Opstaan nog voor het eerste ochtendlicht en met de kippen op stok, sommigen willen niet anders. Mogelijk hebben deze vroege vogels hun gewoonte aan de neanderthalers te danken.
Alle moderne mensen vinden hun oorsprong zo’n 300.000 jaar geleden in Afrika. De omgeving en het klimaat waren van invloed op de evolutie van onze voorouders. Ongeveer 70.000 jaar geleden trokken ze naar Azië en Europa. Daar kwamen ze een heel ander klimaat tegen. Niet alleen was het veel kouder, ook schommelde de hoeveelheid daglicht in zomer en winter veel meer dan ze gewend waren.
Kou en duisternis
Andere mensachtigen, zoals de neanderthalers en de Denisovans leefden al meer dan 400.000 jaar in Eurazië en waren dus gewend aan de kou en het verschil tussen de seizoenen. Ze splitsten zich zo’n 700.000 jaar geleden al af van de moderne mens en ontwikkelden zich in een heel ander klimaat. Daardoor hadden ze een specifiek genenpakket dat behoorlijk afweek van dat van de moderne mensen. Toen die laatsten echter richting Azië trokken, kruisten ze al snel met die andere aftakkingen. Zo kregen deze vroege mensen een aantal genen van de neanderthalers. En hoewel de meeste exemplaren van deze mensachtigen niet zo nuttig waren en dus weer verdwenen, bleven er ook een aantal behouden. Denk aan oude genetische varianten die gelinkt zijn aan verschillen in hemoglobineniveau bij Tibetanen, die op grote hoogte leven, immuunresistentie tegen nieuwe ziektes, de hoeveelheid huidpigment en de vetsamenstelling.
Plus dus genetische varianten die invloed hebben op de biologische klok en zo helpen bij de aanpassing aan de variatie in daglicht. Althans, dat vermoedden de onderzoekers, erg goed was dat tot nu toe niet bestudeerd bij mensen. Dus gingen ze op zoek naar genetisch bewijs voor verschillen in deze circadiaanse klok van neanderthalers en moderne mensen.
Honderden genetische varianten
En met succes. Ze wisten 246 genen te identificeren en honderden genetische varianten bij zowel neanderthalers als moderne mensen, die mogelijk genen kunnen beïnvloeden die betrokken zijn bij de biologische klok. Met behulp van kunstmatige intelligentie kwamen ze tot 28 genen die varianten bevatten met het potentieel om de splitsing te veranderen bij archaïsche mensachtigen en 16 circadiaanse genen die afwijkend gereguleerd werden bij de vroege mensachtigen en de moderne mensen. Aangezien de neanderthalers en de mensen met elkaar kruisten, lijkt het dus logisch dat sommige mensen de circadiaanse varianten hebben geërfd van de neanderthalers.
Om dit te testen gingen de onderzoekers kijken of de genetische varianten die van de neanderthalers zijn overgegaan op moderne mensen verband houden met de voorkeur van het lichaam voor waken en slapen. Daarvoor gebruikten ze de gegevens van honderdduizenden mensen uit de Britse Biobank, de bekende database met langjarige gezondheidsdata van zeker een half miljoen Britten. En het klopte als een bus. Er bleken vele genetische varianten te zijn met effect op de slaapvoorkeur. Sterker nog, de onderzoekers ontdekten dat deze varianten de kans vergroten op het ‘vroege vogelschap’, oftewel de mate waarin we ochtendmensen zijn. Het lijkt er dus op dat we onze behoefte om vroeg op te staan linea recta geërfd hebben van de neanderthalers.
Nuttig om vroeg op te staan
Dat was in het verleden bijzonder nuttig. De behoefte om vroeg op te staan en vroeg naar bed te gaan wordt in verband gebracht met een kortere biologische klok. Dit is handig op hogere breedtegraden, omdat is aangetoond dat het dan makkelijker is om het slaap/waak-ritme aan te passen aan de hoeveelheid daglicht. Bij fruitvliegjes is bijvoorbeeld al bewezen dat een kortere circadiaanse periode het voor de diertjes veel eenvoudiger maakt om zich aan te passen aan de lange zomerdagen.
Dat lijkt bij mensen ook zo te zijn. De voorkeur om een ochtendmens te zijn, had waarschijnlijk een evolutionair voordeel voor onze voorouders die in Europa kwamen te wonen. Het was dus een handige genetische eigenschap om van de neanderthalers over te nemen.
Vroege vogels
Hoofdonderzoeker John Capra legt uit hoe ze tot deze bijzondere ontdekking kwamen. “Door oud DNA, grootschalige genetische studies bij moderne mensen en kunstmatige intelligentie te combineren, hebben we substantiële genetische verschillen ontdekt in de circadiaanse systemen van neanderthalers en moderne mensen”, legt hij uit. “Vervolgens analyseerden we stukjes neanderthaler-DNA die zijn overgebleven in het menselijk genoom en ontdekten we een bijzondere trend: veel van die genen hebben invloed op de controle van de circadiaanse genen in moderne mensen en die gaan overwegend in de richting van onze neiging om een ochtendmens te zijn. Deze aanpassing is consistent met het effect op de biologische klok van leven op hogere breedtegraden en stelt ons waarschijnlijk in staat om onze interne klok in lijn te brengen met de veranderende hoeveelheid daglicht per seizoen”, aldus de onderzoeker.
