekonstrukcja twarzy i potencjalne kontrowersje Życie zapisane w kościach Czy mógł być budowniczym piramid? Zamknięty w ceramicznym naczyniu pogrzebowym, z kolanami podciągniętymi pod brodę, egipski szkielet spoczywał nietknięty przez tysiące lat. W 1902 roku brytyjscy archeolodzy wydobyli go z grobowca wykutego w wapiennym zboczu nekropolii Nuwayrat, ponad 240 kilometrów na południe od Kairu. Gdy faraonowie jego epoki wznosili monumentalne budowle, takie jak Wielka Piramida w Gizie, on – najprawdopodobniej garncarz żyjący między 4500 a 4800 lat temu – pozostawił po sobie zupełnie inny ślad: wyjątkowo dobrze zachowane DNA. Najstarsze egipskie DNA przetrwało upał, wojnę i tysiące lat W niewytłumaczalny sposób szczątki tego konkretnego mężczyzny przetrwały wieki egipskiego skwaru, a także bombardowania Anglii podczas II wojny światowej, gdy znajdowały się w Liverpoolu. Teraz naukowcom udało się zsekwencjonować pierwszy kompletny genom starożytnego Egipcjanina, wykorzystując nienaruszone DNA pozyskane z jego zębów. Badanie, opublikowane latem na łamach czasopisma „Nature”, opisuje najstarsze egipskie DNA, jakie kiedykolwiek odzyskano, datowane radiowęglowo na okres między 2855 a 2570 rokiem p.n.e. To czas przełomu między okresem wczesnodynastycznym a Starym Państwem, gdy władcy Egiptu konsolidowali swoją władzę i zapoczątkowali tzw. erę piramid. – Na świecie istnieją setki, jeśli nie tysiące, starożytnych genomów – mówi Linus Girdland-Flink, archeolog biomolekularny z Uniwersytetu w Aberdeen w Szkocji i współautor publikacji. – Dotychczas udało się pozyskać starożytne DNA od neandertalczyków, denisowian oraz Homo sapiens sprzed 45 tysięcy lat. – Egipt jednak przez długi czas pozostawał białą plamą na mapie ludzkiego dziedzictwa genetycznego – podkreśla. Przełomowy genom sprzed 4500 lat rzuca nowe światło na Stare Państwo Dotychczas najstarsze DNA pozyskane z terenów starożytnego Egiptu pochodziło z trzech mumii znalezionych na nekropolii Abusir el-Melek, datowanych na lata 787–23 p.n.e. Jednak były to jedynie fragmentaryczne sekwencje genetyczne. Nowo odkryty genom jest kompletny i pochodzi od człowieka, który żył około 1500 lat wcześniej niż wspomniane mumie. – Po raz pierwszy mamy możliwość zajrzenia w genetyczne pochodzenie osoby z okresu Starego Państwa – mówi Adeline Morez Jacobs, antropolożka, która przeprowadziła badania w trakcie doktoratu na Liverpool John Moores University. Dzięki zachowanemu materiałowi badaczom udało się również częściowo zrekonstruować wygląd twarzy tego człowieka. Daniel Antoine, kierownik działu Egiptu i Sudanu w British Museum w Londynie oraz recenzent publikacji, nie krył uznania dla pracy zespołu. – Choć badanie dotyczy jednego człowieka, ma ogromne znaczenie, ponieważ starożytne DNA rzadko może przetrwać w dolinie Nilu – zaznacza. Odkrycie to otwiera przed naukowcami możliwość śledzenia genetycznych powiązań między różnymi populacjami żyjącymi w starożytnym Egipcie. Odsłonięte starożytne dziedzictwo genetyczne Dzięki zsekwencjonowaniu DNA naukowcy mogą wreszcie postawić podstawowe pytanie: kim byli przodkowie tego starożytnego Egipcjanina? Choć to zaledwie linia jednego człowieka, jego genom może pomóc historykom zrozumieć, jak przebiegały migracje i mieszanie się populacji w starożytnym Egipcie. Jak mówi Adeline Morez Jacobs, około 80% przodków tego mężczyzny wywodziło się z neolitycznych populacji Afryki Północnej. Pozostałe 20% pochodziło od starożytnych ludów Azji Zachodniej – w tym z Mezopotamii i wschodniej części Żyznego Półksiężyca, obejmujących dzisiejszy Irak, zachodni Iran, część Syrii i południowo-wschodnią Turcję. Naukowcy nie znaleźli śladów pochodzenia wschodnioafrykańskiego ani subsaharyjskiego w genomie osobnika z Nuwayrat. Egipt jako tygiel starożytnych kultur i genów Badacze nie są w stanie dokładnie określić, kiedy doszło do zmieszania tych dwóch linii genetycznych, ale zakładają, że proces ten trwał setki, a nawet tysiące lat – i mógł zachodzić wielokrotnie w przeszłości tej rodziny. Co ważne, dane genetyczne są zgodne z dowodami archeologicznymi, które wskazują, że oprócz wymiany towarów (takich jak zboża czy zwierzęta) oraz kultury (np. systemów pisma czy koła garncarskiego), dochodziło również do realnych migracji i kontaktów między ludźmi z różnych regionów. – To badanie stanowi istotny krok milowy w dziedzinie egipskiej paleogenomiki – komentuje Yehia Gad, nadzorca naukowy laboratorium starożytnego DNA w Narodowym Muzeum Cywilizacji Egipskiej w Kairze, który nie brał udziału w badaniach. Jak podkreśla, nowe ustalenia potwierdzają rolę starożytnego Egiptu jako centrum i kulturowego tygla starożytnego świata. Zespół badawczy, jak zapowiada Linus Girdland-Flink, planuje nawiązać współpracę z egipskimi naukowcami, aby dalej odkrywać przeszłość Egiptu. Z kolei Yehia Gad, który współkieruje krajowym projektem genomowym Egiptu (obejmującym sekwencjonowanie genomów 100 tys. dorosłych Egipcjan i 200 starożytnych mumii), wyraża pełne poparcie dla tej inicjatywy. – Wspólnymi siłami możemy stworzyć pełniejszy obraz tej fascynującej cywilizacji, która stanowi ważny etap w historii ludzkości – podsumowuje. Rekonstrukcja twarzy i potencjalne kontrowersje Oprócz sekwencjonowania genomu mężczyzny z Nuwayrat, naukowcy zaprezentowali także rekonstrukcję jego twarzy, wykonaną przez antropolożkę sądową Caroline Wilkinson. Badaczka, kierująca laboratorium Face Lab na Liverpool John Moores University, wcześniej odtworzyła twarze takich postaci jak Ramzes II czy Arsinoe IV, siostra Kleopatry. Bazując na trójwymiarowym skanie czaszki, Wilkinson odwzorowała jego szczękę, nos i oczy – elementy, które można stosunkowo łatwo odtworzyć na podstawie budowy kości. Uszy i usta są znacznie trudniejsze do przewidzenia. Analiza genetyczna sugerowała, że mężczyzna prawdopodobnie miał brązowe oczy, brązowe włosy i ciemną do czarnej pigmentację skóry, według predykcji narzędzia HirisPlexS. Autorzy podkreślają jednak, że te prognozy obarczone są pewnym marginesem błędu, ze względu na ograniczoną ilość porównawczego materiału genetycznego z epoki. Aby uniknąć spekulacji co do wyglądu, Caroline Wilkinson i jej zespół zdecydowali się na render w odcieniach szarości, bez włosów i koloru skóry. Jak przyznaje, spodziewa się kontrowersji, podobnych do tych, które wywołały wcześniejsze rekonstrukcje starożytnych Egipcjan. Bywały one krytykowane za to, że wyglądały „zbyt europejsko” lub „zbyt afrykańsko”. – Ta twarz to po prostu wizerunek jednego człowieka z przeszłości – zaznacza Wilkinson. – Nie można jej traktować jako reprezentatywnej dla całej ludności Egiptu w tym okresie, tak samo jak ja nie reprezentuję całej populacji Europy dzisiaj. Życie zapisane w kościach Aby lepiej zrozumieć, kim był ten człowiek i jak wyglądało jego życie, naukowcy przyjrzeli się jego szczątkom. Stan uzębienia sugerował, że miał od 44 do 64 lat, najprawdopodobniej bliżej górnej granicy. Szkielet wykazywał objawy zapalenia stawów, zużycia stawów i kręgów, a także przeciążenia mięśni, spowodowanego częstym kucaniem i pochylaniem się. – Patrzył w dół przez większość życia – jak dzisiejsi nastolatkowie w telefony komórkowe – mówi z przymrużeniem oka Joel Irish, bioarcheolog z Liverpool John Moores University i współautor badania. Zespół badawczy doszedł na podstawie tych wskazówek oraz analizy hieroglifów przedstawiających warsztaty rzemieślnicze do wniosku, że mężczyzna był najprawdopodobniej garncarzem, a nie piekarzem, rolnikiem, kamieniarzem czy żołnierzem – choć nie wykluczono, że mógł być tkaczem. Naukowcy spekulują, że jeśli rzeczywiście był garncarzem, jego pochówek w ceramicznym naczyniu mógł mieć symboliczne znaczenie. Zastrzegają jednak, że taki sposób pochówku nie był zarezerwowany wyłącznie dla garncarzy, ani nie był charakterystyczny wyłącznie dla tego okresu czy dla Nuwayrat. Czy mógł być budowniczym piramid? Pozostaje pytanie: czy człowiek z Nuwayrat mógł należeć do grupy, która wznosiła piramidy w Gizie – oddalonej o ponad 160 kilometrów od miejsca jego pochówku? – To czysta spekulacja – odpowiada Linus Girdland-Flink. Dodaje również, że nie powinniśmy wyciągać wniosków na temat budowniczych piramid na podstawie jednego genomu. – Jeśli chcemy odpowiedzieć na pytanie, kto zbudował piramidy – mówi naukowiec – musimy pozyskać genomy samych robotników. Źródło: National Geographic Nasz ekspert Łukasz Załuski Redaktor naczelny „National Geographic Polska” i National-Geographic.pl. Dziennikarz podróżniczy i popularnonaukowy z 20-letnim stażem. Wcześniej odpowiedzialny m.in. za magazyny „Focus”, „Focus Historia” i „Sekrety Nauki”. Uważny obserwator zmieniającego się świata i nowych trendów podróżniczych. Inicjator projektu pierwszej naukowej rekonstrukcji wizerunków władców z dynastii Jagiellonów. Miłośnik tenisa, książek kryminalnych i europejskich stolic.
Naukowcy wykryli gigantyczne DNA w ustach. Jest obecne u większości z nas
Olbrzymie elementy DNA, które znajdują się u większości ludzi, wykryli badacze z Japonii i Indonezji. Do tej pory nikt o nich nie wiedział. A odgrywają kluczową rolę – na przykład pomagają „dobrym” bakteriom, które są naturalnym elementem mikrobiomu jamy ustnej.
Najnowsze badanie opublikowane na łamach „Nature Communications” to dowód na to, że nie tylko morskie głębiny i kosmos nadal są dla nas wielkimi zagadkami. Również współczesną medycynę ciągle mogą czekać rewolucyjne odkrycia. To, dotyczące DNA w ustach, jest jednym z nich. Zagadkowy mikrobiom Ludzie funkcjonują nie tylko dzięki złożonym organom, ale też w wyniku działania mikrobiomu. Tworzą go bakterie, wirusy i grzyby, które zamieszkują ludzki organizm i jego powierzchnię. W ostatnich latach naukowcy przyglądają się mikrobiomowi w różnych częściach ludzkiego organizmu. Częściowo zainspirowani niedawnymi odkryciami „obcego” DNA w mikrobiomie gleby, Yuya Kiguchi, współuczestnik projektu badawczego i jego zespół zwrócili uwagę na duży zbiór próbek śliny zebranych przez laboratorium Yutaka Suzuki z Graduate School of Frontier Sciences na Uniwersytecie Tokijskim. Postanowili się mu przyjrzeć. W ustach odkryto gigantyczne DNA Na potrzeby najnowszych badań przeanalizowano skład śliny blisko 500 osób. Okazało się, że w 74% próbek znajdował się nieznany do tej pory materiał genetyczny. Określono go jako inocles. Jak określili to sami naukowcy, są to gigantyczne elementy DNA, które dotychczas umykały wykryciu. Wykrycie inocles nie było łatwe, ponieważ konwencjonalne metody sekwencjonowania fragmentują dane genetyczne, uniemożliwiając rekonstrukcję dużych elementów. Kluczowy przełom nastąpił po zastosowaniu metody o nazwie preNuc, która pozwala na selektywne usuwanie ludzkiego DNA z próbek śliny. Okazało się, że gospodarzem dla inocles jest głównie bakteria Streptococcus salivariu. – Wiemy, że w mikrobiomie jamy ustnej występuje dużo różnych rodzajów bakterii, ale wiele z ich funkcji i sposobów ich powstawania pozostaje nadal nieznanych – mówi Kiguchi. Jak wyjaśnia, inocles to przykład DNA pozachromosomowego – fragmentów DNA, które występują w komórkach, w tym przypadku bakteriach, ale poza ich głównym DNA. Jak to sobie wyobrazić? – To tak, jakbyśmy znaleźli książkę z dodatkowymi przypisami, które dopiero zaczynamy czytać, aby dowiedzieć się, do czego służą – wyjaśnia obrazowo badacz. Te przypisy to właśnie inocles. Standardowe pozachromosomowe elementy DNA, takie jak plazmidy, zawierają zazwyczaj najwyżej kilkadziesiąt tysięcy „liter” kodu genetycznego. Z kolei inocles mają ich średnio 350–395 tysięcy, zatem są gigantami. Rola inocles w ludzkim organizmie Inocles mogą odgrywać ważną rolę w zapewnieniu ludziom zdrowia. Badacze wskazali kilka funkcji „gigantycznego DNA”: zwiększanie zdolności adaptacyjnych bakterii gospodarza: inocles zawierają geny, które pomagają bakteriom, głównie Streptococcus salivarius, przetrwać w trudnym środowisku jamy ustnej; budowanie odporności na stres oksydacyjny i środowiskowy: chronią bakterie przed uszkodzeniami spowodowanymi stresem oksydacyjnym; naprawa uszkodzeń DNA: posiadają geny związane z naprawą DNA. Innym ważnym ustaleniem jest to, że inocles mogą być potencjalnym biomarkerem dla niektórych nowotworów. Analizując ślinę być może będzie można dokonać diagnostyki pod kątem wykrycia raka głowy i szyi (HNC) oraz raka jelita grubego (CRC). W skrócie: pacjenci bez lub z niewielką liczbą inocles mogą cierpieć na te choroby. Źródło: Nature Communications Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.