Zagadkowe DNA w ludzkim genomie: ślady dwóch nieznanych przodków

Naukowcy z renomowanego Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley ogłosili spektakularne odkrycie: zidentyfikowali fragmenty DNA w genomie współczesnych ludzi (źródło w Niemiecki), które pochodzą od dotąd nieznanych przodków. Badacze mówią o tak zwanych „przodkach widma”, bo o tych wymarłych populacjach ludzi wciąż nic nie wiadomo.

REKLAMA

REKLAMA

Homo sapiens jest dziś jedynym żyjącym gatunkiem człowieka. W odległej przeszłości dzielił jednak Ziemię z wieloma innymi homininami.

Wcześniejsze badania już pokazały, że współcześni ludzie krzyżowali się z neandertalczykami oraz tak zwanymi ludźmi z Denisowej i mieli z nimi wspólne potomstwo. Ślady genetyczne tych spotkań wielu z nas wciąż nosi w swoim genomie. Nowa analiza sugeruje jednak, że mogły istnieć co najmniej dwie kolejne, dotąd nieznane grupy ludzi, które również przekazały DNA naszym przodkom.

Jeden z tych dotąd nieznanych przodków krzyżował się ponad 50 tys. lat temu w Afryce z przodkami współczesnego człowieka. Stało się to jeszcze przed ostatnią wielką falą migracji Homo sapiens do Europy i Azji. Geny przekazane wtedy potomkom stanowią dziś około 1 proc. genomu wszystkich ludzi – mniej więcej tyle, ile przeciętny udział DNA neandertalczyków.

Z wyliczeń badaczy wynika, że ta tajemnicza linia ludzi oddzieliła się od linii prowadzącej do współczesnego człowieka już około 800 tys. lat temu – mniej więcej wtedy, gdy rozdzieliły się także linie neandertalczyków i ludzi z Denisowej.

„Wcześniejsze prace sugerowały już istnienie tak zwanego „pochodzenia widmo”, czyli genetycznych śladów nieznanych, wymarłych linii ludzi w genomie współczesnych populacji” – wyjaśnia doktorantka z Berkeley, Yulin Zhang, jedna z głównych autorek badań. „Dotąd jednak nie było jasne, czy to nieznane pochodzenie występuje wyłącznie u Afrykanów i kiedy doszło do tego zmieszania. Teraz udało nam się zidentyfikować i zmapować odpowiednie odcinki DNA w genomie współczesnych ludzi i pokazać, że to pochodzenie widmo występuje we wszystkich dzisiejszych populacjach – nie tylko u Afrykanów.”

Oś czasu: 1,8 mln lat

Jeszcze bardziej zagadkowy jest drugi przodek, którego badacze określają jako „superarchaicznego przodka”. Jego linia ludzi oddzieliła się od innych homininów już około 1,8 mln lat temu. Ponad 200 tys. lat temu najprawdopodobniej skrzyżowała się w Eurazji z Denisowianami, a tą drogą fragmenty bardzo starego DNA trafiły ostatecznie do genomu współczesnego człowieka.

„Dowód na istnienie tego superarchaicznego przodka jest szczególnie ekscytujący, bo ujawnia wkład genetyczny linii ludzi, która żyła ponad milion lat temu – mimo że z tej populacji nie dysponujemy dotąd żadnym odczytanym DNA” – powiedział Arjun Biddanda, postdoktorant z Johns Hopkins University i współautor badań.

„Dzięki analizie starego DNA neandertalczyków i ludzi z Denisowej oraz nowym metodom genealogicznym coraz lepiej widzimy, że populacje ludzkie wielokrotnie mieszały się ze sobą w toku ewolucji” – mówi Priya Moorjani, profesor biologii molekularnej i komórkowej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley. „Ewolucja człowieka przypomina więc mniej rozgałęzione drzewo, a bardziej złożoną sieć, w której różne populacje były ze sobą powiązane przez kolejne migracje i krzyżowanie się.”

Różnice między DNA neandertalczyków i Denisowian

Większość ludzi spoza Afryki ma dziś w swoim genomie około 1–2 proc. DNA neandertalczyków. Ściślej mówiąc, przeciętnie 1–2 proc. genomu współczesnych Europejczyków i Azjatów pochodzi od neandertalczyków. To rezultat zbliżeń między neandertalczykami a wczesnymi przedstawicielami Homo sapiens sprzed około 50–60 tys. lat, niedługo po opuszczeniu Afryki przez człowieka współczesnego.

Dziedziczone fragmenty DNA nadal wpływają na człowieka. Część wariantów wiąże się z odpornością, cechami skóry i włosów oraz przystosowaniem do warunków środowiskowych. Inne zwiększają ryzyko określonych chorób lub wpływają na reakcję organizmu na infekcje.

Społeczności w Azji i Oceanii mają oprócz DNA neandertalczyków także wkład genetyczny Denisowian. Zsekwencjonowane szczątki Denisowian pochodzą przede wszystkim z obszaru eurazjatyckiego:

Około sześć lat temu analiza genomu najstarszego dotąd odkrytego w Mongolii ludzkiego fossilu przyniosła nowe spojrzenie na najdawniejszą historię człowieka. Badacze z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka w Lipsku oraz Mongolskiej Akademii Nauk wykazali, że w liczących około 34 tys. lat szczątkach kobiety około 25 proc. DNA pochodziło od zachodnioeurazjatyckich przodków. Zespół odkrył też w genomie tej kobiety – podobnie jak u człowieka sprzed około 40 tys. lat z Chin – ślady DNA Denisowian, wymarłej formy człowieka, która żyła w Azji, zanim pojawił się tam Homo sapiens.

Ciekawe jest także to, że neandertalczycy i Denisowianie mieszali się między sobą. Z jednej skamieniałości znalezionej w jaskini Denisowa w Ałtaju, na południu Syberii, niedaleko granic Kazachstanu, Mongolii i Chin, wiadomo wręcz, że pochodzi ona od kobiety, której matką była neandertalka, a ojcem Denisowianin – to bezpośredni dowód, że obie formy człowieka miały wspólne potomstwo.

Kim dokładnie byli ci „przodkowie widma” i „superarchaiczny przodek”, na razie nie wiadomo. Obliczone momenty ich oddzielenia się od głównej linii ewolucyjnej pasują jednak do znanych form ludzi. Przodkowie widma mogli należeć do grup Homo ze środkowego plejstocenu, które około 800 tys. lat temu żyły w Afryce. Superarchaiczny przodek mógł z kolei być tożsamy z Homo erectus lub blisko z nim spokrewniony – gatunkiem, który zasiedlił Eurazję już około 1,8 mln lat temu.