Evoluci člověka umožnila ztráta genů

Geny lidí a šimpanzů se nápadně podobají. Přesto oddělují člověka od lidoopů propastné rozdíly. Lidská chůze, schopnost řeči nebo lidský mozek a jeho funkce jsou jedinečné. Proč? Američtí genetici získali důkazy o tom, že k výsadnímu postavení člověka významně přispěla ztráta některých genů.

Méně je někdy více. Platí to i pro geny, které pomohly na výsluní člověku. K tomuto závěru došel tým amerických biologů vedený Jianzhi Zhangen z University of Michigan. K odlišení člověka od zvířat připadají do úvahy tři typy genetických změn. Typické lidské vlastnosti mohli naši předci získat revoluční proměnou dědičné informace, která se rozrostla o zcela nové "ryze lidské" geny, jaké zvířata nemají. Druhou možnost představuje změna některých zvířecích genů, tedy jejich "polidštění". Třetí cesta od zvířat k lidem mohla vést přes ztrátu zvířecích genů, které se stavěly do cesty proměnám umožňujícím vývoj člověka. Na první pohled možná vypadá teorie "výhodné ztráty" nepravděpodobně, ale v její prospěch svědčí nepřímé důkazy. Podle některých genetiků umožnil růst lebky a především její mozkovny zánik genu, který byl zodpovědný za silné žvýkací svaly. Po ztrátě tohoto genu nebyla lebka svírána tak pevně "svalovou obručí" a mohla měnit tvar.

Zhangův tým se rozhodl prověřit "genetické ztráty" prvních lidí porovnáním lidské DNA s dědičnou informací šimpanze. V genomu člověka objevili osmdesát "havarovaných" genů, které nám už neslouží, ale v dědičné informaci šimpanzů stále plní své úlohy. Zhanga zajímalo, k čemu tyto geny naši dávní zvířecí předci využívali. Zjistil, že genetické ztráty nepostihovaly člověka náhodně. Přednostně mizely z jeho dědičné informace geny pro čich a vnímání hořké chuti. Další početná skupina mizejících genů řídila imunitní obranu. Výsledky Zhangova výzkumu zveřejnil přední vědecký časopis PLoS Biology.

"Lidé nemají dvakrát dobrý čich, a tak nás objev rozpadu čichových genů nijak nepřekvapil," komentoval svou studii Zhang v rozhovoru pro časopis The Scientist. "Nezaskočilo nás ani to, že pro člověka ztrácela na významu schopnost rozeznat hořkou chuť. Ta prozrazuje přítomnost toxických látek, na které jsou bohaté především rostliny. Před 1 až 2 miliony roků ale lidé začali jíst více masa a rostlinná potrava z jejich jídelníčku mizela. Také si už upravovali potravu na ohni, čímž se mnohé toxiny ničí. Hořká chuť už pro ně nebyla tak důležitá."

Za překvapivou nepovažuje Zhang ani ztrátu genů pro některé prvky imunitní obrany. Ochrana před nejrůznějšími choroboplodnými zárodky je sice životně důležitá, ale její potřeby se s vývojem člověka prudce měnily. Lidé pronikali do nových typů prostředí, kam za nimi jejich původní mikroskopičtí nepřátelé nemohli. S tím zmizela i potřeba se proti těmto původcům chorob chránit. Ztráta genu přitom neznamenala nutně pokles obranyschopnosti. Velmi výmluvně to dokládá příklad "imunitního genu", který vědci zastihli při evolučním umírání. Gen označovaný jako CASPASE12 kóduje enzym kaspázu 12 zajišťující rozklad některých bílkovin. U obyvatel Evropy a Asie už je tento gen poškozen natolik, že nefunguje. V provozuschopném stavu zůstává jen u malé části obyvatel subsaharské Afriky, které činí zvýšeně vnímavými k otravě krve. Naši předci ztratili tento gen zhruba před 60 tisíci roky, když se vydali z africké kolébky lidstva osídlit Evropu a Asii. Mírně zvýšená odolnost k otravě krve jim zjevně přišla v novém nehostinném prostředí vhod. Zřejmě za ni zaplatili sklonem k Alzheimerově chorobě, před kterou funkční gen CASPASE12 člověka chrání. To však představovalo z ryze evolučního hlediska podružný problém, protože Alzheimetrova choroba postihuje lidi až dávno poté, co zplodili děti a předali své geny dalšímu pokolení. Zvýšená ochrana před otravou krve se pravěkým lidem hodila dnes a denně. Věku, v kterém by jim hrozila Alzheimerova choroba, se většinou nedožili.