A neandervölgyiek és a modern emberek korán kezdtek párosodni

Egy németországi, amelyet 1937-ben találtak a németországi barlangban, a modern emberi mtDNS-t örökölte.

WOLFGANG ADLER, FOTÓMÓZUS ULM

A neandervölgyiek és a modern emberek korán kezdtek párosodni

Írta: Ann GibbonsJul. 2017. január 4, 11:00

Majdnem egy évszázadon keresztül a neandertálokat a modern emberek őseinek tartották. Ugyanakkor egy új cselekvésben, amely kibontakozik azon rejtélyben, hogy a neandertálok hogyan kapcsolódtak a modern emberekhez, most úgy tűnik, hogy családunk tagjai a neandertálok ősei között voltak. A kutatók az ősi DNS-t szekvenálják a sejtek belsejében található mitokondriumok energiaüzeméből egy neandertalistól, aki körülbelül 100 000 évvel ezelőtt élt Németország délnyugati részén. Azt találták, hogy ez a DNS, amelyet csak az anyától örökölnek, hasonlít a korai modern emberek DNS-ére.

Miután a mitokondriális DNS-t (mtDNS) összehasonlították más archaikus és modern emberekéivel, a kutatók megdöbbentõ következtetésre jutottak: Egy afrikai Homo sapiens kialakulását okozó származású nőtag több mint 220 000 évvel ezelőtt neandervölgyi hímmel párosodott. Sokkal korábban, mint a két csoport közötti ismert ismert találkozóknál. Gyerekei elterjesztették genetikai örökségét a Neandertal származási vonalán keresztül, és idővel afrikai mtDNS-je teljesen felváltotta az ősi Neandertal mtDNS-t.

Más kutatók lelkesnek tartják a hipotézist, amelyet a Nature Communications ezen a héten írt le, ám vigyázatossággal jár, hogy egynél több genom bebizonyítása szükséges. Egy szép történet, amely megoldja a rejtély rejtélyét. Hogyan alakult a Neandertals az mtDNS-rel inkább, mint a modern emberé? - mondja Ilan Gronau, az Izrael Interdiszciplináris Központ Herzliya populációgenetikusa. De még nem szögezték meg

A tanulmány hozzáteszi az ősi genomok katalógusát, beleértve az mtDNS-t, valamint a sokkal nagyobb tucat neandervölgyi nukleáris genomot. Ezek többsége a faj végén a Földön, körülbelül 40 000-50 000 évvel ezelőtt élt. A kutatók egy másik szibériai archaikus csoport, a Denisovans nevű archaikus csoport teljes nukleáris és mtDNS genomját is elemezték. A nukleáris DNS azt sugallta, hogy a Neandertals és a Denisovans voltak a legközelebbi rokonok, és hogy törzsük több mint 600 000 évvel ezelőtt szétvált a miénktől.

De a mintákból származó neandertali mtDNS rejtélyt jelentett: Nem olyan volt, mint a Denisovans, és szorosan kapcsolódott a modern emberek mintájához, ellentétben az ősi, 600 000 éves eltérési dátummal. Tavaly Svante, a németországi lipcsei Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézet Svante csapata megdöbbentő megoldást ajánlott fel: Talán a Neandertal mtDNA valójában a modern emberekből származik.

Az új tanulmányban, Johannes Krause és Cosimo Posth, a németországi Jenában, a humán történelem tudományos intézetében működő paleogenetikusok kipróbálják ezt a vad ötlet egy ősi mtDNS-sel egy neandertali combcsontból, amelyet 1937-ben találtak a Hohlenstein-Stadel-barlangban (HST). Németországban. Az állati csontokban a Neandertallal talált izotópok azt sugallják, hogy az erdőben él, amelyről ismert, hogy legalább 100 000 évvel ezelőtt eltűnt.

A kutatók összehasonlították a HST Neandertal mtDNS kódoló régióját 17 másik neandertáli, három denisovan és 54 modern ember kódoló régiójával. A HST Neandertal mtDNS szignifikánsan különbözött még a proto-neandertálokéitól is, amelyek 430 000 évvel ezelõtt jöttek létre a spanyolországi Sima de los Huesos-ban, ami arra utal, hogy mtDNS-jüket teljesen kicserélték. De a HST-minta meglepően különbözött a többi neandertálistól, lehetővé téve a kutatók számára filogenetikai fa felépítését és a neandertali mtDNS időbeli fejlődésének tanulmányozását.

A modern emberek mtDNS mutációs arányának felhasználásával az időzítés kiszámításához a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a HST mtDNS legalább 220 000 évvel ezelőtt elhasadt az összes többi neandertáliól. Az ősi H. sapiens mtDNS-nek ez idő előtt be kellett lépnie a neandertali vonalba, de 470 000 évvel ezelőtt, azaz a legkorábbi időpontban, amikor a modern ember és a neandertali mtDNS eltérő volt. Ez elég korai ahhoz, hogy az mtDNS új formája elterjedjen a Neandertals körében, és helyettesítse az összes mtDNS-t.

"A Neandertals mtDNS valójában nem Neandertalsból származik, hanem egy korai modern ember Afrikából" - mondja Krause. A kutatók azt gondolják, hogy ez a kulcsfontosságú párosulás valószínűleg a Közel-Keleten történt, ahol a korai H. sapiens felmerült. Más kutatók szerint a forgatókönyv figyelemre méltó, de hihető. "Varázslatosnak tűnik, de az ilyen típusú dolgok állandóan előfordulnak ... különösen, ha a lakosság nagyon kicsi" - mondja Gronau. Például az egyes grizzly medvék mtDNS-ét teljesen helyettesítette a jegesmedvékkel - mondja Krause.

Néhány szakértő szerint más neandertáliák DNS-jére van szükség annak bizonyításához, hogy mtDNS-jüket teljes egészében a korai H. sapiens- ről örökölték, nem pedig egy ősi ősektől, akiket a két csoport megosztott. „Van-e egyéb bizonyíték egy újabb [korai] mtDNA behatolás eseményéről?” Felteszi a kérdést Chris Stringer a londoni Természettudományi Múzeumban.

Még nem, mondja Posth. Pääbo a korai géncsere bizonyítékait keresi azzal, hogy megpróbálja megszerezni a nukleáris DNS-t a HST Neandertaltól és másoktól. "Sokat tanulunk a Neandertals népességének történeteiről az elkövetkező néhány évben" - mondja.