Ets de llevar-te ben d'hora? Dona gràcies als neandertals

Segons un nou estudi, els neandertals eren de matins. De fet, algunes persones a qui els agrada matinar podrien haver-ho d’agrair a certs gens heretats dels seus ancestres neandertals. Al nou estudi, s’ha comparat l’ADN d’éssers humans vius amb material genètic recuperat de fòssils de neandertal. Segons sembla, els neandertals eren portadors d’algunes de les mateixes variants genètiques relacionades amb el rellotge biològic que les persones que es descriuen com a matineres.

Des dels anys 90, els estudis sobre l’ADN dels neandertals han revelat que la història de la nostra espècie està marcada per la hibridació. Fa uns 700.000 anys, el nostre llinatge es va separar del dels neandertals, amb tota probabilitat al continent africà. Mentre que els ancestres dels humans moderns van romandre eminentment a l’Àfrica, el llinatge dels neandertals va migrar cap a Euràsia. Uns 400.000 anys enrere, aquest últim es va dividir en dues poblacions. Els homínids que es van desplaçar cap a l’oest van esdevenir neandertals. Els seus cosins, que van migrar cap a l’est, van acabar conformant el grup conegut com a denissovans.

Tots dos grups van sobreviure centenars de milers d’anys gràcies a la caça i la recol·lecció, abans de desaparèixer dels jaciments fòssils fa uns 40.000 anys. Llavors, els humans moderns ja s’havien expandit més enllà del continent africà, hibridant-se amb els neandertals i els denissovans en alguns casos. En l’actualitat, la majoria d’éssers humans són portadors de fragments d’ADN neandertals i denissovans.

Gens relacionats amb el son

La recerca efectuada els últims anys per John Capra, genetista de la Universitat de Califòrnia (campus de San Francisco), i altres científics indica que alguns d’aquests gens heretats van suposar un avantatge per a la supervivència. A tall d’exemple, gens relacionats amb el sistema immunitari heretats dels neandertals i els denissovans podrien haver tingut un efecte protector contra nous patògens amb què els humans moderns no havien tingut contacte a l’Àfrica.

Al Dr. Capra i els seus col·legues els va intrigar constatar que alguns gens dels neandertals i els denissovans que esdevenien més freqüents amb el pas de les generacions estaven relacionats amb el son. Per al seu nou estudi, publicat a Genome Biology and Evolution, van investigar la possible influència d’aquests gens en els ritmes diaris dels dos homínids extints.

A l’interior de les cèl·lules de totes les espècies animals, hi ha centenars de proteïnes que reaccionen les unes amb les altres en el decurs d’un dia, amb alts i baixos en un cicle de 24 hores. No només controlen quan ens adormim i quan ens despertem, sinó que també influeixen en l’apetit i el metabolisme.

A fi d’investigar els ritmes circadiaris dels neandertals i els denissovans, el Dr. Capra i el seu equip van examinar 246 gens relacionats amb el control del rellotge biològic i van comparar-ne les versions dels homínids extints amb les dels humans moderns.

Els investigadors van detectar més d’un miler de mutacions que es trobaven únicament en éssers humans actuals o en els neandertals i els denissovans. La seva anàlisi va revelar que probablement moltes d’aquestes mutacions tenien efectes destacats en el funcionament del rellotge intern. Els científics van predir, per exemple, que algunes proteïnes del nostre rellotge intern que es troben en abundància en les nostres cèl·lules eren molt més escasses en les cèl·lules dels neandertals i els denissovans.

Tot seguit, van examinar el nombre reduït de variants relacionades amb el rellotge biològic que alguns dels nostres coetanis han heretat dels neandertals i els denissovans. Per comprovar els efectes que aquestes variants tenien en els portadors actuals, van rastrejar el UK Biobank, una base de dades britànica constituïda pels genomes de mig milió de voluntaris.

A banda d’aportar ADN, els voluntaris que hi participen van respondre un llarg qüestionari sobre el seu estat de salut. Una de les preguntes tractava sobre la seva condició de persones matineres o noctàmbules. Per a sorpresa del Dr. Capra, gairebé totes les variants antigues que havia examinat incrementaven la probabilitat que els voluntaris fossin persones matineres. “La veritat és que aquell va ser el moment més emocionant de l’estudi, quan ens en vam adonar”, comenta el Dr. Capra.

Una explicació geogràfica

La geografia podria explicar per què els dos homínids primitius eren matiners. Els primers humans vivien a l’Àfrica, a una distància relativament petita de l’Equador, on la durada del dia i la nit és més o menys igual tot l’any. Els neandertals i els denissovans, en canvi, es van desplaçar a latituds més septentrionals, on el dia s’allarga a l’estiu i s’escurça a l’hivern. Possiblement, els seus rellotges circadiaris es van anar adaptant al nou medi al llarg de centenars de milers d’anys.

Quan els humans moderns van sortir del continent africà, van haver d’afrontar el mateix repte: l’adaptació a latituds més septentrionals. Després d’hibridar-se amb els neandertals i els denissovans, alguns dels seus descendents van heretar gens relacionats amb el rellotge biològic més adaptats als seus nous hàbitats.

Tanmateix, totes aquestes conclusions procedeixen d’una base de dades restringida a ciutadans britànics. El Dr. Capra està començant a estudiar altres bases de dades de voluntaris amb una altra ascendència. Si aquests vincles es confirmessin, el Dr. Capra espera que els rellotges interns antics puguin servir d’inspiració per trobar maneres d’adaptar-nos al món modern, on els ritmes circadiaris estan pertorbats pels torns de nit i la llum dels mòbils. Aquestes pertorbacions no només dificulten gaudir d’un son satisfactori, sinó que també poden incrementar el risc de patir càncer, obesitat i tot un seguit d’altres malalties.

Michael Dannemann, un genetista evolutiu de la universitat estoniana de Tartu que no ha participat en l’estudi, explica que una manera d’estudiar les variants del Dr. Capra consistiria a manipular genèticament cèl·lules humanes diverses al laboratori per tal que tinguin una genètica més semblant a la dels neandertals i els denissovans. Es podrien criar cúmuls de cèl·lules modificades i observar-ne el comportament durant el cicle diari. “Aquest pas endavant no es limita a ampliar el nostre coneixement de la influència de l’ADN neandertal en els humans actuals, sinó que també obre una via per tenir una comprensió més profunda de la biologia dels mateixos neandertals”, afirma.