Historyczne spotkania neandertalczyków i naszych przodków zapisały się w genomie

Około 40 tys. lat temu neandertalczycy, którzy od tysięcy lat żyli w zachodniej części Eurazji, zaczęli ustępować miejsca migrującym z Afryki Homo sapiens. Do wyparcia jednej grupy przez drugą nie doszło nagle, gdyż oba gatunki ludzi żyły równolegle kilka tysięcy lat. Dochodziło nawet do krzyżowania się przedstawicieli obu grup. Efekt tych prehistorycznych romansów zachował się do dziś w postaci 2 procent neandertalskiego DNA, wbudowanego w genom współczesnych mieszkańców Eurazji. Odsetek genów neandertalskich różni się nieco w zależności od tego, z której części kontynentu pochodzi badana próbka. Z jakichś bowiem powodów DNA neandertalczyków występuje dziś nieco częściej w genomach mieszkańców Azji, niż Europy.

Jedna z hipotez wyjaśniających tę różnicę mówi, że w dwóch populacjach - Azjatów i Europejczyków - dobór naturalny nie zadziałał jednakowo na geny neandertalskie.

Inną hipotezę bada zespół Mathiasa Currata z Działu Genetyki i Ewolucji na Uniwersytecie Genewy (UNIGE). Naukowcy ci przeanalizowali umiejscowienie i częstość występowania w genomach ludzi współczesnych (Homo sapiens) ten genetyczny spadek po neandertalczykach. Badane genomy miały nawet 40 tysięcy lat. Analizy statystyczne pozwoliły lepiej poznać historię tych spotkań przedstawicieli obu gatunków i stwierdzić, gdzie i kiedy do nich dochodziło. Wyniki badania, przedstawione w "Science Advances", pomagają zrozumieć wspólną historię obu gatunków.

Już wcześniejsza praca Currata (oparta na symulacjach komputerowych) pozwala sądzić, że takie różnice w ilości neandertalskiego DNA w genomach ludzi z Europy i Azji można wyjaśnić, badając zachodzące na tych terenach, prehistoryczne migracje.

W przypadku naszych przodków oraz neandertalczyków zakłada się, że im dalej dany osobnik wywędrował z Afryki (miejsca, skąd pochodzą Homo sapiens) - tym większa w jego genomie cząstka DNA neandertalskiego (grupy kopalnych ludzi, obecnych głównie w Europie).

Aby to sprawdzić, naukowcy sięgnęli do bazy danych Harvard Medical School, obejmującej ponad 4 tys. genomów osób żyjących na terenie Eurazji w ostatnich 40 tysiącach lat.

Analizy statystyczne pokazują, że kiedy pochodzący z Afryki Homo sapiens rozpierzchli się na nowych obszarach - genomy paleolitycznych myśliwych i zbieraczy, żyjących w Europie, zawierały nieco więcej neandertalskiego DNA, niż genomy mieszkańców Azji. To wynik zgodny z danymi paleontologicznymi (o znaleziskach neandertalskich donoszono głównie w zachodniej Eurazji - ich kości nie było za to na wschód od gór Ałtaj), ale inny niż to, co obserwuje się obecnie.

Nieco później, w czasie rewolucji neolitycznej (czyli przejścia od stylu życia myśliwsko-zbierackiego - ku rolniczemu), jaka miała miejsce około 10 - 5 tys. lat temu, ilość DNA neandertalskiego w genomach populacji europejskich maleje, spadając do wartości nieco mniejszej, niż jest wśród Azjatów - wynika z badania.

Ten spadek zbiega się w czasie z przybyciem do Europy pierwszych rolników z Anatolii (rejon na zachodzie dzisiejszej Turcji) i rejonu egejskiego (część dzisiejszej Grecji). Ludzie ci mieli w swoich genomach mniej DNA neandertalskiego, niż ówcześni mieszkańcy Europy. Krzyżując się z mieszkańcami Europy, genomy rolników z Anatolii dodatkowo "rozrzedziły" w europejskich genomach genetyczny spadek po neandertalczykach.

Badanie to pokazuje, że analizy dawnych genomów - oraz analizy danych archeologicznych - pozwalają śledzić różne etapy historii krzyżujących się gatunków. "Zaczynamy też mieć dostatecznie dużo danych, by coraz precyzyjniej opisywać ułamek neandertalskiego DNA w genomie ludzi współczesnych na różnych etapach prehistorii" - podkreśla współautor badania, Mathias Currat.

Przed publikacją w "Science Advances"  te same wyniki przedstawiono w "BioRXiv". (PAP)

zan/ agt/