Šimpanzi: Genetske prilagoditve ščitijo pred malarijo

Z | Januar 10, 2025
(Zasluge: Kevin Langergraber)

Šimpanzi imajo genetske prilagoditve, ki jim pomagajo preživeti v raznolikih gozdnih in savanskih habitatih. To je ugotovitev študije, objavljene danes v reviji "Science". Mednarodna raziskovalna skupina pod vodstvom University College London (UCL) kaže, da bi nekatere od teh prilagoditev lahko živali zaščitile tudi pred malarijo . Raziskovalci poudarjajo, da njihove ugotovitve ponujajo vpogled v našo lastno evolucijsko zgodovino, pa tudi v biologijo okužbe z malarijo pri ljudeh.

(Zasluge: Kevin Langergraber)
Zasluge: Kevin Langergraber

S šimpanzi si delimo več kot 98 odstotkov DNK – zaradi česar so ti zelo inteligentni primati naši najbližji živeči sorodniki. »Trenutno je ostalo le še nekaj sto tisoč divjih šimpanzov. Živijo v zelo raznolikih pokrajinah – od vzhodne Afrike do skrajnega zahoda celine, v gostih tropskih deževnih gozdovih, pa tudi na odprtih gozdnatih in savanskih območjih. Zaradi tega so edinstveni med velikimi opicami; vsi drugi hominidae živijo izključno v gozdovih,« pojasnjuje vodilna avtorica študije, profesorica Aida Andrés z Inštituta za genetiko UCL, in nadaljuje: »V naši študiji smo lahko pokazali, da so različne populacije šimpanzov poleg vedenjskih prilagoditev razvile tudi genetske razlike, da bi preživele v svojih različnih habitatih.«

Šimpanze ogrožajo uničevanje habitatov, krivolov in nalezljive bolezni. Zlasti območje razširjenosti navadnega šimpanza ( Pan troglodytes ) je vse bolj omejeno in zelo razdrobljeno. Bonobo ( Pan paniscus ) je omejen na majhno območje. Obe vrsti sta s strani IUCN uvrščeni na seznam ogroženih. »Ker šimpanze na celotnem območju razširjenosti prizadenejo grožnje, kot so okoljske spremembe in človekova dejavnost, je pomembno ohraniti njihovo gensko raznovrstnost, da se ohrani njihova odpornost in zagotovi dolgoročno preživetje te inteligentne in fascinantne vrste,« dodaja Andrés.

Za preučevanje genetskih prilagoditev primatov je mednarodna raziskovalna skupina potrebovala DNK divjih šimpanzov, ne da bi jih pri tem motila. Uporabili so vzorce blata, zbrane v okviru programa "Pan African Programme: The Cultured Chimpanzee (PanAf)." Z uporabo najsodobnejših laboratorijskih in računalniških metod so raziskovalci lahko analizirali DNK šimpanzov v teh vzorcih in izvedli doslej največjo študijo o lokalnih prilagoditvah pri ogroženih divjih sesalcih. Prof. dr. Hjalmar Kuehl iz Prirodoslovnega muzeja Senckenberg v Görlitzu, soavtor študije in sodirektor PanAf, je komentiral: "Ta prelomna študija o lokalnih prilagoditvah pri šimpanzih ne bi bila mogoča brez izjemnega sodelovanja mednarodne ekipe znanstvenikov, ki so neutrudno zbirali neinvazivne podatke, vključno z vzorci blata, iz držav po celotnem območju razširjenosti šimpanzov."

Raziskovalna skupina je analizirala eksom – del genoma, ki kodira beljakovine – 828 divjih šimpanzov, od katerih je bilo v končno analizo vključenih 388. Ti so predstavljali 30 različnih populacij šimpanzov iz geografskega in ekološkega območja štirih podvrst. Znanstveniki so primerjali genetske informacije s podatki o lokalnih okoljih, v katerih živijo posamezne populacije, in identificirali genetske variante, ki so bistveno pogostejše v določenih regijah in verjetno dajejo prednost v teh habitatih.

"Našli smo dokaze o genetskih prilagoditvah v genih, povezanih s specifičnimi patogeni – mikroorganizmi, ki povzročajo bolezni. To še posebej velja za šimpanze, ki živijo v gozdovih, kjer je visoka koncentracija patogenov. Najmočnejše dokaze smo odkrili v genih, povezanih z malarijo. Mednje spadata dva gena, ki sta znana tudi pri ljudeh za prilagajanje in odpornost na malarijo: GYPA in HBB – slednji je odgovoren za anemijo srpastih celic pri ljudeh," pojasnjuje Kühl.

Nove ugotovitve kažejo, da je malarija resna bolezen za divje gozdne šimpanze. Poleg tega se je prilagoditev na malarijskega parazita zgodila – neodvisno od zunanjih sprememb – v istih genih pri šimpanzih in ljudeh. Dr. Harrison Ostridge z Inštituta za genetiko UCL, ki je tudi prvi avtor študije, pojasnjuje: »Tesna genetska povezava med velikimi opicami je pomenila, da se bolezni lahko prenesejo z opic na ljudi ali pa se pojavijo neodvisno pri obeh, kot sta HIV/AIDS in malarija. Preučevanje divjih šimpanzov je zato izjemno koristno za razumevanje teh in drugih nalezljivih bolezni pri ljudeh in za morebiten razvoj novih zdravljenj ali cepiv. Z evolucijskega vidika je izjemno, da smo pri šimpanzih našli dokaze o prilagoditvi na malarijo, povezani z istimi geni, ki vplivajo na odpornost na malarijo pri ljudeh. To kaže, da lahko obstajajo omejene poti, po katerih lahko razvijemo odpornost na malarijskega parazita.«

Študija tudi kaže, da so se šimpanzi dobro prilagodili savanskim habitatom, za katere so značilne višje temperature, manj padavin in manjša razpoložljivost hrane. "Preučevanje savanskih šimpanzov bi lahko osvetlilo, kako so se človeški predniki genetsko prilagodili podobnim habitatom pred milijoni let, ko so se prvič preselili iz afriškega gozda v savano," dodaja Kühl.

Ugotovitve študije bi lahko okrepile tudi prizadevanja za ohranjanje narave, saj kažejo, da bodo podnebne spremembe in spremembe rabe zemljišč imele različne vplive na različne skupine šimpanzov. Raziskovalci se pri zaščiti živali zanašajo tudi na državljanske znanstvenike. »Vabimo vse zainteresirane, da nas podprejo! Na spletni strani ChimpandSee.org lahko pomagate označiti videoposnetke, zbrane skupaj z genetskimi vzorci z vsega območja razširjenosti šimpanzov,« zaključuje soavtorica dr. Mimi Arandjelovic z Inštituta Maxa Plancka za evolucijsko antropologijo.

izvirno objavo

Harrison J Ostridge et al. (2025): Lokalna genetska prilagoditev habitatu pri divjih šimpanzih. Science387,eadn7954(2025). 

Preberite tudi

Raziskovalci opazujejo žuželke, da bi bolje ocenili zdravje okolja | Pugnalom

Senzacija: Okužene mravlje živijo dlje | Pugnalom

Avatar avtorja
LabNews Media LLC
LabNews: Biotehnologija. Digitalno zdravje. Znanosti o življenju. Pugnalom: Okoljske novice. Varstvo narave. Podnebne spremembe. augenauf.blog: Opažamo zlorabe
Avtor: LabNews Media LLC

LabNews: Biotehnologija. Digitalno zdravje. Znanosti o življenju. Pugnalom: Okoljske novice. Varstvo narave. Podnebne spremembe. augenauf.blog: Opažamo zlorabe