Γενετική σύγκριση με 240 είδη θηλαστικών ξετυλίγει την ανθρώπινη εξέλιξη

Η αρχή έγινε στις αρχές του αιώνα με τη δημοσίευση των γονιδιωμάτων του ανθρώπου, του χιμπατζή και του ποντικού.

Δύο δεκαετίες μετά, το φιλόδοξο ερευνητικό πρόγραμμα Zoonomia αλληλούχησε και συνέκρινε τα γονιδιώματα 240 θηλαστικών, μια ανάλυση που αποκαλύπτει σε τι μοιάζουμε και σε τι διαφέρουμε από τους πλησιέστερους συγγενείς μας.

Τα ευρήματα δημοσιεύονται σε 11 επιμέρους μελέτες στο κορυφαίο περιοδικό Science.

Από τον ορυκτερόποδα (εικόνα πάνω) και τη μαύρη φάλαινα μέχρι τον χιμπατζή και την οικόσιτη γάτα, η ερευνητική κοινοπραξία εξέτασε μόνο το 4% των θηλαστικών όλου του κόσμου, κάλυψε όμως όλες τις κύριες εξελικτικές γραμμές.

Τα ευρήματα, εκτιμούν οι ερευνητές, διευκολύνουν την αναζήτηση για γονίδια που προκαλούν ασθένειες, όπως μια μορφή καρκίνου του εγκεφάλου που ονομάζεται μυελοβλάστωμα.

Η ανάλυση αποκάλυψε επίσης τη γενετική βάση της χειμέριας νάρκης -δεδομένα που επίσης θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν στην ιατρική- και της ιδιαίτερα ισχυρής όσφρησης που χαρακτηρίζει ορισμένα είδη όπως ο αφρικανικός ελέφαντας και το αρμαδίλλο. Άλλα είδη όπως τα δελφίνια και οι φάλαινες δεν διαθέτουν καθόλου όσφρηση, ενώ ο άνθρωπος φαίνεται πως βρίσκεται στη μέση.

«Αξιοποιούμε την τεράστια βιοποικιλότητα του πλανήτη για να κατανοήσουμε καλύτερα τους εαυτούς μας και να προχωρήσουμε σε νέες ανακαλύψεις που συνδέονται με την αντιμετώπιση ανθρώπινων ασθενειών» δήλωσε στο Reuters η συνεπικεφαλής της κοινοπραξίας Έλινορ Κάρλσον του Ινστιτούτου Broad, μια συνεργασία ανάμεσα στο Χάρβαρντ και το MIT.

To αρμαδίλλο, θηλαστικό της Αμερικής, ξεχωρίζει για την ισχυρή όσφρησή του (Birdphotos.com)

Ομοιότητες και διαφορές

Μια από τις επιμέρους αναλύσεις έδειξε ότι τουλάχιστον το 10,7% του ανθρώπινου γονιδιώματος είναι πανομοιότυπο με τις αλληλουχίες σχεδόν όλων των υπόλοιπων θηλαστικών που εξετάστηκαν.

Οι περιοχές αυτές έχουν διατηρηθεί στην πορεία της εξέλιξης λόγω της μεγάλης βιολογικής σημασίας τους. Οι περισσότερες αφορούν ρυθμιστικά γονίδια, τα οποία ελέγχουν τη λειτουργία άλλων γονιδίων. Περίπου τα μισά από αυτά τα σταθερά γονίδια χαρακτηρίζονται για πρώτη φορά.

Ακόμα, τα ευρήματα του Zoonomia επέτρεψαν στους ερευνητές να δημιουργήσουν ένα γενεαλογικό δέντρο των θηλαστικών που επιβεβαιώνει ότι ο άνθρωπος και ο χιμπατζής διαχωρίστηκαν από τον τελευταίο κοινό τους πρόγονο πριν από 6-7 εκατομμύρια χρόνια.

Η ανάλυση προσφέρει επίσης στήριξη στην ιδέα ότι τα θηλαστικά άρχισαν να διαφοροποιούνται πριν από περίπου 100 εκατ. χρόνια, πολύ πριν πέσει στη Γη ο αστεροειδής που εξαφάνισε τους δεινόσαυρους πριν από 66 εκατ. χρόνια.

Η ανάλυση κάλυψε μόνο την ομάδα των πλακουντοφόρων θηλαστικών, τα οποία γεννούν καλά ανεπτυγμένα μικρά, και όχι τις πολύ μικρότερες ομάδες των μαρσιποφόρων (στα οποία τα μικρά ολοκληρώνουν την ανάπτυξή τους στον μάρσιππο) και των μονοτρυμάτων (θηλαστικών που γεννούν αβγά).

Η γενετική εξερεύνηση πάντως δεν τελειώνει εδώ. Μια άλλη προσπάθεια που βρίσκεται σε εξέλιξη είναι το Πρόγραμμα Γονιδιωμάτων Σποντυλωτών (VPG), το οποίο έχει στόχο να αλληλουχήσει τα γονιδιώματα και των 71.000 γνωστών σπονδυλωτών ζώων, ομάδα που περιλαμβάνει τα θηλαστικά, τα ερπετά, τα πτηνά και τα αμφίβια.