Tak, neandertalczycy to my!

Liczba wyświetleń: 1049

W artykule opublikowanym w “Nature” Qiaomei Fu z współpracownikami informuje o wysokiej jakości sekwencji genomu wydobytego z liczącej 45 tysięcy lat, anatomicznie nowoczesnej kości udowej znalezionej w zachodniej Syberii. “Człowiek Ust-Ishim” dostarczył najstarszego znanego genomu anatomicznie nowoczesnego człowieka (są wcześniejsze genomy człowieka archaicznego).

Dlaczego jest to interesujące? Po pierwsze, wydobycie wysokiej jakości sekwencji z tak starej kości znalezionej na brzegu rzeki jest wspaniałym osiągnięciem technicznym. Brawo dla Fu i jej kolegów za to osiągnięcie. Po drugie, Człowiek Ust-Ishim okazał się być bardzo interesujący filogenetycznie. Choć zdecydowanie nie-afrykański w powinowactwach genetycznych, wydaje się być w równej odległości od współczesnych Europejczyków i współczesnych mieszkańców Azji Wschodniej. Zdaniem Fu i jej zespołu żył on blisko punktu w czasie, kiedy nastąpiło rozejście się tych dwóch gałęzi ludzkości, co czyniłoby go tą częścią linii rodowej nowoczesnego człowieka, która opuściła Afrykę, ale jeszcze nie rozdzieliła się na linię europejską i wschodnioazjatycką. Po trzecie, ponieważ mogli zidentyfikować różnice genetyczne między Człowiekiem Ust-Ishim a człowiekiem współczesnym, byli w stanie ocenić tempo mutacji zarówno w genomie jądrowym, jak mitochondrialnym. Tempo mutacji autosomalnych wynosiło około .5X10E-9 na miejsce rocznie, tempo mutacji w chromosomie Y było wyższe, około .75X10E-9 na miejsce rocznie, a tempo mutacji mitochondrialnych było znacznie wyższe, około 2.5X10E-8 na miejsce rocznie. Te dane i ich wzajemne relacje odpowiadają niemal dokładnie temu, czego oczekiwalibyśmy, ale miło jest mieć bezpośrednie oceny oparte na długim odcinku czasowym, by potwierdzić szacunki oparte krótkoterminowych badaniach mutacji de novo i porównań współczesnych sekwencji.

I wreszcie, stąd dowiadujemy się o krzyżowaniu się anatomicznie nowoczesnych ludzi i neandertalczyków. Jak Jerry, John Hawks, i ja twierdziliśmy wcześniej (i jak to niedawno podsumowałem w “The Dish”), neandertalczycy i wcześni nie-afrykańscy, anatomicznie nowocześni ludzie (wraz z Denisowianami) byli częścią grupy krzyżującej się populacji, a więc wszyscy byli członkami gatunku Homo sapiens. Genom Człowieka Ust-Ishim jest w około 2% neandertalski, tak samo jak współczesnych Europejczyków i mieszkańców Azji Wschodniej. Znaczy to, że poziom domieszki charakteryzujący współczesne populacje istniał już 45 tysięcy lat temu. Nie jest to zbyt zaskakujące. Mniej więcej w tym czasie neandertalczycy albo znikali, albo już zniknęli, więc jakiekolwiek krzyżowanie z nimi, które miało się zdarzyć, zdarzyło się (głównie) wtedy. A więc neandertalczycy są nami.

Nie jest to jednak wszystko. Współcześni ludzie są oddzieleni dziesiątkami tysięcy lat i tysiącami pokoleń od czasów, kiedy nasi przodkowie krzyżowali się ze sobą. W tym czasie rekombinacje chromosomów naszych anatomicznie nowoczesnych i neandertalskich przodków rozłamały pierwotnie przylegające do siebie odcinki chromosomów, rozpraszając te dwa zestawy wzajem w sobie. Ponieważ olbrzymia większość naszego genomu pochodzi od anatomicznie nowoczesnych przodków, najłatwiej jest zobaczyć to w naszym neandertalskim składniku genetycznym, który został rozrzucony po anatomicznie nowoczesnej części. To właśnie widać w 15 współczesnych nie-afrykańskich genomach na ilustracji powyżej – żółte i niebieskie odcinki neandertalskie rozrzucone są po całym czarnym anatomicznie nowoczesnym tle.

Kiedy jednak zachodzi krzyżowanie się, te dwa genomy są oddzielne. Pierwsze „hybrydowe” dziecko ma jeden zestaw chromosomów neandertalskich i jeden zestaw chromosomów anatomicznie nowoczesnych. Kiedy takie dziecko tworzy gamety, jego chromosomy podlegają crossing over – wymianie odcinków chromosomów – podczas mejozy, a więc jego dzieci otrzymają chromosomową mieszankę: każdy chromosom będzie składał się z przemiennych odcinków części neandertalskich i anatomicznie nowoczesnych. W kolejnych pokoleniach znowu zachodzi crossing over, a więc przylegające do siebie odcinki z pokolenia założycielskiego ciągle rozłamują się na coraz mniejsze kawałki. Jeśli więc złapiemy genom dość szybko po zajściu domieszki genetycznej, powinniśmy zobaczyć, że odcinki chromosomu pojawiają się w większych, ciągłych blokach – i to właśnie odkryli Fu i jej koledzy!

Spójrz na najwyższy rząd na ilustracji powyżej. To jest Człowiek Ust-Ishim – zauważ, że jego neandertalski DNA pojawia się w większych blokach, wskazując na to, że jeszcze nie został w pełni rozłamany przez crossing over. Jego genom reprezentuje wcześniejsze stadium genetycznej domieszki neandertalskiej do ludzi anatomicznie nowoczesnych. Krzyżowanie już zaszło – jest on w 2% neandertalczykiem – ale jego neandertalski DNA nadal występuje w nierekombinowanych blokach. W oparciu o to Fu i jej koledzy byli w stanie wyliczyć, ile czasu wcześniej zaszło to krzyżowanie i doszli do liczby około 300 pokoleń, czyli około 10 tysięcy lat przed Człowiekiem Ust-Ishim. Tak więc krzyżowanie zdarzyło się około 50-60 tysięcy lat temu.

Można się także zastanawiać, dlaczego nasze genomy pochodzą w większości od anatomicznie nowoczesnych ludzi. Jeśli krzyżowali się oni z neandertalczykami, to czy nie powinno być 50 na 50? No cóż, nie – byłoby 50 na 50 tylko gdyby była równa liczba przodków z tych dwóch grup, ale niekoniecznie tak było (w rzeczywistości wiemy, że tak nie było). Większość „hybryd” musiała krzyżować się z powrotem (tj. mieć dzieci) z anatomicznie nowoczesnymi ludźmi. Wiele jest wypadków w historii, kiedy spotykają się dwie współczesne grupy ludzi i krzyżują się ze sobą, ale z dość nierównym wkładem genetycznym do populacji potomnej. W wypadku neandertalczyków stosunek wynosi 1 do 49. Łatwo wyobrazić sobie, jak to mogło się zdarzyć – samotny neandertalczyk zostaje zaadoptowany do nowoczesnej grupy, a jego potomkowie mają dzieci głównie z przeważającymi liczebnie nowoczesnymi. Możliwe jest jeszcze wiele scenariuszy, ale byłyby one w większości zgadywanką.

Gdy tylko widzę ciekawe wyniki dotyczące ewolucji człowieka, zawsze sprawdzam, co mówi o tym John Hawks, ale jeszcze niczego nie napisał; na szczęście Carl Zimmer był w stanie zapytać Johna osobiście, co o tym myśli. Opublikował to w “New York Times”: “Jest to niezastąpiony dowód tego, co istniało kiedyś, a czego nie możemy zrekonstruować na podstawie tego, jacy ludzie są dzisiaj”- powiedział Hawks, paleoantropolog z University of Wisconsin, który nie brał udziału w tym badaniu. „Daje nam informację o czasie dla nas straconym”.

Oczywiście jest to absolutnie słuszne, ale chciałbym usłyszeć więcej z tego, co ma do powiedzenia i mam nadzieję, że niedługo napisze coś o tych nowych odkryciach.

Autor: Greg Mayer
Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska
Ilustracje: Nature, Fu et al
Źródło oryginalne: Why Evolution Is True
Źródło polskie: Listy z naszego sadu

O AUTORZE

Greg Mayer – zastępca kuratora działu gadów i płazów w muzeum zoologicznym Uniwersytetu Wisconsin. Doktorat z biologii ewolucyjnej obronił na Harvardzie.

BIBLIOGRAFIA

Fu, Q., et al. 2014, Genome sequence of a 45,000-year-old modern human from western Siberia, Nature 514:445-449, abstract.

TAGI: Antropologia, Ewolucjonizm, Genetyka, Ludzkość

Poznaj plan rządu!

OD ADMINISTRATORA PORTALU

Hej! Cieszę się, że odwiedziłeś naszą stronę! Naprawdę! Jeśli zależy Ci na dalszym rozpowszechnianiu niezależnych informacji, ujawnianiu tego co przemilczane, niewygodne lub ukrywane, możesz dołożyć swoją cegiełkę i wesprzeć "Wolne Media" finansowo. Darowizna jest też pewną formą „pozytywnej energii” – podziękowaniem za wiedzę, którą tutaj zdobywasz. Media obywatelskie, jak nasz portal, nie mają dochodów z prenumerat ani nie są sponsorowane przez bogate korporacje by realizowały ich ukryte cele. Musimy radzić sobie sami. Jak możesz pomóc? Dowiesz się TUTAJ. Z góry dziękuję za wsparcie i nieobojętność!

Poglądy wyrażane przez autorów i komentujących użytkowników są ich prywatnymi poglądami i nie muszą odzwierciedlać poglądów administracji "Wolnych Mediów". Jeżeli materiał narusza Twoje prawa autorskie, przeczytaj informacje dostępne tutaj, a następnie (jeśli wciąż tak uważasz) skontaktuj się z nami! Jeśli artykuł lub komentarz łamie prawo lub regulamin, powiadom nas o tym formularzem kontaktowym.