Mensch und Schimpanse Gene können aufgeteilt haben 13 Millionen Jahre vor

Die Vorfahren der Menschen und Schimpansen genetisch voneinander abweichende vor 13 Millionen Jahren mehr als doppelt so lange wie weit war dachte, neues Licht auf den Prozess der menschlichen Evolution begonnen haben können, sagen Forscher.

Die Wissenschaftler entdeckten auch, dass männliche Schimpansen auf weit mehr genetischen Mutationen an ihre Nachkommen weitergeben, als männliche Menschen enthüllen bisher unbekannte evolutionäre Unterschiede zwischen den Arten.

Schimpansen sind die nächsten lebenden Verwandten zu den Menschen, so studieren Schimpansen helfen kann Wissenschaftler erfahren Sie mehr über die menschliche Evolution. [Entschlüsselung des menschlichen Genoms: 6 molekulare Meilensteine]

Die Zahl der genetischen Unterschiede zwischen den beiden Arten zeigt wie eng verwandt, dass die Spezies sind. Durch Schätzung der Rate an der Mutationen auftreten, können Forscher dann bestimmen, wann die Vorfahren der Arten, wie Menschen und Schimpansen auseinandergelaufen haben können. Schätzungen der Mutationsraten handeln hier, wie "molekulare Taktgeber", die den Wissenschaftlern helfen, genau zu bestimmen, wann Schlüsselmomente in der Evolution aufgetreten ist.

Aber, kalibrieren, wie schnell diese molekularen Uhren ticken tatsächlich kann schwierig sein; die molekulare Uhr einer Art denkbar schneller oder langsamer als die anderen Arten kreuzen könnten, sagte der Wissenschaftler. Forscher versuchen in der Regel, diese Herausforderung zu meistern, durch den Vergleich der molekularen Uhren zu den Fossilien zu sehen, wenn Arten auseinander. Alter, entnommen aus den Fossilien sind jedoch oft etwas ungenau.

Ein Weg, um die Rate der Mutation in einer Art direkt festzunageln ist, Mitglieder dieser Art mit ihren Nachkommen zu vergleichen. Die Gene, die Kinder von ihren Eltern bekommen können Mutationen verursacht durch Faktoren wie Strahlung, Mutation-auslösenden Chemikalien oder Fehler bei der Zellteilung besitzen. Durch zählen der Anzahl von genetischen Veränderungen, die über Generationen hinweg ansammeln, können Wissenschaftler die Schätzung an der Mutationen in dieser Art auftreten.

Letzten Schätzungen als die Vorfahren des Menschen von Schimpansen abwich vorgeschlagen, dass der letzte gemeinsame Vorfahre von beide Arten vor etwa 6 Millionen Jahren lebte. Jedoch in den letzten zehn Jahren oder so, genetische Analysen ergaben die menschliche Mutationsrate ist eigentlich halb so schnell wie bisher angenommen, schlägt der letzte gemeinsame Vorfahre von Menschen und Schimpansen tatsächlich mindestens 12 Millionen Jahren gelebt.

Der Schimpanse und Mensch split

Nun eine neue Studie der Schimpanse Mutationsraten scheint zu bestätigen, dass der letzte gemeinsame Vorfahre von Menschen und Schimpansen etwa 13 Millionen Jahren lebte.

"Unsere Ergebnisse Substanz auf die Idee, die der Mensch-Schimpanse aufgeteilt war wesentlich älter als vor kurzem gedacht worden," sagte Co-Studienautor Gil McVean, ein Genetiker am Wellcome Trust Centre for Human Genetics in Oxford, England.

Beim Menschen ist die durchschnittliche Mutationsrate etwa eine Mutation pro 2 Milliarden Basenpaare pro Jahr. (Die spiralförmigen doppelten Stränge der DNA sind Paare von Molekülen bekannt als Basen gemacht.) Jede Person erbt, im Durchschnitt etwa 70 neue Mutationen von seinen Eltern.

Um festzustellen, ob Schimpansen ähnliche Muster der Mutation haben, analysierten Wissenschaftler neun Verwandte westlichen Schimpansen (Pan Troglodytes Verus) aus drei Generationen. Die Forscher fanden heraus, dass die Gesamtrate der Schimpansen-Mutation war meist identisch mit dem menschlichen.

"Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Mensch und Schimpanse Vorfahren Genomen alle Mio. um etwa 0,1 Prozent abweichen würde, also wenn wir Abweichungen von 1,2 Prozent sehen, wir folgern, dass es etwa 12 Millionen Jahren gewesen sein muss – 13 Millionen Jahren ist unsere eigentliche Schätzung" McVean erzählte Leben Wissenschaft.

Paläoanthropologe John Hawks an der University of Wisconsin in Madison, die nicht, in dieser Studie darauf hingewiesen teilgenommen haben, dass 13 Millionen Jahren nur die durchschnittliche Zeit für ist, wenn die Gene der Vorfahren des Menschen und Schimpansen auseinandergelaufen; Es ist nicht unbedingt als die Vorfahren der Menschen und Schimpansen in verschiedene Arten unterteilt.

"Eine Art Abweichung von 7 Millionen auf 10 Millionen Jahren wäre prima mit einer genetischen Abweichung durchschnittlich 13 Millionen Jahre, wenn die gemeinsame Vorfahr Bevölkerung sehr groß in Zahlen war, oder die gemeinsame Vorfahr Bevölkerung sich in verschiedenen Subpopulationen verbreitete mit reduzierten Vermischung zwischen ihnen," sagte Falken. [8 menschenähnliche Verhaltensweisen von Primaten]

McVean stimmte Hawks Analyse. Wenn die Größe der angestammten Bevölkerung von Menschen und Schimpansen sehr groß war, sagte ihre gemeinsamen Genpool kann haben begonnen, Diversifizierung, lange bevor die Vorfahren des Menschen und Schimpansen in verschiedene Arten unterteilt er.

Männlichen Schimpansen fahren schneller als Menschen Mutationen

Interessanterweise fanden Forscher heraus, dass männliche Schimpansen auf sieben bis acht Mal mehr Mutationen an die nächste Generation weitergeben, als weibliche Schimpansen tun. Im Vergleich dazu geben männliche Menschen nur drei oder vier Mal so viele Mutationen als weibliche Menschen. Insgesamt, die Nachkommen von Schimpansen 90 Prozent der neuen Mutationen von ihren Vätern, und gerade einmal 10 % von ihren Müttern Erben, sagen die Wissenschaftler.

Die Forscher entdeckten auch, dass männliche Schimpansen möglicherweise drei weitere Mutationen an ihre Nachkommen mit jedem Lebensjahr beitragen. Menschlichen Männchen hinzufügen möglicherweise nur zwei neue Mutationen Nachkommen pro Jahr, die mit zunehmendem Alter die Forscher sagten.

"Wir haben gezeigt, wie die Mutation Prozess, der so viele Dinge bestimmt, sogar zwischen eng verwandten Arten unterscheiden kann", sagte McBean.

Männliche Menschen und Schimpansen tragen mehr Mutationen an die Nachkommen als Frauen zu tun, weil männliche Säugetieren Sperma ihr ganzes Leben machen, während die Weibchen mit den Eiern geboren sind, die sie jemals haben werden. Dies bedeutet, dass Männchen Mutationen in ihrer Spermien mit zunehmendem Alter akkumulieren können, aber die Weibchen Eiern meist gentechnisch unverändert im Laufe der Zeit bleiben.

Eine Erklärung dafür, warum männliche Schimpansen mehr Mutationen als männliche Menschen weitergeben müssen mit Unterschieden im Paarungsverhalten zu tun. Männlichen Schimpansen entwickelt haben, um als Menschen, mehr als dreimal die relative Größe der menschliche Hoden Hoden zu besitzen viele mehr Sperma zu produzieren. Dieses höhere Maß an Spermienproduktion erhöht die Chance für neue Mutationen entstehen.

Da Paarungsverhalten erklären könnte, warum männliche Schimpansen mehr Mutationen als menschlichen Männchen tragen bedeutet, dass Gorillas Mutationsraten im Vergleich zu Menschen potenziell verringert haben. Gorillas begegnen weniger Wettbewerb für Verknüpfungen und haben kleinere Hoden im Vergleich zu humans.may "Es ist möglich, dass direkte Schätzungen die Mutationsrate bei Gorillas zu einer Neubewertung der Zwischenzeiten führen würde", sagte McVean. "Wir würden gerne das Experiment bei Gorillas zu tun."

Die Wissenschaftler detailliert ihre Ergebnisse in der 13 Juni-Ausgabe der Zeitschrift Science.

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