Мы умнее шимпанзе потому, что не подхватили ретровирус?

Сегодня мы, Homo Sapiens Sapiens успешно держим лидерство ^[1] эволюционной гонки. Конкуренты остались в истории. Ближайшие генетические «братья», шимпанзе и карликовые шимпанзе. Но если они самые близкие наши генетические родственники, то почему их интеллект ^[2] так отстает от нашего? И какую роль в этом играет ретровирусная инфекция?

Меня зовут Филипп, я психолог и приоритетная цель моих интересов – стабильный рост личных возможностей человека. В свободное от работы время нахожу любопытные исследования, которые и размещаю здесь. Ссылки на исследование, которое разбираю, приведены в тексте.

В чем разница мозга человека и шимпанзе?

Классическая теория эволюции говорит о том, что у человека и обезьяны был общий предок. Сегодня, ближайшие наши родственники: шимпанзе и карликовые шимпанзе (бонобо). Наши ветви разделились примерно 6 млн. лет назад. Но мы, люди, достигли значительного интеллектуального роста, а обезьяны нет. Может причина в вирусе?

Источник: Retroviral insertions contributed to the divergence of human and chimpanzee brains ^[3]

Краткая суть исследования

Работа показывает конкретный биомеханизм. Как именно вставка ретровируса могла повлиять на развитие мозга ^[4] шимпанзе. Это не доказывает, что мозг шимпанзе меньше человеческого именно из-за ретровирусов. Но это весьма любопытный ограничитель.

• В геноме шимпанзе одна из вставок ретровируса PTERV1 находится в области гена LINC00662.

• Вирусная вставка покрыта метильными метками ДНК. Из-за чего подавляется активность этого «вирусного» участка.

• Но метилирование распространяется за пределы вирусной вставки и подавляет ген LINC00662.

У человека этой вставки нет, и ген LINC00662 активно работает на ранних этапах развития мозга. В нашем мозге он производит длинную некодирующую РНК ^[5]. Эта РНК управляет тем, как созревают нейроны ^[6] и насколько они способны наращивать дендриты ^[7]. А это и есть ключевой фактор нейрогенеза ^[8].

Немного про дендриты, нейроны и нейрогенез

Классические учебники биологии доносят простую истину: размер мозга – не главное. У тех же неандертальцев мозг был больше нашего. Да и в истории эволюции были моменты внезапных скачков роста мозга ^[9].

Самая вероятная причина кроется в связях ^[10]. То, как нейроны ^[11] организованы в единое целое. То, как они связываются, пересекаются, сплетаются в единые, готовые сети. Более того, в паттернах активности нейронов кроется та же природа сознания, чему предоставлены наглядные и проверяемые исследования ^[12].

Рост нейронов и развитие дендритов может свободно протекать в спокойной, благоприятной среде. Наглядный тому пример: разница в подходах воспитания детей ^[13]. Дайте детям спокойно заниматься любимыми делами, играть со сверстниками, питаться и спать – вы получите здравого человека. Создайте для ребенка условия постоянного стресса ^[14], и когнитивный рост замедлится.

Все потому, что не только количество нейронов определяет когнитивный потенциал человека. Но и качество связей между этими нейронами.

Эволюция мозга человека. Эволюция мозга обезьяны. CRISPR

Возвращаясь к шимпанзе и влиянию ретровирусов на развитие мозга. Авторы проверили две важные части этой цепочки:

• Когда вставку ретровируса PTERV1 удалили с помощью CRISPR в индуцированных плюрипотентных стволовых клетках шимпанзе, то экспрессия LINC00662 резко возросла.

• Это доказательство того, что именно эта вставка подавляет этот ген на исследованной клеточной модели.

• Тогда ученые подавили LINC00662 в нейральных органоидах человеческого мозга. Это эдакие лабораторные трёхмерные модели для отслеживания некоторых процессов развития мозга.

Как результат, с подавлением LINC00662 менялись показатели созревания нейронов и формирования их отростков. Что подтвердило функциональную значимость этой части РНК.

Обезьяны тупее людей из-за того, что подхватили вирус?

Нет. Между вставкой вируса, которая выключает регуляторную РНК и торможением развития целого вида остаётся непаханое поле факторов, которые взаимно влияют друг на друга. Кроме того, исследование не показывает, что удаление вставки у шимпанзе сформировало бы мозг эквивалентный человеческому.

Также ученые не установили, какую долю межвидовых различий объясняет этот механизм.

Поэтому вердикт прост:

Древняя ретровирусная инфекция оставила в геноме предков шимпанзе вставку, которая подавляет регуляторную РНК, участвующую в развитии нейронов. Это могло стать одним из механизмов расхождения человеческого мозга и мозга шимпанзе, но не доказывает, что именно вирус сделал мозг шимпанзе таким маленьким.

Послесловие

Статья написана мною в свободное от работы время. Понимание того, как именно развивался мозг и что может отражаться на его качествах – как раз и определяет особенности нашей психики.

Свои вопросы смело пишите в комментарии.