Današnji ljudi razmnožavali su se s neandertalcima

Nakon izdvajanja drevne DNA iz 40 000 godina starih kosti neandertalaca, znanstvenici su polučili grubu genomsku sekvencu neandertalca, te su dobili važan novi uvid u evoluciju modernog čovjeka.
Među otkrićima objavljenim u izdanju časopisa Science od 7. svibnja ima i dokaz da su se neki od prvih današnjih ljudi, ubrzo nakon što su iselili iz Afrike, razmnožavali s neandertalcima, ostavljajući dijelove neandertalske DNA sekvence razbacane po genomima današnjih neafrikanaca. „Sad možemo reći da je, po svemu sudeći, postojalo kolanje gena između neandertalaca i današnjih ljudi“, kaže prvi autor rada, Richard E. (Ed) Green sa Sveučilišta Kalifornija u Santa Cruzu.
Green, danas izvanredni profesor biomolekularnog inženjerstva u Baskin školi inženjerstva na Sveučilištu Santa Cruz, započeo je raditi s genomom neandertalaca kao istraživač postdoktorant na Institutu za evolucijsku antropologiju Max Planck u Leipzigu u Njemačkoj. Svante Pääbo, upravitelj Odsjeka za genetiku tog instituta, vodi projekt Genom neandertalaca koji uključuje međunarodni konzorcij istraživača. David Reich, populacijski genetičar na Broad institutu MIT-a i Harvarda također je imao vodeću ulogu u novoj studiji i istraživanju neandertalskog genoma koje je u tijeku.
„Genomska sekvenca neandertalaca omogućava nam da započnemo definirati sve one elemente našeg genoma po kojima se razlikujemo od ostalih organizama na našem planetu, uključujući naše najbliže evolucijske rođake, neandertalce“, kaže Pääbo. Istraživači su identificirali čitav katalog genetskih elemenata jedinstvenih kod današnjih ljudi uspoređujući genome neandertalca, čovjeka i čimpanze. Geni zaduženi za kognitivni razvoj, strukturu lubanje, metabolizam energije te morfologiju i fiziologiju kože, neki su od gena istaknutih u studiji budući da su vjerojatno prošli kroz vrlo važne promjene u posljednjoj evoluciji čovjeka.
„S ovim radom samo smo zagrebali površinu“, kaže Green. „Genom neandertalaca zlatni je rudnik informacija o posljednjoj evoluciji čovjeka i bit će iskorišten u nadolazećim godinama.“ Neandertalci su živjeli u velikom dijelu Europe i zapadnoj Aziji do izumiranja prije 30 000 godina. Koegzistirali su s ljudima u Europi tisućama godina i fosilni dokazi naveli su neke znanstvenike na pretpostavke da je možda došlo do križanja vrsta. No DNA oznake neandertalaca pokazuju se ne samo kod Europljana, već i kod stanovnika istočne Azije i Papue Nove Gvineje, gdje neandertalci nisu nikad živjeli.
„Scenarij nije baš ono što je većina ljudi zamislila“, kaže Green. „Pronašli smo genetske oznake neandertalaca kod svih neafričkih genoma, što znači da se mješavina pojavila ranije, vjerojatno na Bliskom Istoku, te da su je dijelili svi potomci prvih ljudi koji su iselili iz Afrike.“ Studija nije dotakla funkcionalni značaj otkrića da je između 1 i 4 posto genoma neafrikanaca došlo od neandertalaca. No Green kaže da nema dokaza da je bilo što genetski važno došlo od neandertalaca. „Oznake su rijetko raspoređene kroz genom, samo mrvice tragova nečeg što se dogodilo u prošlosti“, kaže on. „Da postoji nešto što daje pogodnu prednost, vjerojatno bismo to već pronašli uspoređujući ljudske genome.“ Gruba sekvenca genoma neandertalaca sastavljena je od preko 3 milijarde nukleotida – „slova“ genetskog koda (A, C, T i G) koje su međusobno povezane u DNA. Ova sekvenca izvedena je iz DNA izvađene iz tri kosti neandertalaca pronađenih u spilji Vindija u Hrvatskoj; manje količine podataka sekvence također su dobivene iz triju kosti s drugih nalazišta. Za dvije kosti iz Vindije mogli su odrediti starost karbonskom metodom pomoću kolagena i otkrili da su stare između 38 000 i 44 000 godina.
Dobivanje genomske sekvence, koja predstavlja genetski kod svih kromosoma nekog organizma, iz tako stare DNA, nevjerojatan je tehnološki pothvat. Kosti neandertalca nisu bile dobro očuvane te je više od 95% DNA dobivene iz njih zapravo bila DNA bakterija i ostalih organizama koje su naselile kost. Sama DNA bila je degradirana u manje dijelove i kemijski izmijenjena na više mjesta. Istraživači su morali razviti posebne metode kako bi dobili DNA neandertalca i osigurali da nije zagađena ljudskom DNA. Koristili su novu metodu sekvenciranja kako bi dobili sekvencijske podatke izravno iz dobivene DNA bez prethodnog pojačavanja. Iako znanstvenici koji se bave genomima vole sekvencirati genom barem četiri ili pet puta kako bi bili sigurni u točnost, većina genoma neandertalaca bila je obuhvaćena samo jednom ili dva puta do sad.
Gruba DNA sekvenca vjerojatno je izrešetana greškama, kaže Green, no vrlo je korisno imati ljudski genom i genom čimpanza radi usporedbe unatoč ograničenjima. Mjesta koja se razlikuju kod ljudi i čimpanza, gdje su neandertalci još uvijek zadržali sekvencu svojih predaka čimpanzi, mogu predstavljati jedinstvene ljudske genetske značajke. Takve usporedbe omogućile su istraživačima da popišu genetske promjene koje su postale stalne ili narasle do visoke frekvencije kod današnjih ljudi tijekom proteklih nekoliko stotina tisuća godina.
„One rasvjetljuju kritično vrijeme evolucije čovjeka otkad smo se razišli s neandertalcima“, kaže Green. „Do kojih je prilagodbenih promjena došlo u proteklih 300 000 godina dok smo postajali potpuno moderni ljudi? To smatram najuzbudljivijim. Upravo sad smo još uvijek u domeni identificiranja kandidata za daljnje studije.“ Za drevne loze ljudi i čimpanza smatralo se da su se razdvojile prije otprilike 5 ili 6 milijuna godina. Analizirajući genom neandertalaca i genome današnjih ljudi, Green i njegovi kolege procijenili su da su se nekadašnje populacije neandertalaca i današnjih ljudi razdvojile prije 270 000 do 440 000 godina.
Dokaz nešto novije izmjene gena između neandertalaca i ljudi dala je analiza koja je pokazala da je neandertalac u bližem srodstvu s nekim današnjim ljudima nego s drugima. Istraživači su proučili mjesta za koja su znali da DNA sekvenca varira među jedinkama za svega jedno „slovo“. Uspoređujući različite jedinke s neandertalcima, zapitali su se koliko se često sekvenca neandertalca podudara sa sekvencama različitih ljudi.
Učestalost podudarnosti s neandertalcima bila bi jednaka za sve ljudske populacije da je izmjena gena između neandertalaca i ljudi stala prije nego što su ljudske populacije počele razvijati genetske razlike. No studija to nije otkrila. Proučavajući različite skupine današnjih ljudi – uključujući jedinke iz južne Afrike, zapadne Afrike, Papue Nove Gvineje, Kine i zapadne Europe – istraživači su otkrili da je učestalost podudarnosti s neandertalcima viša kod neafrikanaca nego kod Afrikanaca. Prema Greenu, čak je i mali broj slučajeva križanja mogao polučiti ovakve rezultate. Istraživači su procijenili da se izmjena gena neandertalaca s ljudima dogodila prije 50 000 do 80 000 godina. Najbolje objašnjenje je da se miješanje dogodilo kad su prvi ljudi napustili Afriku i upoznali neandertalce po prvi put. „Kako su ovi ljudi kulturno djelovali jedni na druge nije nešto o čemu možemo nagađati u bilo kojem značajnom pogledu. No spoznaja da je došlo do izmjene gena vrlo je važna i fascinantno je zamisliti kako se to moglo dogoditi“, kaže Green.
Istraživači nisu mogli odbaciti jedno moguće alternativno objašnjenje za njihova otkrića. U tom scenariju, oznaka koju su otkrili mogla bi predstavljati drevnu genetsku podstrukturu koja je postojala unutar Afrike, tako da je nekadašnja populacija današnjih neafrikanaca bila u bližem srodstvu s neandertalcima od nekadašnje populacije današnjih Afrikanaca. „Mislimo da nije tako, no ne možemo to odbaciti“, kaže Green. Istraživači očekuju da će iz novih istraživanja neandertalskog genoma i drugih starih genetskih sekvenci izniknuti mnoga nova otkrića. Pääbova skupina nedavno je pronašla dokaz o prethodno nepoznatom tipu hominida nakon što je analizirala DNA dobivenu iz nečeg za što su mislili da je kost prsta neandertalca, pronađenu na Sibiru. Green također sudjeluje u ovom daljem istraživanju.


Izvor: http://www.znanost.com/

Pa jesu da...i dan danas se vide na nekim posljedice toga... stvarno ima ljudi koji sliče na njih.

Kiki u pravu si svaka ti čast!