โปรตีนสร้างกระดูกลดลงช่วยให้เดินตรงได้
การปรับแต่งเล็กน้อยของยีนตัวหนึ่งอาจช่วยให้มนุษย์เดินตัวตรงได้
นักวิทยาศาสตร์เสนอบทความที่ตีพิมพ์ออนไลน์ในวันที่ 7 มกราคมที่Cellว่า การสูญเสียการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่เพิ่มการผลิตโปรตีนที่เรียกว่า GDF6 อาจทำให้หัวแม่ตีนและช่วยให้เท้ามนุษย์มีรูปร่างเหมือนเท้าปกติ เดวิด คิงสลีย์ นักพันธุศาสตร์ด้านพัฒนาการ นักวิจัยจากสถาบันการแพทย์โฮเวิร์ด ฮิวจ์ส แห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด กล่าวว่า “การเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ทำให้มนุษย์ทุกคนแตกต่างจากสัตว์อื่นๆ
ยีนGDF6สร้างโปรตีนที่ช่วยควบคุมการเจริญเติบโตของกระดูก นักวิจัยได้กำหนดไว้แล้วว่าโปรตีนมีความสำคัญต่อการพัฒนาโครงกระดูกที่เหมาะสม เป็นหนึ่งในโปรตีนกลุ่มใหญ่ที่ปั้นโครงกระดูกและควบคุมการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่ออื่นๆ ในร่างกาย GDF6อาจต้องรับผิดชอบต่อการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการบางอย่างในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและปลาอื่นๆ Kingsley และเพื่อนร่วมงานกล่าว
กลุ่มของ Kingsley ได้ตรวจสอบสาเหตุที่ทำให้ปลา stickleback ที่อาศัยอยู่ในน้ำเค็มมีแผ่นเกราะหนักที่ทำจากกระดูก ในขณะที่ sticklebacks น้ำจืดนั้นหุ้มเกราะเบาด้วยแผ่นกระดูกที่เล็กกว่าและน้อยกว่า ทีมติดตามตัวแปรทางพันธุกรรมที่รับผิดชอบการหุ้มเกราะไปยังสวิตช์ควบคุมใกล้GDF6 ทีมวิจัยพบว่า ปลาน้ำจืดมีสวิตช์ที่เพิ่ม กิจกรรม GDF6บล็อกการก่อตัวของกระดูกบางชนิดและทำให้การชุบเกราะหดตัว การค้นพบนี้บ่งชี้ว่าการเปลี่ยนแปลงระดับของ GDF6 สามารถสร้างลักษณะโครงกระดูกที่อาจมีผลที่ตามมาทางวิวัฒนาการ นักวิจัยต้องการทราบว่าการเปลี่ยนแปลงกฎระเบียบของยีนส่งผลต่อโครงกระดูกของสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ด้วยหรือไม่
ในการศึกษาก่อนหน้านี้ Kingsley และเพื่อนร่วมงานพบว่ามนุษย์ขาดสวิตช์ควบคุมมากกว่า 500 ตัว เมื่อเทียบกับชิมแปนซีและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ ( SN: 4/9/11, p. 15 ) ในบรรดา 500 บิตของ DNA ที่ถูกลบนั้นมีอยู่สองชิ้นใกล้กับGDF6 สวิตช์ควบคุมดังกล่าวเรียกว่าเอนแฮนเซอร์
กลุ่มของ Kingsley ได้ศึกษาเวอร์ชันชิมแปนซีของตัวเสริมสมรรถภาพในหนูที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อพกพา ตัวเพิ่มประสิทธิภาพชิมแปนซีติดอยู่กับยีนที่บ่งชี้ว่ามีการเปลี่ยนสีโดยที่สวิตช์เปิดGDF6 ใน ร่างกาย นักวิจัยพบว่าเอนแฮนเซอร์เปิด GDF6ที่ขาหลัง แต่ไม่ใช่ที่แขนขาหรือศีรษะด้านหน้า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ยีนถูกเปิดใช้งานในนิ้วเท้าและในกล้ามเนื้อที่ควบคุมนิ้วเท้าแรก (นิ้วหัวแม่เท้าในมนุษย์ แต่นิ้วเท้าเล็กในหนู)
นักวิจัยพบว่าหนูที่ออกแบบให้ไม่มี GDF6 ในร่างกายทั้งหมดมีนิ้วเท้าที่สั้นกว่าตั้งแต่ 2 ถึง 5 นิ้วกว่าหนูที่สร้างโปรตีนในระดับปกติ
การสูญเสียเอนแฮนเซอร์อาจทำให้มนุษย์สร้างโปรตีนน้อยลงในรยางค์ล่าง ส่งผลให้นิ้วเท้าที่ 2 ถึง 5 สั้นลง คิงส์ลีย์คาดการณ์ผลที่ตามมาว่าหัวแม่ตีนจะโดดเด่นมากขึ้นและเท้ามนุษย์เป็นฐานที่มั่นคงมากขึ้นสำหรับการเดินตัวตรง
ตัวเสริมที่หายไปอาจไม่ใช่สิ่งเดียวที่สร้างหัวแม่ตีน ดักลาส มอร์ตล็อค นักพันธุศาสตร์ด้านพัฒนาการที่มหาวิทยาลัยแวนเดอร์บิลต์ในแนชวิลล์กล่าว “เป็นหลักฐานที่มีหลักฐานดีที่สุดในเวลานี้” เขากล่าว “ถึงแม้จะยังไม่สรุป แต่ก็น่าสนใจ” นักวิจัยไม่ได้แสดงให้เห็นว่าสารเสริมที่ขาดหายไปส่งผลต่อ กิจกรรม GDF6ในมนุษย์ Mortlock กล่าวเสริม การเปลี่ยนแปลงหลายอย่างทำให้เท้ามนุษย์แตกต่างจากชิมแปนซี เช่น นิ้วหัวแม่เท้าตรงกว่าและไม่ยึดติดในมนุษย์ และการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นอาจเป็นผลจากการปรับแต่งยีนจำนวนมาก
นักเดินเรือยัมนายาจากยุโรปถึงเอเชียใต้เหล่านี้อาจอธิบายด้วยว่าทำไมภาษาอินโด-ยูโรเปียนบางภาษาในยุโรปและเอเชียใต้ในปัจจุบันจึงมีลักษณะทางภาษาเหมือนกัน บรรพบุรุษของยัมนายาในเอเชียใต้ในปัจจุบันมีสมาชิกในกลุ่มที่ถือว่าตนมีสถานะเป็นพระสงฆ์สูงอย่างไม่สมส่วน กลุ่มเหล่านี้รวมถึงพราหมณ์ ซึ่งเป็นผู้ดูแลตำราทางศาสนาตามประเพณีที่เขียนในภาษาสันสกฤตอินโด-ยูโรเปียนตอนต้น
คริสเตียน คริสเตียนเซ่น นักโบราณคดีจากมหาวิทยาลัยโกเธนเบิร์กในสวีเดน กล่าวว่า ผลการศึกษาจากการศึกษา ทางวิทยาศาสตร์ฉบับใหม่ระบุว่าคนเลี้ยงสัตว์แบบเคลื่อนที่ได้เดินทางจากยุโรปมายังอินเดียซึ่งปัจจุบันคืออินเดียเมื่อ 4,000 ปีก่อน ซึ่งมีอิทธิพลต่อบรรพบุรุษและภาษาในเอเชียใต้ กล่าวโดย Kristian Kristiansen นักโบราณคดีจากมหาวิทยาลัยโกเธนเบิร์กในสวีเดน การศึกษาใหม่
แต่ต้นกำเนิดและการแพร่กระจายของภาษาอินโด-ยูโรเปียนยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ นักภาษาศาสตร์ Paul Heggarty จากสถาบัน Max Planck เพื่อวิทยาศาสตร์ประวัติศาสตร์มนุษย์ในเมืองเยนา ประเทศเยอรมนี กล่าวว่า คนเลี้ยงสัตว์ในยัมนายามีส่วนให้ DNA แก่ชาวเอเชียใต้ในสมัยโบราณน้อยกว่าที่พวกเขาทำกับคนยุโรป ยัมนายาอาจนำภาษาอินโด-ยูโรเปียนไปยังยุโรป เฮกการ์ตีกล่าว แต่ผลการวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่าชาวอิหร่านในสมัยโบราณ ซึ่งประมาณว่าพูดภาษาอินโด-ยูโรเปียนเมื่อ 6,000 ถึง 7,000 ปีก่อน ได้นำภาษาเหล่านั้นมาสู่เอเชียใต้
