Chińscy naukowcy umieścili geny ludzkiego mózgu u małp — i tak, mogą być mądrzejsze

Pani Tech; Ewolucja: Wikimedia commons

Inteligencja ludzka jest jednym z najważniejszych wynalazków ewolucji. Jest wynikiem sprintu, który rozpoczął się miliony lat temu, prowadzącego do coraz większych mózgów i nowych umiejętności. W końcu ludzie wyprostowali się, zabrali pług i stworzyli cywilizację, podczas gdy nasi naczelni kuzyni pozostali na drzewach.

Teraz naukowcy z południowych Chin donoszą, że próbowali zawęzić lukę ewolucyjną, tworząc kilka transgenicznych makaków z dodatkowymi kopiami ludzkiego genu podejrzanego o odgrywanie roli w kształtowaniu ludzkiej inteligencji.

Była to pierwsza próba zrozumienia ewolucji ludzkiego poznania przy użyciu modelu transgenicznej małpy, mówi Bing Su, genetyk z Kunming Institute of Zoology, który kierował pracami.

Zgodnie z ich odkryciami, zmodyfikowane małpy radziły sobie lepiej w teście pamięci obejmującym kolory i blokowe obrazy, a ich mózgi również rozwijały się dłużej – tak jak robią to ludzkie dzieci. Nie było różnicy w wielkości mózgu.

Eksperymenty, opisane 27 marca w pekińskim czasopiśmie National Science Review i po raz pierwszy zgłoszone przez chińskie media dalekie są od odkrywania tajemnic ludzkiego umysłu lub doprowadzenia do powstania rozumnych naczelnych.

Zamiast tego kilku zachodnich naukowców, w tym jeden, który współpracował przy tym wysiłku, nazwało eksperymenty lekkomyślnymi i stwierdziło, że kwestionują etykę genetycznie modyfikowanych naczelnych, obszaru, w którym Chiny osiągnęły przewagę technologiczną.

Wykorzystanie transgenicznych małp do badania ludzkich genów powiązanych z ewolucją mózgu jest bardzo ryzykowną drogą, mówi James Sikela, genetyk, który prowadzi badania porównawcze wśród naczelnych na Uniwersytecie Kolorado. Obawia się, że eksperyment pokazuje lekceważenie dla zwierząt i wkrótce doprowadzi do bardziej ekstremalnych modyfikacji. To klasyczny problem ze śliskim zboczem i możemy się spodziewać, że będzie się powtarzał w miarę prowadzenia tego typu badań – mówi.

Badania z wykorzystaniem naczelnych są coraz trudniejsze w Europie i Stanach Zjednoczonych, ale Chiny pospieszyły z zastosowaniem na zwierzętach najnowszych, zaawansowanych technologicznie narzędzi DNA. Kraj jako pierwszy stworzył małpy zmienione za pomocą narzędzia do edycji genów CRISPR , a w styczniu tego roku chiński instytut ogłosił, że wyprodukował pół tuzina klonów małpy z poważne zaburzenia psychiczne .

To niepokojące, że pole toczy się w ten sposób, mówi Sikela.

Historia ewolucji

Su, naukowiec z Kunming Institute of Zoology, specjalizuje się w poszukiwaniu oznak darwinowskiej selekcji — to znaczy genów, które rozprzestrzeniają się, ponieważ odnoszą sukcesy. Jego poszukiwania obejmowały takie tematy, jak przystosowanie się himalajskich jaków do dużych wysokości oraz ewolucja koloru ludzkiej skóry w odpowiedzi na mroźne zimy.

Jednak największą zagadką jest inteligencja. Wiemy, że mózgi naszych podobnych do ludzkich przodków gwałtownie rosły i rosły w siłę. Aby znaleźć geny, które spowodowały zmianę, naukowcy szukali różnic między ludźmi a szympansami, których geny są w około 98% podobne do naszych. Celem, mówi Sikela, było zlokalizowanie klejnoty naszego genomu to znaczy DNA, które czyni nas wyjątkowo ludzkimi.

Na przykład jeden popularny gen kandydujący o nazwie FOXP2 — gen języka w doniesieniach prasowych — zasłynął z potencjalnego związku z ludzką mową. (Brytyjska rodzina, której członkowie odziedziczyli nieprawidłową wersję, miała problemy z mówieniem.) Naukowcy z Tokio po Berlin wkrótce mutowali gen u myszy i słuchali za pomocą mikrofonów ultradźwiękowych, aby sprawdzić, czy ich piski się zmieniły.

Su była zafascynowana innym genem: MCPH1 lub mikrocefalina. Nie tylko sekwencja genu różniła się u ludzi i małp człekokształtnych, ale dzieci z uszkodzeniem mikrocefaliny rodzą się z małymi główkami, co zapewnia związek z rozmiarem mózgu. Razem ze swoimi studentami Su użył kiedyś suwmiarki i klucza do głowy, aby zmierzyć głowy 867 chińskich mężczyzn i kobiet, aby sprawdzić, czy wyniki można wytłumaczyć różnicami w genie.

Jednak do 2010 roku Su dostrzegła szansę na przeprowadzenie potencjalnie bardziej ostatecznego eksperymentu – dodanie genu ludzkiej mikrocefaliny u małpy. W tym czasie Chiny zaczęły łączyć swoje sporych rozmiarów obiekty hodowlane dla małp (kraj eksportuje ponad 30 000 rocznie) z najnowszymi narzędziami genetycznymi, co przekształciło je w mekka dla zagranicznych naukowców, którzy potrzebują małp do eksperymentów.

Aby stworzyć zwierzęta, Su i współpracownicy z Yunnan Key Laboratory of Primate Biomedical Research wystawili embriony małp na działanie wirusa przenoszącego ludzką wersję mikrocefaliny. Wyhodowali 11 małp, z których pięć przeżyło, aby wziąć udział w baterii pomiarów mózgu. Każda z tych małp ma w swoich ciałach od dwóch do dziewięciu kopii ludzkiego genu.

Małpy Su zadają niecodzienne pytania dotyczące praw zwierząt. W 2010 roku Sikela i trzech kolegów napisali artykuł zatytułowany Etyka wykorzystywania transgenicznych naczelnych innych niż ludzie do badania tego, co czyni nas ludźmi , w którym doszli do wniosku, że genów ludzkiego mózgu nigdy nie należy dodawać małpom człekokształtnym, takim jak szympansy, ponieważ są one do nas zbyt podobne.

Po prostu udaje się natychmiast na Planetę Małp w popularnej wyobraźni, mówi Jacqueline Glover, bioetyk z University of Colorado, który był jednym z autorów. Humanizowanie ich to wyrządzanie krzywdy. Gdzie mieliby mieszkać i co by robili? Nie twórz istoty, która nie może mieć sensownego życia w żadnym kontekście.

Autorzy doszli jednak do wniosku, że wprowadzenie takich zmian u małp może być akceptowalne.

W e-mailu Su mówi, że zgadza się, że małpy są tak blisko ludzi, że ich mózgi nie powinny być zmieniane. Ale małpy i ludzie mieli wspólnego przodka 25 milionów lat temu. Su, to łagodzi obawy etyczne. Chociaż ich genom jest zbliżony do naszego, istnieją również dziesiątki milionów różnic – mówi. Nie sądzi, że małpy staną się czymś więcej niż małpami. Niemożliwe przez wprowadzenie tylko kilku ludzkich genów, mówi.

Mądra małpka?

Sądząc po ich eksperymentach, chiński zespół spodziewał się, że ich transgeniczne małpy mogą skończyć ze zwiększoną inteligencją i wielkością mózgu. Dlatego umieścili te stworzenia w aparatach do rezonansu magnetycznego, aby zmierzyć ich istotę białą i dali im skomputeryzowane testy pamięci. Według ich raportu transgeniczne małpy nie miały większych mózgów, ale radziły sobie lepiej w quizie pamięci krótkotrwałej, co zespół uważa za niezwykłe.

Kilku naukowców uważa, że ​​chiński eksperyment nie przyniósł wielu nowych informacji. Jednym z nich jest Martin Styner, informatyk z Uniwersytetu Północnej Karoliny i specjalista w dziedzinie rezonansu magnetycznego, który jest wymieniany wśród współautorów chińskiego raportu. Styner mówi, że jego rola ograniczała się do szkolenia chińskich studentów, jak wyodrębnić dane o objętości mózgu z obrazów MRI, i że rozważał usunięcie swojego nazwiska z gazety, która, jak twierdzi, nie była w stanie znaleźć wydawcy na Zachodzie.

Styner mówi, że istnieje kilka aspektów tego badania, których nie można przeprowadzić w Stanach Zjednoczonych. Pojawiły się pytania o rodzaj badań i czy zwierzęta były odpowiednio pielęgnowane.

Po tym, co zobaczył, Styner mówi, że nie oczekuje dalszych badań nad ewolucją na transgenicznych małpach. Nie sądzę, żeby to był dobry kierunek, mówi. Teraz stworzyliśmy to zwierzę, które jest inne niż miało być. Kiedy przeprowadzamy eksperymenty, musimy dobrze rozumieć, czego próbujemy się nauczyć, aby pomóc społeczeństwu, a tak nie jest w tym przypadku. Jedną z kwestii jest to, że genetycznie zmodyfikowane małpy są drogie w tworzeniu i opiece. Mając zaledwie pięć zmodyfikowanych małp, trudno jest wyciągnąć jednoznaczne wnioski na temat tego, czy naprawdę różnią się od normalnych małp pod względem wielkości mózgu lub umiejętności pamięci. Próbują zrozumieć rozwój mózgu. I nie sądzę, żeby tam dotarli, mówi Styner.

W e-mailu Su zgodziła się, że ograniczeniem jest mała liczba zwierząt. Mówi jednak, że ma rozwiązanie. Robi więcej małp, a także testuje nowe geny ewolucji mózgu. Jeden, na który ma oko, to SRGAP2C , wariant DNA, który powstał około dwóch milionów lat temu, kiedy australopitek cedowała afrykańską sawannę na wczesnych ludzi. Ten gen został nazwany zmiana ludzkości i brakujące łącze genetyczne za jego prawdopodobną rolę w pojawieniu się ludzkiej inteligencji.

Su mówi, że dodaje go małpom, ale jest za wcześnie, aby powiedzieć, jakie są wyniki.

ukryć