VREMEPLOV

Kako su molekule šećera potajno oblikovale ljudsku evoluciju

Prevela i uredila: Ljubica Šaran

Matrix World

Live Science, MSNBC Science,

Prije tri milijuna godina dogodila se mutacija gena koji je „ugasio“ enzim za proizvodnju šećera u ranom hominidu. Naši su preci (ako ćemo vjerovati darwinističkoj paradigmi, op ur) tako izgubili mogućnosti da se pare s onima koji su još uvijek imali taj enzim, te vjerojatno na takav način uzrokovali brzi nastanak homo erectusa.

Stanice životinja su prekrivene specifičnim tipom molekule šećera koju mi poznamo kao sialična kiselina. Te molekule su esencijalni dio svake stanične interakcije s drugim stanicama i većim okružjem, što znači da su one često prvi kontakt između stanice i opasnih patogena. Svi živući majmuni, osim ljudi, stvaraju određenu vrstu sialične kiseline koja se zove N-glukolilneuraminička kiselina ili Neu5Gc.

Do prije otprilike tri milijuna godina, hominidni preci su također nosili Neu5Gc, zajedno s drugim majmunima. Ali tada je genetska mutacija uzrokovala da se enzim, koji je bio zadužen za pravljenje Neu5Gc, ugasi. Znanstvenici ne znaju što je uzrokovalo to gašenje i mutaciju, iako postoji mogućnost da je određeni nasilan oblik malarije napravio kaos na Neu5Gc, što znači da su hominidi bez te određene molekule imali određenu adaptivnu prednost.

Da bi kompenzirali gubitak Neu5Gc, neki hominidi su sve više počeli proizvoditi određene vrste sialične kiseline ili Neu5Ac. Što je još važnije, oni su počeli razvijati otpornost u njihovom imunološkom sustavu na Neu5Gc. Evolucijski biolog na Sveučilištu u San Diegu, Pascal Gagneux, je objasnio:

Ovo se dogodilo otprilike u isto vrijeme kada su rani ljudi postali glavni predatori u svom okružju. Teško je biti u potpunosti siguran što se tada dogodilo jer evolucija radi na toliko simultanih stvari, ali promjene u sialičnoj kiselini su značile da su rani ljudi razvili imunloški odgovor na Neu5Gc, a kojeg je njihov obrambeni sustav počeo uzimati kao strano tijelo, nešto što se treba uništiti. Otprilike u isto vrijeme počeli su jesti crveno meso koji je glavni izvor Neu5Gc, što je još dodatno stimuliralo imunološki odgovor.“

Ključ u svemu je da su neki hominidi još uvijek nosili Neu5Gc dok su drugi već razvili imunološku reakciju protiv te molekule šećera. Pokušajte zamisliti što bi se dogodilo ako je mužjak iz prve grupe pokušao napraviti potomka s ženkom iz druge grupe. Mužjakova sperma koja ima Neu5Gc bi bila uništena obrambenim sustavom ženke.

Tako je odjednom postalo ekstremno teško da se jedna grupa pari s drugom. A kada se grupa više ne može pariti između sebe onda znači da su se dobile dvije različite vrste. Gagneux i njegovi kolege istraživači su bili u stanju demonstrirati dotičan problem tako što su spermu čimpanze doveli u doticaj s antitijelima ljudi Neu5Gc. Ova antitijela su sustavno uništavala spermu čimpanze prije negoli bi se moglo napravit začeće.

Dodatna istraživanja s genetički promijenjenim miševima, kojima je dodan Neu5Gc, pokazala su da plodnost u miševima sa i bez Neu5Gc nije naglo pala na nulu ali je polako padala i bilo je sve teže i teže za nastanak oplodnje. Gagneux objašnjava da je ovaj polagani proces lakše napravio stvaranje nove vrste nego da je riječ bila o nagloj promjeni, vjerojatno zbog toga što se tako dozvoljava da se obje grupe stabiliziraju prije negoli postanu kompletno izolirane jedna od druge.

U svakom slučaju, ovaj dokaz evolucijskog procesa je poznat kao nastanak vrste kroz INFEKCIJU, gdje bolest u stvari može napraviti jednu populaciju reproduktivno nekompatibilnu s drugom populacijom. Iz prethodnih izučavanja poznato je da su naši preci izgubili Neu5Gc u vrijeme kada se pojavio Homo erectus što je vodilo do ideje da su očigedno infekcija i šećer pripomogli na našem trenutačnom evolucijskom putu.