Oamenii preistorici erau aventurieri sexuali, împerecheați cu neanderthalieni și denisovani, dar studiile ADN relevă flecări cu populații pe care nu le-am știut niciodată că există

oamenilor

AFLĂM despre strămoșii noștri în multe feluri. Bones ne spune cum arătau. Dinții își dezvăluie dieta. Instrumentele, ghivecele, arta și alte artefacte conțin povești despre cultura lor. Apoi, acum un deceniu, primul genom antic a fost secvențiat, deschizând o fereastră cu totul nouă asupra trecutului nostru - una care promitea informații mai intime.

Descoperirea a dezvăluit faimosul fapt că neanderthalienii au devenit foarte confortabili cu oamenii. De atunci, geneticienii au cercetat din ce în ce mai multe fosile pentru a evidenția existenței unor înșelăciuni din trecut între specii. Studiile nu au dezamăgit. Dar, într-o întorsătură interesantă, au început să declanșeze ceva neașteptat: ascunse în interiorul genomului sunt semne ale strămoșilor pe care nu am știut că există. Geneticienii le numesc „fantome”.

Nu avem nicio evidență fizică a acestor omini antici - fără oase, fără instrumente, fără rămășițe arheologice. Cu toate acestea, codul genetic pe care l-au lăsat în fosilele altor hominini, precum și la oamenii vii, oferă o perspectivă profundă și fără precedent asupra modului în care a ajuns să fie specia noastră și despre cum era lumea la acea vreme.

Publicitate

Ideea că fiecare dintre celulele noastre ar putea conține fragmente de cod genetic din specii dispărute a existat de mai bine de un deceniu. Apoi, în 2008, Svante Pääbo și echipa sa de la Institutul Max Planck pentru Antropologie Evolutivă din Leipzig, Germania, au scos lovitura principală a ADN-ului care o tachina din oasele neandertaliene vechi de milenii în cantități suficient de mari pentru a fi secvențiate. Aceasta a furnizat o modalitate evidentă de a afla dacă Homo sapiens crescuseră cu neandertalieni (Homo neanderthalensis): ați putea căuta pur și simplu în genomul oamenilor vii secvențe ADN cu tipare distincte de mutații neandertaliene. Aceste studii comparative au dezvăluit că primii oameni s-au împerecheat într-adevăr cu neanderthalieni și nu o singură dată. Estimările actuale sunt că genomii tuturor, cu excepția africanilor, sunt între 2 și 4% din neandertalieni.

Flăcări neașteptate

Aici erau două specii clar distincte, separate de până la 700.000 de ani de evoluție, totuși rămășițele proclivităților lor sexuale sunt capturate în ADN-ul majorității oamenilor în viață în prezent. Mai mult, în curând a apărut faptul că strămoșii noștri nu purtau doar cu neandertalienii.

În momentul în care Pääbo termina secvențierea genomului neanderthalian, o pachet a aterizat pe biroul său. Acesta conținea un mic fragment de os de deget din munții Altai din Siberia. Piesa avea o vechime de 30.000 până la 50.000 de ani și se credea că provine dintr-un alt neanderthalian. Echipa sa a avut o mare surpriză. Analiza ADN-ului a dezvăluit un grup complet nou de oameni arhaici, numiți acum denisovani, care s-au despărțit de un strămoș comun cu neandertali în urmă cu aproximativ 500.000 de ani.

Încă o dată, comparațiile cu genomurile umane moderne au arătat că cei doi s-au încrucișat. Studiile genetice arată că acest lucru sa întâmplat în Eurasia. Ei arată, de asemenea, că Denisovanii au variat de la Siberia până la Asia de Sud-Est și că cel puțin una dintre genele lor îi ajută pe tibetanii moderni să trăiască la mare altitudine. Ideea că strămoșii noștri s-au hibridizat cu alți hominini a fost respinsă odată. Acum începea să pară că s-ar împerechea cu ceva vag uman.

Denisovanii sunt aproape fantome: avem un os de deget și câțiva molari ca o dovadă fizică a existenței lor, dar nu mai mult. Apoi, în 2016, o adevărată fantomă a apărut din genomurile a 44 de indivizi care au trăit în Orientul Mijlociu între 14.000 și 3400 de ani în urmă. ADN-ul lor deținea markeri genetici indicativi ai unui grup distinct de antici H. sapiens cu sediul în regiune în urmă cu mai bine de 45.000 de ani. Membrii acestei populații sunt acum cunoscuți ca eurasiatici bazali și prezintă o enigmă. ADN-ul lor, care se găsește încă la europenii moderni, nu prezintă niciunul dintre semnele revelatoare ale încrucișării cu neanderthalieni. Acest lucru a venit ca o surpriză, deoarece oamenii ancestrali s-au împerecheat cu neanderthalienii la scurt timp după ce au părăsit Africa în urmă cu 60.000 de ani în migrația care urma să dea naștere tuturor oamenilor cu moștenire non-africană în viață astăzi.

Explicația cea mai probabilă este că la scurt timp după migrație, un grup de oameni a devenit izolat, în timp ce restul s-au lovit și s-au împerecheat cu neanderthalieni. „Dacă doriți, este o a treia ramură”, spune Chris Stringer de la Muzeul de Istorie Naturală din Londra - o ramură diferită de oamenii care rămăseseră în Africa și de cei care se răspândeau treptat în Eurasia, Australia și în cele din urmă în Americile. Deoarece nu există fosile cunoscute ale eurasiaticilor bazali, este imposibil - deocamdată - să spunem de ce au fost izolate. Poate că tocmai acolo s-au stabilit, departe de alte grupuri. Sau poate au dezvoltat diferențe culturale. Oricum ar fi, aceste fantome nu s-au amestecat cu restul umanității timp de milenii - suficient de mult timp pentru a evolua markeri genetici diferiți.

Cercetarea bazală eurasiatică a arătat că ideile bogate în istoria omenirii pot fi culese doar din ADN. Dar, la fel ca studiile neanderthaliene și denisovane, s-a bazat pe obținerea ADN-ului din fosile, lucru care rămâne o provocare uriașă. ADN-ul se degradează cu timpul, astfel încât este nevoie de fosile speciale și abilități speciale pentru a-l extrage din oase foarte vechi, în special din cele care au petrecut mii de ani îngropate în climă caldă. Cu toate acestea, la mijlocul anilor 2000, geneticienii discutau deja despre o altă abordare. Printre alții, Jeffrey Wall, acum la Universitatea din California, Los Angeles, și Vincent Plagnol, acum la University College din Londra, au sugerat că ar putea fi posibil să se observe semne ale populațiilor dispărute în ADN-ul oamenilor moderni, pur și simplu folosind statistici inteligente.

Ideea generală este că tot ADN-ul este supus unor mutații aleatorii care se acumulează de-a lungul mileniilor și sunt transmise din generație în generație. Privind modele de mutație la populațiile moderne, este posibil să se observe segmente care nu se potrivesc cu cele obișnuite H. sapiens model. Se presupune că acestea provin din populații care au evoluat separat de speciile noastre timp de mii de ani înainte de a se împerechea cu oamenii. Modelarea statistică poate produce apoi estimări ale momentului în care cele două grupuri s-au împerecheat și de cât de diferită era cealaltă populație de strămoșii noștri.

În ultimii ani s-au înregistrat mai multe încercări de a rafina aceste metode și de a le aplica în Africa - locul de naștere al speciei noastre și cadrul pentru o porțiune din istoria noastră despre care știm foarte puțin. Această nouă cercetare a dezvăluit prezența a cel puțin o fantomă străveche pe continent.

Neandertali africani?

Josh Akey de la Universitatea din Washington din Seattle, Sarah Tishkoff de la Universitatea din Pennsylvania și alții au petrecut ani de zile secvențierea și analizarea genomului africanilor moderni care aparțin unor grupuri cu rădăcini ancestrale adânci, inclusiv vânătorii-culegători Baka din Camerun și Hadza și Sandawe din Tanzania. În cadrul acestor genomi, au găsit întinderi de ADN care par să provină de la o altă specie de hominină. Deoarece acest ADN se găsește doar la descendenții oamenilor africani - nu la niciun eurasiatic - specia fantomă trebuie să se fi încrucișat cu H. sapiens după migrația din afara Africii în urmă cu 60.000 de ani. De fapt, după calculele echipei, acest lucru s-a întâmplat probabil în ultimii 30.000 de ani. Dacă este adevărat, acest lucru este imens. Înseamnă că până foarte recent, în Africa trăia cel puțin o altă specie de hominin alături de noi. Potrivit lui Akey, dovezile publicate în curând sugerează că ar fi putut fi mai multe.

Mattias Klum/National Geographic creative/Getty

Fantomele africane apar la fel de evolutiv distinct de oamenii moderni precum sunt neanderthalienii și denisovenii. „Ceea ce înseamnă asta este că au provenit probabil din aceeași populație africană în care neanderthalienii își urmăresc strămoșii”, spune Akey. „Deci, ideea este că în urmă cu 700.000 de ani, există o populație în Africa care se desparte de descendența umană modernă, iese din Africa și devine ceea ce recunoaștem drept neandertalieni. În același timp, există o altă scindare în Africa care devine un fel de neanderthalian african ".

Cine erau acești „neandertali africani” un mister. Un indiciu ar putea proveni dintr-o fosilă la care Stringer a lucrat pentru doctoratul său în anii 1970: craniul Iwo Eleru din Nigeria. În vârstă de aproximativ 13.000 de ani, acest individ era în viață cu doar un mileniu înainte ca unii oameni să înceapă agricultura, dar are un amestec ciudat de trăsături moderne și primitive. Recent, Stringer și Katarina Harvati de la Universitatea din Tübingen din Germania au făcut o nouă analiză a craniului. Acest lucru a confirmat că este foarte ciudat pentru vârsta sa. „De fapt, seamănă devreme sapiens mai degrabă decât fosile târzii și cu siguranță nu arată ca niciun african recent ”, spune Stringer. „Am sugerat că acesta ar putea fi un exemplu de african a cărui populație a primit această introgresiune arhaică”. Cu alte cuvinte, ar putea fi un om ai cărui strămoși s-au împerecheat cu o fantomă africană.

Până în prezent, niciun ominin din Africa antică nu a avut secvențiat genomul, deci este posibil ca rămășițele fizice ale acestei fantome să fi fost deja descoperite. Un candidat este Homo naledi, o specie descoperită în 2013 adânc în interiorul unui sistem îngust de peșteri din Africa de Sud. Fosilele au o vechime de aproximativ 250.000 de ani, dar nimeni nu știe cât a supraviețuit specia. Dacă ar fi apăsat, totuși, Stringer și-ar pune banii pe un alt suspect. „Pariul meu este acela Homo heidelbergensis este introgresorul ", spune el. Dovezi recente nepublicate sugerează că această specie era încă în urmă cu mai puțin de 300.000 de ani, când oamenii apăruseră deja. Alternativ, fantomele ar fi putut fi o subpopulație de H. sapiens că, la fel ca eurasiaticii bazali, a fost izolat de alte populații suficient de mult timp încât ADN-ul membrilor săi a dobândit diferiți markeri. „S-ar putea întâmpla ca în urmă cu 100.000 de ani sau mai mult, să existe diferite populații de oameni anatomic moderni în diferite părți ale Africii”, spune Tishkoff. „Și poate la un moment dat se amestecă între ele și poate că unele populații au dispărut”.

Tishkoff crede că ar fi surprinzător dacă strămoșii noștri nu s-ar împerechea cu alți hominini antici din Africa. Cu toate acestea, ea avertizează că dovezile pentru fantomele africane sunt încă provizorii: pentru că știm atât de puțin despre istoria populației din Africa, ea și colegii ei au trebuit să facă multe ipoteze pentru a le interpreta datele. „Asta nu înseamnă că [hibridizarea] nu a avut loc în Africa”, spune Tishkoff. „Probabil că s-a produs. Este doar o provocare să demonstrezi. " Clincherul va veni atunci când cineva este capabil să secvențeze ADN-ul extras dintr-o fosilă africană și să-l compare cu fragmentele de ADN-fantomă găsite la africani moderni. Aceasta este o provocare, dar, având în vedere progresele înregistrate în secvențierea ADN-ului antic în ultimul deceniu, probabil că este doar o chestiune de timp înainte ca cineva să o întâmpine.

„Este posibil să fi existat câteva specii de hominin care să trăiască recent cu noi în Africa”

„Genetica în general schimbă modul în care ne înțelegem speciile”, spune Tomas Marques-Bonet la Universitatea Pompeu Fabra din Spania. „Pentru mine, totul începe cu Denisovanii: prima dată când am ridicat ADN-ul dintr-un deget și nu am găsit nici oameni, nici neandertalieni - ceva pentru care nu avem față și foarte puține alte informații - a fost prima dată când genetica a luminat ceva care scăpase în totalitate paleontologie. ”

Se pare că Denisovanii aveau propriile lor fantome. Oamenii care locuiesc în Oceania și Asia de Est și de Sud-Est astăzi au moștenit aproximativ 5% din ADN-ul lor de la denisoveni. Analizând mai atent aceste secvențe genetice, echipa lui Akey a constatat că nu toate se raportează la genomul original al osului degetului în același mod. De fapt, grupul a găsit semne ale a două populații denisoviene distincte din punct de vedere evolutiv. „A fost cu adevărat neașteptat”, spune el. „Există de fapt o altă descendență, fantomă, denisovană”.

Ceea ce subliniază toate aceste studii este că regula era, mai degrabă decât excepția, ca populațiile de hominine să se împartă de mii sau chiar sute de mii de ani și apoi să se întâlnească din nou și să se împerecheze. Arborii evolutivi îngrijiți și bifurcați trebuie să fie abandonați. „Luați un pix pe o bucată de hârtie și începeți să faceți linii zgârcite”, spune Akey. „Asta este istoria omenirii”. La un nivel mai de bază, aceasta determină, de asemenea, pe mulți din domeniu să nu mai folosească termenii specie și subspecie pentru a se referi la diferiți homini, preferând în schimb să vorbească despre grupuri sau populații. La urma urmei, indivizi care aparțin unor specii diferite - cum ar fi H. sapiens și H. neanderthalensis - nu sunt menite să poată produce descendenți viabili.

Fantomele și aproape fantomele fac din lumea antică un loc mult mai puțin singuratic. „Dacă privim azi în jurul lumii, suntem cu adevărat singurul joc de hominin din oraș”, spune Akey. „Oamenii presupun că așa trebuie să fi fost întotdeauna. De fapt, lumea a fost un loc mult mai interesant nu cu mult timp în urmă. ”

Animalele au și fantome

La o conferință organizată în China la începutul acestui an, Tomas Marques-Bonet a prezentat un diapozitiv care arăta un copac evolutiv de cimpanzei și bonobo. În dreapta celei mai lungi ramuri se afla o fantomă în stil Pac-Man, cu mâinile ridicate în aer.

Marques-Bonet și colegul său Martin Kuhlwilm, ambii de la Universitatea Pompeu Fabra din Spania, se uitaseră la genomul cimpanzeilor sălbatici și al bonobo-urilor din Africa centrală când au găsit fragmente ciudate de ADN. Fragmentele nu ar putea fi explicate prin împerecheri antice între ele sau prin mutații aleatorii. ADN-ul, spun ei, provine dintr-o populație de bonobo necunoscută sau „fantomă” care trebuie să fi devenit izolată, evoluată independent și mai târziu amestecată cu rudele sale de mult pierdute.

La aceeași conferință, Greger Larson de la Universitatea din Oxford a dezvăluit rezultatele unui studiu privind originile câinilor domestici din America. Prin analize genetice, grupul său a urmărit strămoșii unei populații misterioase de câini care au ajuns în Lumea Nouă în urmă cu aproximativ 11.000 de ani. Câinii, a spus Larson, probabil au însoțit un al doilea val de migrații umane peste podul terestru din Siberia și apoi s-au răspândit pe continent. Au fost complet înlocuiți atunci când coloniștii europeni și-au adus câinii cu ei.

Cu toate acestea, urmele caninilor americani originari trăiesc într-un loc destul de ciudat. Tumora venerică transmisibilă canină este descrisă ca fiind cea mai gravă BTS din lume. Analizele genetice ale acestor tumori, găsite pe organele genitale ale câinilor, au relevat că acestea sunt mai strâns legate de primii câini americani decât de oricare dintre cei vii în prezent.

Vrei să afli mai multe? Sapă mai adânc în poveste cu aceste resurse:

Continut Asemanator

Lucrări de cercetare cheie

Lecturi suplimentare

Acest articol a apărut tipărit sub titlul „Fantomele din interior”