10 maart 2011

Typisch menselijke eigenschappen als hersenomvang en monogamie veroorzaakt door DNA verlies

In een Nature publicatie vandaag donderdag 10 maart tonen onderzoekers aan dat er in de loop van de menselijke evolutie vele stukken DNA van duizenden baseparen verloren zijn gegaan en dat die deleties een belangrijke bijdrage hebben geleverd aan typisch menselijke eigenschappen zoals hersenomvang, anatomie van de penis, en uiteindelijk de typische menselijke monogamie!

Tot nu toe was de gedachte dat wij ons onderscheiden van de chimpanzee door nieuwe genen of tenminste door nieuwe regulators die onze genen op een nieuwe manier tot expressie brengen. Maar dat is dus niet zo. Het kan dus ook door stukken DNA die genen reguleren kwijt te raken. Dit is zeer verrassende uitkomst! Vooruitgang door verlies van DNA. Een origineel idee waarschijnlijk geboren uit het gebrek aan vondsten van nieuwe stukken DNA die ons onderscheiden van chimpanzees.

Sexy ape with brains
Het verhaal over de penis en monogamie is natuurlijk zeer verbazingwekkend. Het bleek dat door bepaalde DNA deleties de mannelijke penis ongevoeliger was geworden waardoor de coïtus juist langer ging duren (6 - 10 minuten). In ieder geval langer dan die van de chimpanzee, waarvan al bekend was dat die zeer kort is (5 - 30 seconden). Samen met andere menselijke kenmerken zoals permanente borsten en onzichtbare ovulatie bij de geslachtsrijpe vrouw, zou dit hebben bijgedragen tot de typsich menselijke monogamie. Ik vind het nogal een sprong van langere coïtusduur naar monogamie. Maar ik vind het verband van DNA deletie, ongevoeliger penis en langere coïtus al spectulair genoeg.

Ook spectaculair is het resultaat dat de grotere neocortex van de menselijke hersenen veroorzaakt wordt door het verlies van een stuk DNA dat groei van hersenweefsel onder controle houdt. Dus een rem op de groei van bepaald hersenweefsel valt weg, waardoor je juist extra groei krijgt in een bepaald hersengebied. Dit gaat ook weer in tegen het standaard idee dat je voor grotere hersenen nieuwe genen of genregulators nodig zou hebben.Verlies van DNA kan iets nieuws opleveren. Genetici en evolutiebiologen wisten al dat de mens overmatig veel DNA had. Nu snappen we het nut: je kunt nog eens iets weggooien!

Introns
Gezien mijn belangstelling voor introns is mij nog iets opgevallen: 30% van de 509 specifiek menselijke deleties vallen binnen introns! Nu, zou je zeggen: logisch! Introns zijn toch stukken random DNA zonder enige functie? Jawel, maar die 509 deleties zijn deleties van stukken DNA die in de chimpanzee juist geconserveerd zijn, dus onder purifying selection staan. Belangrijke functionele stukken DNA dus. De chimpanzee (en de gemeenschappelijke voorouder van mens en chimpanzee) heeft 154 geconserveerde stukken DNA in introns zitten. Ra, ra, hoe kan dat? Wat doen die stukken DNA? Een stuk DNA met onbekende functie in een intron? Kan het misschien een gen in een intron zijn? Kan het dat die stukken intron DNA een regulerende functie hebben? Ook dat zou spectaculair zijn. Ik heb geen idee wat de verklaring is. De auteurs schrijven er niets over.

Bronnen:
Cory Y. McLean et al (2011) Human-specific loss of regulatory DNA and the evolution of human-specific traits, Nature 10 maart 2011

Open access Nature News: How the penis lost its spikes

Open access Science Now: How Humans Got Spineless Penises and Big Brains

13 opmerkingen:

Gerdien de Jong zei

En de snorharen verdwijnen tegelijk met de penisstekeltjes. Ook zo'n onverwacht verband.

Andantinaa zei

Ik kan me toch wel voorstellen dat er een verband is tussen langere copulatieduur en monogamie. Een poos geleden keek ik met veel plezier naar Meerkat manor, ondanks de af en toe wat al te menselijke gevoelens die de beestjes af en toe door de commentaarstem kregen toebedeeld. In een groep stokstaartjes mocht alleen het dominante vrouwtje paren. Maar soms werd het een ander vrouwtje te machtig. Ondanks de sociale controle in de groep zag ze dan kans om ertussenuit te knijpen en even verderop met een vreemd mannetje te paren. Dat dat kort duurde, was in dit geval natuurlijk een groot voordeel, want het moest stiekem. Copulaties gebeuren trouwens bij veel in groepen levende diersoorten "in het openbaar", ook bij bonobo's bijvoorbeeld. Mensen wonen tegenwoordig - ik weet niet hoe lang al - in van elkaar afgescheiden kleine eenheden. Copuleren in het openbaar wordt afgekeurd. Het is sociaal gewenst dat dit gebeurt wanneer niemand het ziet, de eigen woning is een geschikte plek. Je hoeft je niet te haasten, dus het mag best wat langer duren. En die langere copulatieduur is een nadeel voor degenen die in het geniep vreemd willen gaan.

DEEN zei

"Verlies van DNA kan iets nieuws opleveren."
Is dit echt zo'n nieuw idee? Ik kan het me haast niet voorstellen.

Verder dacht ik dat antropologen het er redelijk over eens waren dat de mens lang niet zo monogaam is als velen zouden willen geloven.

@Andantinaa: wat je zegt klinkt erg logisch, maar qua oorzaak en gevolg is het precies het omgekeerde als wat het artikel beweert. Volgens hun redenering leidt langere coïtus tot monogamie, volgens jou leidt polygamie tot kortere coïtus. Ik moet zeggen dat ik jouw redenatie overtuigender vind.

gert korthof zei

Deen, wat nieuw is, is niet het idee, maar de methodologie om het aan te tonen. Ga maar na: hoe toon je aan dat het ontbreken van specifieke stukken DNA van betekenis is, als het ontbreekt bij alle mensen? het is een 'soort-kenmerk', maar zelfs dat is intuitief vreemd om te zeggen: iets niet hebben is kenmerkend. Het is toch anders dan zeggen dat de mens geen staart en geen vacht heeft. Wat er bij de mens ontbreekt zijn stukken DNA die bij de chimpanzee e.a. functioneel zijn. En de betekenis van het onderzoek is dat ze bij zoogdieren hebben aangetoond wat die ontbrekende stukken in de embryologische ontwikkeling doen.

Arno Wouters zei

Gert, je schrijft: "ik vind het verband van DNA deletie, ongevoeliger penis en langere coïtus al spectulair genoeg".

Is het artikel daar niet wat vaag over? Het voert geen enkele nieuwe evidentie aan en verwijst naar slechts één bron, het boek *Primate Sexuality* van A.F. Dixson (1998), zonder vermelding van relevante paginanummers. Hoe betrouwbaar is die bron?

Ook ik snap niet hoe het verdwijnen van stekels op de penis zou hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van monogamie. De auteurs zijn trouwens wat voorzichtiger, ze zeggen dat 'vereenvoudigingen van de penis' met monogamie *geasssocieerd* zijn. Als er een relatie tussen monogamie en het ontbreken van stekels is zou ik eerder denken dat het andersom is: monogamie heeft bijgedragen tot het verdwijnen van stekels. Die stekels dienen immers om sperma van concurrenten met wie het vrouwtje eerder paarde uit de vagina te verwijderen en zo het eigen sperma meer kans te geven. Als het vrouwtje het bij één mannetje houdt zijn die stekels niet meer nodig. Maar dan nog, we hebben het hier toch over de overgang van samenleving in harems naar samenleving in paren? Dat is toch niet het hetzelfde als een overgang van vrouwtjes die met veel mannetjes paren naar vrouwtjes die met slechts een mannetje paren? Of is de aanname dat een vrouwtje in een grote harem meer gelegenheid heeft om met anderen dan de haremleider te paren dan een vrouwtje in een harem van één? Dat zou natuurlijk zo kunnen zijn. Weet je of daar onderzoek naar gedaan is? Kunnen jij (of Gerdien) ons daar iets meer over vertellen?

gert korthof zei

Andantinaa, het blijkt dat bepaalde volken vreemdgaan (want daar gaat het om) op een creatieve manier hebben opgelost. De Wodaabe stam in Niger (West Africa) houden feesten waarbij de mannen (getrouwd of niet) hun best doen om de beste dans performance te geven en vrouwen hun favoriet mogen kiezen waarmee ze vervolgens een avontuurtje hebben of trouwen en dat met ieders instemming inclusief echtgenoten.

gert korthof zei

Arno, ja, het artikel is daar vaag over. Het geeft een context aan. Het is het staartje van het artikel.
Naar mijn idee gaat het om de overgang van een losse man-vrouw band naar een exclusieve, duurzame man-vrouw band. Volgens mij is de mens toch minstens een miljoen jaar monogaam. Dat is in ieder geval de context van het verhaal. Ik heb nog geen details kunnen vinden. Meestal gaat het over penis-, testis size, Heb wel hier iets over verminderde sexueel dimorfisme, minder agressieve mannen, en paternale zorg.

elisha van der vegt zei

De coitus van een besneden man duurt langer dan een onbesnede.
Zijn joden en moslims langer monogaam?
Is monogamie niet gewoon een keuze en bv. opgelegd door religie ?
Gij zult niet echtbreken, niet begeren uws naasten vrouw.
Wil de man van nu monogaam zijn? Vraag naar zijn fantasieën, ik denk dat deze niet zo monogaam zijn.
In moslimslanden is polygynie toegestaan. Ook hier in het westen neemt polygamie weer toe, scheidingen, one night stands, losse sexuele moraal. Als men zou uitvoeren wat men denkt ……………….

Arno Wouters zei

Elisha schreef: "De coitus van een besneden man duurt langer dan een onbesnede".

Interessant! Hoe hebben ze dat uitgezocht? Lijkt me niet gemakkelijk.

Arno Wouters zei

Elisaha vraagt: "Zijn joden en moslims langer monogaam?"

Langer dan die miljoen jaar waar Gert het over heeft??? Onmogelijk, zo lang bestaan die godsdiensten nog niet!

elisha van der Vegt zei

Aan arno wouterse.

De eikel van een man wordt na besnijdenis ongevoeliger(door oa. wrijving van kleding)(net zoals de vingertoppen van een diabetes patiënt die een bepaalde mate van ongevoeligheid heeft door langdurig prikken of gitaar spelen en dan braille niet gelezen kan worden) omdat het beschermende velletje ontbreekt waardoor de ejaculatie door stimulatie later plaatsvindt.(nvt bij spontane ejaculatie.)

sorry, voor de onduidelijkheid,
het verband tussen duur van de coïtus en monogamie bedoel ik zoals het in het artikel staat, (staat geen tijd bij) niet de opmerking van gert.

elisha van der Vegt zei

arno wouterse,

je hebt gelijk, loze opmerking, islam is maar 1380 jaar oud.

Arno Wouters zei

Elisha, bedankt voor de toelichting!