Our ancestors made the evolutionary split with gorillas around 10 million years ago, but we still share a remarkable number of genes with the great ape, according to a groundbreaking study published on Wednesday.
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\r\nA worldwide consortium of scientists sequenced the genome of the western lowland gorilla and compared more than 11,000 of its key genes with those of modern humans, Homo sapiens, and chimpanzees.
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\r\nGorillas diverged from the human-chimp lineage around 10 million years ago, and around four million years later, Homo and chimps emerged on their own as a separate species, a figure that tallies with fossil evidence.
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\r\nThe comparison also overturns convictions about similarities between the major primates, the investigators said.
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\r\nAs expected, humans and chimps shared the most genes, they found.
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\r\nBut 15 percent of the human genome is closer to the gorilla genome than it is to the chimpanzee -- and 15 percent of the chimp genome is closer to the gorilla genome than it is to human.
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\r\n"Our most significant findings reveal not only differences between the species reflecting millions of years of evolutionary divergence, but also similarities in parallel changes over time since their common ancestor," said Chris Tyler-Smith from Britain's Wellcome Trust Sanger Institute.
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\r\n"We found that gorillas share many parallel genetic changes with humans -- including the evolution of our hearing.
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\r\n"Scientists had suggested that the rapid evolution of human hearing genes was linked to the evolution of language. Our results cast doubt on this, as hearing genes have evolved in gorillas at a similar rate to those in humans."
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\r\nGorillas themselves began to split into two groups, the eastern lowland gorilla and the western lowland gorilla, about a million years ago.
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\r\nThe study throws cold water over the notion that when primate species diverged, this happened rather abruptly, over a relatively short period.
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\r\nInstead, the process was longer and very gradual.
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\r\nThere was probably a fair amount of "gene flow," or inter-breeding between slightly different genetic strains, both before gorillas split from the other apes and before gorillas themselves diverged into two species.
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\r\nThere could well be a parallel in the split between chimps and bonobos, or between modern humans and Neanderthals, say the authors.
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\r\nA new theory about Neanderthals is that they were more than kissing cousins
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\r\n-- H. sapiens occasionally interbred with them and incorporated some of their genes into modern humans.
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\r\nThe Neanderthals themselves died out as a separate species around 40,000 years ago, wiped out either by a changing climate or by H. sapiens himself, according to some hypotheses.
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\r\nThe DNA sample came from a female western lowland gorilla named Kamilah.
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\r\nAfter thriving for millions of years, gorillas survive today in just a few isolated, badly endangered populations in central Africa, their numbers diminished by hunting and habitat loss.
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\r\n"As well as teaching us about human evolution, the study of the great apes connects us to a time when our existence was more tenuous, and in doing so, highlights the importance of protecting and conserving these remarkable species," says the study. (AFP)
인류 조상과 1천만년 전 갈라져
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\r\n영장류 가운데 가장 몸집이 큰 고릴라는 인류의 조상과 1천만 년 전에 갈라졌으며 이들의 게놈 중 상당 부분은 생각보다 사람과 많이 비슷해 사람 -침팬지 사이보다도 가깝다는 사실이 처음으로 밝혀졌다고 라이브사이언스 닷컴과 사이언스 데일리가 7일 보도했다.
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\r\n영국 웰컴 트러스트 생거 연구소 과학자들은 고릴라의 게놈 염기서열을 해독함으로써 마침내 사람과 침팬지, 오랑우탄과 함께 4대 영장류의 유전자 지도를 모두 비교할 수 있게 됐다고 네이처지 최신호에 발표했다.
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\r\n연구진은 미국 샌디에이고 동물원 사파리에서 살고 있는 아프리카 서부 저지대 고릴라 세 마리와 동부 저지대 고릴라 한 마리의 게놈 염기서열을 분석해 사람과 침 팬지, 고릴라 사이의 진화 관계를 밝혀냈다. 서부 저지대 고릴라 암컷 카밀라의 게놈은 전체가, 다른 세 마리의 게놈은 부분적으로 분석됐다.
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\r\n고릴라 게놈이 인류 진화 역사를 밝히는데 특히 중요한 것은 사람과 가장 가까운 영장류인 침팬지와 이들이 언제 갈라졌는지 말해주기 때문이다.
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\r\n연구 결과 사람과 침팬지의 공동 조상이 고릴라와 갈라진 것은 약 1천만년 전으로, 사람과 침팬지가 갈라진 것은 600만년 전으로 밝혀졌다. 진화적인 관점에서 본 다면 매우 빠른 속도로 갈라진 것이다.
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\r\n연구진은 사람과 침팬지, 고릴라에게서 진화에 중요한 의미를 갖는 유전자 변화 를 찾기 위해 1만1천여개의 게놈을 추적했다.
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\r\n그 결과 사람과 침팬지는 대부분의 게놈 영역에서 유전적으로 서로 가장 가깝다 는 사실이 확인됐다.
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\r\n그러나 사람 게놈의 15%는 침팬지보다는 고릴라와 더 가까운 것으로 나타났고 침팬지 게놈의 15%는 사람보다는 고릴라와 더 가까운 것으로 밝혀졌다.
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\r\n게놈 분석 결과 사람과 고릴라의 유전자 일치율은 98%로 나타났다.
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\r\n그러나 정자 형성에 관여하는 특정 유전자가 고릴라 게놈에서는 활동성이 없거나 수적으로 줄어든 것으로 나타났는데 이는 고릴라 집단에서는 한 마리의 수컷과 여러 마리의 암컷이 살고 있어 각기 다른 정자들 사이에 경쟁이 거의 없기 때문인 것으로 보인다고 연구진은 설명했다.
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\r\n이들은 또 피부의 케라틴질 형성에 관여하는 고릴라의 단일 유전자 EVPL가 급속 히 진화했다는 사실도 발견했다. 머리카락과 손톱의 단단한 단백질 성분인 케라틴을 만드는 유전자의 활동은 고릴라가 주먹을 쥐고 걸을 수 있도록 단단한 관절을 만드는 것과 관련이 있는 것으로 보인다.
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\r\n이런 차이에도 불구하고 사람과 고릴라는 청각의 진화 속도가 비슷하고 여러 방 면에서 동시에 유전적 변화를 일으킨 것으로 밝혀졌다.
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\r\n이전까지 학자들은 인간의 청각 유전자가 급속히 진화한 것이 언어의 진화와 관련이 있을 것으로 생각해 왔지만 새 연구는 이를 뒤집는 것이다.
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\r\n이 연구는 종이 갈라지는 시기에 관해서도 중요한 사실을 밝혀주고 있다. 흔히 들 종의 분화가 시간적으로 단 하나의 지점에서 일어난다고 생각하지만 실제로는 종의 분화가 오랜 시간을 두고 일어난다는 것이다.
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\r\n동부와 서부 고릴라는 유전적으로 매우 달라 침팬지와 보노보, 현생인류와 네안 데르탈인 사이에 비견될 정도로 차이가 크지만 이들의 분화는 지난 100만년 안팎에 서서히 진행된 것으로 밝혀졌다.
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\r\n한편 사람에게 치매와 심장 질환 등 특정 질병을 일으키는 유전자가 고릴라에게 도 있지만 이들에게는 이런 병을 유발하지 않는 것으로 밝혀져 의학적으로도 중요한 의미를 갖는다고 연구진은 밝혔다.
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\r\n이들은 "이 연구로 대 영장류의 전반적인 유전자 대조가 완성됐다. 수 십 년 간의 논란 끝에 우리가 밝혀낸 사실들은 화석 증거들과 일치한다. 이는 앞으로 고생물학 자들과 유전학자들이 같은 틀 안에서 일할 수 있도록 해 줄 것"이라고 말했다.
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