DNA neandertalczyków z błota jaskiniowego wskazuje na dwie fale migracji przez Eurazję

DNA neandertalczyka odzyskane z błota jaskiniowego ujawnia, że ​​ci starożytni ludzie rozprzestrzeniali się po Eurazji w dwóch różnych falach.

Analiza materiału genetycznego z trzech jaskiń w dwóch krajach sugeruje, że wczesna fala neandertalczyków około 135 000 lat temu mogła zostać zastąpiona przez genetycznie i potencjalnie anatomicznie odrębnych następców 30 000 lat później – donoszą naukowcy 15 kwietnia w Science. Moment wystąpienia tej późniejszej fali sugeruje potencjalne powiązania z zmianami klimatycznymi i środowiskowymi.

Wydobywając materiał genetyczny z błota, „możemy uzyskać ludzkie DNA od ludzi, którzy mieszkali w jaskini bez konieczności szukania ich szczątków i możemy dowiedzieć się ciekawych rzeczy o tych ludziach z tego DNA” – mówi Benjamin Vernot, genetyk populacyjny z Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology w Lipsku, Niemcy.

Kilka lat temu naukowcy wykazali, że możliwe jest wyodrębnienie prehistorycznego ludzkiego DNA z brudu, który zawiera materiał genetyczny pozostawiony przez naszych przodków z płatków skóry, włosów, wysuszonych odchodów lub płynów ustrojowych, takich jak pot czy krew. Analiza genetyczna starożytnych osadów może zatem dostarczyć cennych informacji na temat ewolucji człowieka, biorąc pod uwagę, że starożytne ludzkie skamieniałości z wystarczającą ilością DNA nadającego się do analizy są niezwykle rzadkie.

Do tej pory starożytne ludzkie DNA analizowane z osadów pochodziło z mitochondriów – organelli, które działają jako fabryki energii w naszych komórkach – a nie z chromosomów w jądrach komórkowych, które zawierają instrukcje genetyczne potrzebne do budowy i regulacji organizmu. Chociaż chromosomy zawierają znacznie więcej informacji, pobranie próbek tego jądrowego DNA z jaskiń okazało się trudne ze względu na jego względną rzadkość. Komórka ludzka często posiada tysiące kopii genomu mitochondrialnego na każdy zestaw chromosomów, a ogromna większość DNA znajdującego się w starożytnym brudzie należy do innych zwierząt i drobnoustrojów.

Aby wyodrębnić pradawne ludzkie chromosomalne DNA z jaskiń, Vernot i współpracownicy zidentyfikowali regiony w chromosomach bogate w mutacje specyficzne dla hominidów, aby pomóc zespołowi odfiltrować nie-ludzkie DNA. Pomogło to naukowcom z powodzeniem przeanalizować chromosomalny DNA neandertalczyka z ponad 150 próbek osadu, który ma od około 50 000 do 200 000 lat, z jaskini w Hiszpanii i dwóch jaskiń na Syberii.

Po tym, jak zespół porównał swoje dane z DNA pobranym wcześniej ze skamieniałości neandertalczyka mniej więcej w tym samym wieku, odkrycia sugerują, że wszyscy ci neandertalczycy zostali podzieleni na dwie genetycznie odrębne fale, które rozproszyły się po całej Eurazji. Jedna pojawiła się około 135 000 lat temu, podczas gdy druga około 105 000 lat temu, a jedna gałąź wcześniejszej fali dała początek wszystkim późniejszym badanym grupom.

W hiszpańskiej jaskini naukowcy znaleźli dowody genetyczne obu grup, przy czym późniejsza fala najwyraźniej zastąpiła wcześniejszą. „Były oznaki oparte na mitochondrialnym DNA tego obrotu, ale wyraźne widzenie tego za pomocą jądrowego DNA jest naprawdę ekscytujące” – mówi paleogenetyk Qiaomei Fu z Instytutu Paleontologii i Paleoantropologii Kręgowców w Pekinie, która nie brała udziału w tym badaniu.

Późniejsza fala może być związana z pojawieniem się ostatniego „klasycznego” stadium anatomii neandertalczyka, cech szkieletowych, takich jak wybrzuszenie z tyłu czaszki, które może wskazywać na silne mięśnie szyi lub powiększone obszary mózgu związane z widzeniem – twierdzą naukowcy. Zauważają, że ta późniejsza fala mogła zbiegać się z ochłodzeniem i innymi zmianami środowiskowymi, które nastąpiły wraz z nadejściem ostatniej epoki lodowcowej.

Badania te podkreślają, że naukowcy pracujący na potencjalnych stanowiskach neandertalskich nie powinni wyrzucać brudu, jak to się tradycyjnie robi, mówi paleogenetyk Carles Lalueza-Fox z Instytutu Biologii Ewolucyjnej w Barcelonie, który nie brał udziału w tych badaniach. Zamiast tego, mogą być potrzebne specjalne reguły postępowania, aby uniknąć zanieczyszczenia tych obszarów nowoczesnym DNA.

Źródło: Charles Choi

B. Vernot et alUnearthing Neanderthal population history using nuclear and mitochondrial DNA from cave sedimentsScience. Published online April 15, 2021. doi: 10.1126/science.abf1667.

V. Slon et alNeandertal and Denisovan DNA from Pleistocene sedimentsScience. Vol. 356, May 12, 2017, p. 605. doi: 10.1126/science.aam9695.

M.E. Karban. The ontogeny of occipital bone convexity in a longitudinal sample of extant humans. University of Iowa PhD dissertation. 2016. doi: 10.17077/etd.sevc9mdj.

Zdjęcie: JAVIER TRUEBA/MADRID SCIENTIFIC FILMS

Subscribe
Powiadom o
guest
1 Komentarz
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments
Robert
Robert
24 dni temu

Naukowcy wykazują,że ludzie są na Ziemi tysiące lat.Jak to ma się do faktu,że Nowa Zelandia została skolonizowana przez ludzi dopiero około roku 1300 n.e.?Ktoś w tym artykule wyraźnie zmyśla.

1
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x