Neandertálce máme v našich myslích spojené s představou robustních a odolných lidí. Silných lovců, kteří se poté, co je nakopl divoký kůň nebo „převálcoval“ nosorožec srstnatý, otřepali a šli zabít něco jiného. Studie, která na konci července vyšla v časopise Current Biology, tyto naše představy poněkud nabourává: Neandertálci měli ve skutečnosti periferní nervy citlivější k bolesti než moderní lidé a ti z nás, kteří po nich tuto mutaci podědili, vnímají bolest silněji než většinová populace.

Nejdřív trochu cizích slov. Pro vznik a přenos bolesti v periferních nervech máme v našich buňkách maličké „zařízení“ zvané sodíkový kanál nav1.7, který propouští sodíkové ionty skrz membránu neuronů, a to v závislosti na změně elektrického potenciálu membrány. Toto „zařízení“ samozřejmě nefunguje v každém člověku stejně, a tak lékaři například už nějakou dobu znají mutaci, která toto „pumpování“ sodíkových iontů zeslabuje a výsledkem bývá vrozená necitlivost k bolesti. Neandertálci měli na genu, který tento sodíkový kanál kóduje, hned tři mutace. A o tom, že jsou neandertálské, se nedá moc pochybovat: Sdíleli je všichni neandertálci, jejichž DNA se podařilo „osekvenovat“, kdežto moderní lidé na jejich místě většinou mají to samé co opice. Jinak řečeno, tyto mutace se u neandertálců objevily až poté, co se jejich a naši předci od sebe oddělili.

Desetičlenný německo-švédsko-britský vědecký tým nejdřív syntetizoval neandertálské i moderní lidské geny kódující zmíněný sodíkový kanál. Pak – a to už hodně zjednodušujeme – stačilo vpravit je do vajíček africké žáby drápatky vodní a do kultury z lidských embryonálních ledvinových buněk a měřit elektrické vzruchy. Výsledek byl jednoznačný: Neandertálci měli díky svému sodíkovému kanálu citlivější periferní nervy než my. Poté se tým pokusil tyto neandertálské mutace identifikovat v genomu moderních lidí a zjistil, že se mezi různými asijskými a americkými populacemi vyskytují poměrně hojně. Úplně nakonec vědci vybrali z genetické databáze UK Biobank (obří dobrovolnická britská biobanka, která slouží k odhalování genetických predispozicí či vlivu životního prostředí) 362 944 Britů, kteří v minulosti vyplnili dotazník, jak vnímají bolest. Celkem 1327 z nich (0,4 procenta) neslo neandertálské „bolestínské“ geny a z jejich odpovědí vyplynulo, že mají častější zkušenost s bolestí než ostatní dobrovolníci uložení v biobance.

Výsledky studie jsou nádherně jednoznačné, přesto tvrdit, že neandertálci byli „bolestíni“, tak úplně nejde. Jejich periferní nervy sice reagovaly na bolest citlivěji než naše, což se asi může občas – pokud tedy zrovna nemáme vykotlaný zub – docela hodit, ale na vnímání bolesti se pochopitelně podílí také mozek a mícha. Jak tedy neandertálci prožívali bolest, nakonec s jistotou nevíme, ovšem na celé věci je zajímavé něco úplně jiného: desetitisíce let staré dovádění s neandertálci a jejich příbuznými denisovany změnilo náš genom a my si dodnes neseme následky. Když se před pár lety objevila studie, že geny pro zrzavé či blonďaté vlasy jsme zdědili právě od neandertálců, bylo to překvapení. Desítky nedávných studií ovšem ukazují, že prastaré geny našich dávných bratranců měly vliv nejen na barvu našich vlasů, ale také na tvar naší lebky, funkčnost imunitního systému, náchylnost k alergiím a závislostem, a dokonce i na to, kdy chodíme spát.

Všichni jsme (tak trochu) neandertálci

Jak je to s příbuzenstvím moderních lidí, neandertálců a denisovanů, není úplně jasné. Podle nejnovějších zjištění to ale vypadá tak, že jsme se z této společné lidské linie jako první vydělili my (propočtů založených na „genetických hodinách“ je mnoho, ale dejme tomu, že se tak stalo před 800 tisíci lety) a teprve poté se „rozešli“ neandertálci a denisované (před 640 tisíci lety). Předci neandertálců a denisovanů poté obývali nehostinnou – ledovými dobami sužovanou – Eurasii, kdežto my jsme se v poklidu vyvíjeli v Africe. Nakonec už druhu homo sapiens byla Afrika malá, a tak v několika migračních vlnách vyrazil obsadit svět a narazil při tom na starousedlíky. Dnes už víme – a důkazem je naše DNA – že se to neobešlo bez nejrůznějších „aférek“. K průniku neandertálských genů do naší DNA došlo před 46 tisíci až 65 tisíci lety, kdežto denisované se o naše obohacení postarali o něco později – před 44 tisíci až 54 tisíci lety. Navíc víme, že docházelo i ke křížení neandertálců a denisovanů; před dvěma lety publikoval časopis Nature studii věnovanou třináctileté dívce „Denny“, jejíž matkou byly neandertálka a otcem denisovan. 

Jak to mezi sebou tito naši příbuzní měli, do podrobností netušíme, my jsme však díky těmto diluviálním líbánkám přišli k slušné řádce „nelidských“ genů.

Václav Drchal

Všichni moderní lidé – tedy až na obyvatele subsaharské Afriky – jsou proto tak trochu neandertálci. Co se týče nás Evropanů, tak v sobě máme v průměru 1,8 až 2,4 procenta neandertálské DNA, zatímco lidé z východní Asie 2,3 až 2,6 procenta. Zajímavé je, že potomky – jak o tom svědčí neexistence neandertálské mitochondriální DNA (dědí se výhradně v mateřské linii) v našem genomu – měli pouze neandertálci-muži s lidskými ženami. Můžeme se jen dohadovat, jestli opačné svazky byly neplodné, společensky nevhodné nebo zda jejich plodem bylo potomstvo vybavené nějakou „zlou“ mutaci, která jim neumožnila přežít či se dál rozmnožovat. 

Do lidské DNA kromě toho pronikly i geny denisovanů, jejichž kosterní pozůstatky zatím známe pouze ze dvou asijských nalezišť. Stopy tohoto míšení jsou dnes zdaleka nejvíc patrné u Melanésanů, Papuánců a Aboriginců, kteří v sobě mají čtyři až šest procent denisovanské DNA.

Prašerpové z Tibetu

Křížení s neandertálci a denisovany bylo pro moderní lidi v dlouhodobé perspektivě nejspíš výhodné. Oba tyto „nelidské“ druhy žily v chladu ledových dob statisíce let, dokonale se mu přizpůsobily, a pak tyto pro život v Eurasii výhodné geny – kromě mnoha neutrálních a škodlivých – předali moderním lidem. Těchto „dobrých“ genů se poté zmocnila pozitivní selekce (jejich nositel žil déle a zplodil více potomků) a díky tomu se mohly mezi moderními lidmi neobyčejně rozšířit. Asi nejlepším příkladem pozitivní selekce těchto „nelidských“ genů najdeme dnes v Tibetu a Nepálu, byť v tomto případě nejde o přizpůsobení se chladu, ale život v extrémní nadmořské výšce.

Mezi horaly žijícími na Tibetské náhorní plošině se často vyskytuje vzácná genová anomálie (slovům jako haplotyp se pokusíme vyhýbat), kterou s nimi – ovšem ve velmi omezené míře – sdílejí jen Číňané. Tato anomálie ovlivňuje koncentraci hemoglobinu v krvi a umožňuje lidem, aby se ve vysokých výškách lépe vypořádali s nedostatkem kyslíku. Pointa celého tohoto vyprávění zní, že ona vzácná – v Tibeťanech pozitivní selekcí „namnožená“ – anomálie nemá lidský původ, ale pochází od denisovanů. Skoro až pohádkově působí v tomto ohledu fakt, že se loni v jedné tibetské jeskyni ležící 3280 metrů nad mořem podařilo najít 160 tisíc let starou denisovanskou čelist…

Jaké máte NeanderScore?

Už v roce 2007 publikoval časopis Science studii, ze které plynulo, že neandrtálci měli světlou pleť a zrzavé vlasy. Podobných „kosmetických“ studií se pak vyrojila řada a jejich závěr většinou zněl, že zrzavost a světlovlasost mají Evropané právě po svých dávno vymřelých bratrancích. Tak přímočaře jednoduché to ale není. Po neandertálcích jsme podle jedné – tři roky staré – studie podědili nejen alely genů pro světlé vlasy, zrzavé vlasy či takovou, kvůli které se na slunci spíš spálíme, než opálíme, ale také speciální neandertálské alely pro tmavou pleť či tmavé vlasy. Tato svá zjištění shrnuli autoři studie do konstatování, že „je obtížné věrohodně odhadnout barvu kůže a vlasů neandertálců“. Jinak řečeno, v neandertálské jeskyni to při pohledu shora vypadalo nejspíš stejně barevně rozmanitě jako v každé evropské kanceláři; pokud si tedy odmyslíme protáhlejší lebky a nižší čela.

Ve skutečnosti ovšem neandertálské geny do jisté míry ovlivňují i tvar našich lebek a uspořádání mozku. Tvrdí to jiná americká studie na základě podrobného výzkumu lebek a mozků 221 lidí, kteří z nějakého důvodu absolvovali magnetickou rezonanci hlavy. Vědci nejdřív u každého z nich stanovili tzv. NeanderScore, a to tak, že v jejich genomu zjistili množství DNA pocházející od neandertálců. Potom srovnali jejich lebky s neandertálskými a dospěli k výsledku, že „čím vyšší NeaderScore, tím vyšší existuje pravděpodobnost, že se lebka bude tvarem podobat těm neandertálským“. Neandertálské geny přitom podle nich nejvíc působí na tvar temenní a týlní kosti a na ty části mozku, které jsou zodpovědné za zrak.

Dodejme, že existují také dávné neandertálské geny, které ovlivňují sílu naší zubní skloviny, výšku člověka v deseti letech, popřípadě prodlužují délku lidského trupu.

Obtloustlé kouřící sovy

Ušetřeno samozřejmě nemohlo zůstat ani lidské zdraví. Jedna nedávná studie, která se zabývala studiem cukrovky druhého typu v Mexiku, například tvrdí, že zhruba 50 procent indiánů a deset procent obyvatel Asie má ve své DNA rizikovou mutaci, která pochází od neandertálců. V lidské DNA se také podařilo objevit tři převzaté receptory (dva neandertálské a jeden denisovanský), které spouštějí reakci imunitního systému vůči bakteriím, plísním a parazitům. V dávných dobách mohlo jít o otázku života a smrti. Dodnes tyto receptory dobře fungují proti některým bakteriím, ovšem není to úplně zadarmo, což jejich objevitelé vysvětlují tak, že sice zlepšily „vrozenou imunitní bdělost“, ale zároveň zvýšili „přecitlivělost vůči nepatogenním alergenům“ a jejich dnešní nositelé proto mají sklony k alergiím.

Mezi další neduhy a nemoci, na které má nějakým způsobem (dobrým či zlým) vliv naše neandertálské dědictví, patří třeba sklon k nadbytečnému ukládání tuku, poruchy příjmu potravy a vyložené „příjemnosti“, jako jsou schizofrenie, artritida, lupus či Crohnova choroba. Podařilo se také identifikovat neandertálské alely genů, které mají na svědomí vyšší sklon k závislostem – tedy ke kouření, popřípadě mohou za to, že člověk chodí pozdě spát a druhý den ráno je v práci (na lovu) ospalý a hnípe. 

Vítězný rod hybridů

Výše popsaný výčet našeho dědictví z doby kamenné není ani zdaleka úplný. Přesto nám na neandertálce dovoluje hledět úplně jinak než dosud; tak nějak lidsky, jako na politováníhodné a lehce opovrženíhodné tvory – bolestínské kouřící „sovy“ se sklonem k obezitě a cukrovce. Je to hezká představa, i když samozřejmě úplný nesmysl. Stejně jako měli neandertálci alely genu pro světlé, rezavé i tmavé vlasy a my pouze na základě jejich DNA nedokážeme říci, jak průměrný neandertálec vypadal, nevíme ani, jak se choval, co dělal a jaké neduhy ho trápily. Opravdu spolehlivě víme jediné: Ovlivnil naše životy daleko víc, než se ještě před pár lety zdálo.

A samozřejmě nejde jen o neandertálce. Existuje dokonce teorie, jejíž autoři chápou „hybridizaci“ mezi různými lidskými liniemi jako zákon, a nikoli výjimku v naší miliony let trvající evoluci. Starý pan Darwin by se možná trochu divil, ale názor, že tato hybridizace, která neustále obohacovala lidský genom, byla základní tvůrčí silou vedoucí ke vzniku tak mnohotvárného a adaptibilního tvora, jako je člověk rozumný, nezní ani trochu nerozumně.

Článek vyšel v tištěném vydání týdeníku Hrot. Předplatit si ho můžete ZDE.

Václav Drchal