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最近发表在《基因组生物学与进化》上的一项新研究表明,尼安德特人的一些遗传物质可能有助于今天的一些习早起者。 换句话说,有些人是否喜欢躺在床上,可能会受到基因的影响。
所有解剖学上的现代人类都可以追溯到大约 300,000 年前的非洲,那里的环境因素塑造了他们的许多生物学特征。 大约7万年前,现代欧亚人类的祖先智人开始迁徙到欧亚大陆,在那里他们遇到了各种新环境,包括日光和温度季节性变化较大的高纬度地区。
但其他原始人,如尼安德特人,在智人到来之前已经在欧亚大陆生活了40多万年。 这些古人类在大约70万年前从智人中分化出来,并经历了数十万年的“分支”,导致了谱系特异性遗传变异和表型的积累。
当智人来到欧亚大陆时,他们与那里的尼安德特人交换了基因,这为智人获得了适应新环境的遗传变异创造了潜力——除了非洲人,现代人类携带尼安德特人基因的 1 4%。
先前的研究表明,现代人类中的许多古人类祖先基因是有益的,但人类群体中剩余的一些尼安德特人基因变异显示出适应的证据。 例如,高海拔地区的古老遗传变异和血红蛋白水平的差异、对新病原体的免疫抵抗力等。
光模式和水平的变化具有生物学和行为学后果,导致进化适应。 科学家们此前已经广泛探索了昆虫、植物和鱼类昼夜节律适应的进化,但尚未在人类中得到很好的研究。
尼安德特人在欧亚大陆的高纬度地区生活了数十万年,等到智人离开非洲进入欧亚大陆时,他们早已适应了季节和昼夜的变化。 因此,研究人员探索了尼安德特人和现代人类生物钟差异的遗传证据。
通过文献检索和专业知识的结合,研究人员定义了246个控制昼夜节律的基因。 他们发现了数百种特定于每个谱系的遗传变异,这些变异有可能影响生物钟。 使用人工智能方法,他们专注于28个昼夜节律基因,其中包含有可能改变古代人类剪接的变异,以及16个可能在现代人类和尼安德特人之间受到差异调节的昼夜节律基因。
这表明尼安德特人和现代人类的生物钟之间可能存在功能差异。 由于智人和尼安德特人有基因交换,一些人类可能已经从尼安德特人那里获得了昼夜节律变异基因。 为了验证这一点,研究人员探索了来自英国生物银行的数十万人的大型队列中浸润的基因变异 - 从尼安德特人转移到现代人类的变异是否与身体对清醒和睡眠的偏好有关。
他们发现了许多对睡眠偏好有影响的内向变异,最值得注意的是,他们发现这些变异有越来越多的“早起”倾向,这表明对这种特征有方向性影响。
人类“早起”的倾向与昼夜节律昼夜节律时钟周期缩短有关。 这在高纬度地区可能是有益的,因为它已被证明可以使睡眠-觉醒更快地与外部时间线索保持一致。
因此,渐渗变异基因对早醒的偏好可能表明生活在高纬度地区的人倾向于选择缩短昼夜节律。 早起的倾向可能在进化上对生活在高纬度地区的祖先有益,因此是尼安德特人的遗传特征,值得保留。
该研究的主要作者John A. Capra“通过分析现代人类基因组中剩余的尼安德特人DNA片段,我们发现了一个惊人的趋势:其中许多DNA对现代人类昼夜节律基因的控制有影响,这些影响主要是朝着越来越倾向于早起的方向发展,”Capra说。 ”
研究人员还发现,这种变化与生活在高纬度地区对动物生物钟的影响是一致的,并且可能使生物钟更快地与季节性光照模式的变化保持一致。 研究人员的下一步是将这些分析应用于更多样化的现代人类群体,探索尼安德特人基因在我们在模型系统中发现的生物钟的作用。
总而言之,如果你是习早起的人,你的身体上可能有一些“早期基因”,这些基因可能是尼安德特人留下的。 相反,如果你是一个“起床困难”的人,你可能错过了你基因的那部分——嘿,当你向你的老板解释为什么你总是迟到时,你就有了一个新的借口。