Människans hjärna blev extra stor genom uppkomsten av tre nya gener för 3-4 miljoner år sedan. Arkivbild.
Människans hjärna blev extra stor genom uppkomsten av tre nya gener för 3-4 miljoner år sedan. Arkivbild.

Så fick vi vår stora hjärna

En genetisk förändring för 3-4 miljoner år sedan kan ha gett oss vår stora hjärna, enligt nya studier. Förändringen gav upphov till tre nya gener som kodade för en kraftigt ökad produktion av hjärnceller. Som ett resultat blev vår hjärna tre gånger större än förväntat.

ANNONS
|

Upptäckten, som publiceras i tidskriften Cell, är resultatet av ett flerårigt arbete bland forskare i USA och Belgien.

De tre generna, som är unika för människan, dök talande nog upp samtidigt som hjärnan började växa markant i storlek hos våra förfäder.

De kallas med ett gemensamt namn för Notch2NL. De är resultatet av en så kallad genduplikation, ett misstag i arvsmassan som innebar att det skapades extra kopior av en redan existerande gen, Notch2.

Den första varianten uppstod för över åtta miljoner år sedan, hos den gemensamma förfadern till människor, gorillor och schimpanser.

ANNONS

Nya gener

Den finns fortfarande hos gorillor och schimpanser men saknar funktion, en så kallad pseudogen.

Inom vår egen linje däremot, följde fler duplikationer och för cirka 3-4 miljoner år sedan hade vi utvecklat tre funktionella, helt nya gener.

Dessa är speciellt aktiva vid uppbyggnaden av hjärnan och produktionen av nervceller, neuroner, i neocortex eller nya barken, den yttre delen av hjärnan som styr många funktioner förknippade med mental förmåga, exempelvis språk och förnuftsresonemang.

Notch2NL tros på så vis ha bidragit starkt till att vår hjärna blev tre gånger större än vad man annars skulle ha förväntat sig av ett djur av vår storlek.

Högt pris för stor hjärna

Forskarna har undersökt dna även från våra utdöda släktingar neandertalarna och denisovanerna, och fann att de också hade de tre generna.

Intressant nog ingår Notch2NL i en mycket gammal familj av gener som går tillbaka hundratals miljoner år i tiden. De hittades först hos bananflugor och spelar stor roll för embryots utveckling hos djur.

Fast det finns också en mindre trevlig sida hos Notch2NL. De är i hög grad kopplade till vissa neurologiska störningar, exempelvis autism och schizofreni – en effekt av att regionen där de tre generna sitter är instabil på grund av upprepade duplikationer. Det är priset vi har fått betala för våra stora hjärnor.

ANNONS
TT

Fakta: Hjärnor

När den första hjärnan utvecklades på jorden är oklart. De allra första djuren dök upp för över 600 miljoner år sedan, men de saknade sannolikt hjärna, precis som de flesta av de mest primitiva nutida djuren på jorden, exempelvis svampdjur, koraller, maneter, sjöstjärnor, sjögurkor och sjöborrar. Flera av dessa har nätverk av nervtrådar, men inget centralt nervsystem.

Insekter, kräftdjur och blötdjur har alla hjärnor, även om dessa kan inskränka sig till en vit tråd uppe i skallen. Hos ryggradsdjuren är hjärnan långt mer utvecklad, särskilt hos däggdjur och fåglar.

Källa: New Scientist

ANNONS