Neandertalczycy odziedziczyli geny od nieznanej populacji przodków współczesnego człowieka

Historia związków Homo sapiens z neandertalczykami wydaje się sięgać znacznie dalej, niż do tej pory sądzono. Międzynarodowa grupa naukowców wykazała, że neandertalczycy odziedziczyli co najmniej 6 proc. swojego genomu od nieznanej linii wczesnych przedstawicieli współczesnego człowieka.

Zespół naukowców z University of Pennsylvania wraz ze swoimi kolegami z Addis Ababa University, University of Botswana, Fudan University, Hubert Kairuki Memorial University oraz University of Yaoundé wykazał, że starożytna linia współczesnych ludzi wyemigrowała do Eurazji ponad 250 tys. lat temu, gdzie krzyżowali się z neandertalczykami. Z czasem przedstawiciele tej linii wymarli, pozostawiając w populacji neandertalczyków swoje geny.

Współcześni ludzie zaczęli emigrować do Eurazji około 75 tys. lat temu. Tam spotkali neandertalczyków i także krzyżowali się z nimi. Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie "Current Biology" (DOI: 10.1016/j.cub.2023.09.066) pokazuje, że w tym czasie neandertalczycy nosili już geny pochodzące od wcześniejszej, wymarłej już wtedy populacji współczesnych ludzi.

- Znaleźliśmy ślady wskazujące na przepływ genów między starożytną linią współczesnych ludzi a neandertalczykami – mówi Alexander Platt, jeden z autorów badania. - Ta grupa osobników opuściła Afrykę między 250 tys. a 270 tys. lat temu. Byli w pewnym sensie kuzynami wszystkich żyjących dzisiaj ludzi i byli znacznie bardziej podobni do nas niż do neandertalczyków - dodaje.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Naukowcy doszli do takich wniosków po analizie porównawczej genomów neandertalczyków z różnorodną kolekcją genomów współczesnych, rdzennych populacji Afryki Subsaharyjskiej.

- To badanie podkreśla znaczenie włączenia zróżnicowanych etnicznie i geograficznie populacji do genetyki człowieka i badań genomicznych – mówi Sarah Tishkoff, główna autorka badań.

Uważa się, że nasi przodkowie krzyżowali się z neandertalczykami przede wszystkim w Eurazji, a nie w Afryce. Dlatego też w populacjach z Afryki Subsaharyjskiej nie powinno znajdować się za wiele genów neandertalczyków. Ale w niedawnych badaniach dokonano zagadkowej obserwacji. Otóż kilka populacji zamieszkujących region Afryki Subsaharyjskiej zawiera fragmenty DNA przypominające DNA neandertalczyka.

Uczonym nie udało się ustalić, w jaki sposób DNA podobne do DNA neandertalczyka przedostało się do tych populacji. Czy pochodzi od współczesnych ludzi, którzy wyemigrowali z Afryki, skrzyżowali się z neandertalczykami w Eurazji, a następnie powrócili? Czy też było wynikiem wcześniejszego spotkania neandertalczyków i współczesnych ludzi?

Analizy opierały się na genomach zebranych w ramach 1000 Genomes Project. To projekt zapoczątkowany w 2008 roku. Jego celem jest stworzenie jak najbardziej szczegółowego katalogu zmienności genetycznej człowieka. Ale baza ta ma swoje ograniczenia. Wszystkie te genomy mają stosunkowo niedawnego wspólnego przodka z Afryki Środkowej i Zachodniej. Dotychczas nie było również jasne, czy DNA podobne do DNA neandertalczyka jest powszechne wśród populacji z Afryki Subsaharyjskiej. By to sprawdzić Tishkoff wykorzystała zróżnicowany genetycznie zestaw genomów 180 osobników z 12 różnych populacji Kamerunu, Botswany, Tanzanii i Etiopii.

W każdym z tych genomów uczeni zidentyfikowali regiony DNA przypominające DNA neandertalczyka. Następnie porównali genomy współczesnego człowieka z genomem neandertalczyka żyjącego około 120 tys. lat temu. Na potrzeby badań opracowali metodę statystyczną, która pozwoliła określić pochodzenie DNA podobnego do neandertalczyka we współczesnych populacjach Afryki Subsaharyjskiej.

Odkryli, że wszystkie populacje mieszkańców Afryki Subsaharyjskiej zawierają DNA podobne do DNA neandertalczyka, co wskazuje, że zjawisko to jest powszechne. W większości przypadków to DNA podobne do DNA neandertalczyka pochodzi od starożytnej linii ewolucyjnej współczesnego człowieka i zostało przekazane neandertalczykom podczas migracji z Afryki do Eurazji około 250 tys. lat temu. Uczeni ustalili, że około 6 proc. genomu neandertalczyków pochodziło od tej dawnej linii człowieka współczesnego.

W niektórych populacjach Afryki Subsaharyjskiej naukowcy znaleźli również dowody na to, że człowiek współczesny krzyżował się z neandertalczykami w Eurazji, a następnie wracał do Afryki. Najwięcej śladów w DNA tych migracji powrotnych, nawet 1,5 proc. genomu, zidentyfikowano wśród ludzi żyjących obecnie w Etiopii i Kamerunie.

- Odkrycie tej starożytnej linii współczesnych ludzi jest naprawdę ekscytujące dla przyszłych badań, ponieważ daje nam inne spojrzenie na ewolucję człowieka – mówi Daniel Harris, współautor badań. - Ponieważ nie mamy sekwencji DNA współczesnego człowieka z tak dawnych czasów, identyfikacja tych sekwencji rzuci światło na bardzo wczesną ewolucję człowieka w Afryce - dodaje.

Źródło: University of Pennsylvania