Genetik Joshua Ackie hovorí, že moderní ľudia a neandertálci spolu interagovali 200 000 rokov.

Nový genetický výskum odhaľuje rozšírené kríženie a dlhodobé interakcie medzi neandertálcami, denisovanmi a modernými ľuďmi, čo naznačuje integrovanejšiu históriu, ako sa predtým chápalo, a podporuje teórie o asimilácii neandertálcov do moderných ľudských populácií.

Od objavenia prvých kostí neandertálcov v roku 1856 vzrástla zvedavosť o týchto starovekých ľuďoch. Čím sa líšia od nás? Nakoľko sú nám podobné? Vychádzali s nimi naši predkovia? Alebo s nimi bojovali? Alebo ich milovali? Nedávny objav skupiny s názvom Denisova, skupiny podobnej neandertálcom, ktorá obývala Áziu a južnú Áziu, pridal ďalší súbor otázok.

Teraz medzinárodný tím genetikov a odborníkov na umelú inteligenciu pridáva do našej spoločnej ľudskej histórie úplne nové kapitoly. Vedení Joshuom Ackiem, profesorom na Inštitúte pre integratívnu genomiku Lewisa Sieglera na Princetonskej univerzite, výskumníci objavili históriu prímesí a genetickej výmeny, ktorá naznačuje dôvernejšie spojenie medzi týmito ranými ľudskými skupinami, než sa pôvodne predpokladalo.

„Je to prvýkrát, čo genetici identifikovali viaceré vlny moderných ľudí s neandertálcami,“ povedal Liming Li, profesor na Katedre lekárskej genetiky a vývojovej biológie na Juhovýchodnej univerzite v Nanjing, Čína, ktorý túto prácu viedol ako výskumný pracovník. v laboratóriu Aki“.

„Teraz vieme, že počas veľkej väčšiny ľudskej histórie sme mali históriu kontaktov medzi modernými ľuďmi a neandertálcami,“ povedal Ake. Hominíny, ktoré sú našimi najpriamejšími predkami, sa oddelili od rodokmeňa neandertálcov asi pred 600 000 rokmi a potom si naše moderné fyzikálne vlastnosti vyvinuli asi pred 250 000 rokmi.

Nepretržitá interakcia počas tisícok rokov

„Odvtedy až do zmiznutia neandertálcov – asi pred 200 000 rokmi – moderní ľudia interagovali s neandertálskymi skupinami,“ povedal.

Výsledky ich práce nájdete v aktuálnom čísle časopisu vedy.

Kedysi boli neandertálci vnímaní ako pomaly sa pohybujúci a hlúpi, dnes sú vnímaní ako zruční lovci a výrobcovia nástrojov, ktorí liečili zranenia iných ľudí pomocou sofistikovaných techník a boli dobre prispôsobení na to, aby prosperovali v chladnom európskom počasí.

(Poznámka: Všetky tieto skupiny hominínov sú ľudia, ale aby sa predišlo prísloviam „neandertálci“, „Denisovia“ a „staršie verzie nášho druhu“, väčšina archeológov a antropológov používa skratky „neandertálci“, „Hominis Denisova a moderné ľudia).

Aki a jeho tím pomocou genómov od 2 000 žijúcich ľudí plus troch neandertálcov a jedného Denisovana zmapovali tok génov medzi skupinami hominínov za posledných štvrť milióna rokov. Výskumníci použili genetický nástroj, ktorý navrhli Pár rokov Existoval program s názvom IBDmix, ktorý využíval techniky strojového učenia na dekódovanie genómu. Predchádzajúci vedci sa spoliehali na porovnávanie ľudských genómov s „referenčnou skupinou“ moderných ľudí, o ktorých sa predpokladá, že majú málo alebo žiadne neandertálske alebo denisovské gény. DNA.

Akiho tím ukázal, že aj tieto skupiny, ktoré žijú tisíce kilometrov južne od neandertálskych jaskýň, majú stopové množstvá neandertálskej DNA, ktorú si cestovatelia (alebo ich potomkovia) mohli odniesť na juh. Pomocou IBDmix tím Akey identifikoval prvú vlnu kontaktu asi pred 200-250 tisíc rokmi, ďalšiu vlnu pred 100-120 tisíc rokmi a najväčšiu vlnu asi pred 50-60 tisíc rokmi.

Prehľad modelov ľudskej migrácie

To ostro kontrastuje s predchádzajúcimi genetickými údajmi. „Doteraz väčšina genetických údajov naznačuje, že moderní ľudia sa vyvinuli v Afrike pred 250 000 rokmi, zostali tam ďalších 200 000 rokov a potom sa v roku 1950 presťahovali do Afriky. potom „Starí ľudia sa pred 50 000 rokmi rozhodli preniknúť z Afriky a rozšírili sa do zvyšku sveta,“ povedal Ake.

„Naše modely ukázali, že nedošlo k dlhému obdobiu stagnácie, ale krátko po objavení moderných ľudí sme začali migrovať z Afriky a tiež späť do Afriky,“ povedal. „Pre mňa je tento príbeh o rozptýlení, kde sa moderní ľudia pohybovali a stretávali oveľa viac neandertálcov a denisovanov, ako sme si predtým uvedomovali.“

Táto vízia mobilného ľudstva je v súlade so starovekým archeologickým a antropologickým výskumom naznačujúcim kultúrnu výmenu a výmenu nástrojov medzi skupinami hominínov.

Hlavnou myšlienkou Leeho a Akeyho bolo hľadať modernú ľudskú DNA v neandertálskych genómoch, a nie naopak. „Prevažná väčšina genetickej práce za posledné desaťročie sa zamerala na to, ako párenie s neandertálcami ovplyvnilo fenotyp moderného človeka a našu evolučnú históriu – ale tieto otázky sú relevantné a zaujímavé aj naopak,“ hovorí Aki.

Uvedomili si, že potomkovia tých prvých vĺn kríženia medzi neandertálcami a modernými ľuďmi museli zostať s neandertálcami, a preto medzi živými ľuďmi nezanechali žiadnu stopu. „Pretože teraz môžeme začleniť neandertálsky komponent do našich genetických štúdií, vidíme tieto skoré rozptýlenia spôsobmi, ktoré sme predtým nemohli vidieť,“ hovorí Aki. Posledným kúskom skladačky bolo zistenie, že populácia neandertálcov bola menšia, ako sa doteraz predpokladalo.

Genetické modelovanie tradične používa rozptyl ako meradlo veľkosti populácie. Čím rozmanitejšie sú gény, tým väčšia je populácia. Ale pomocou IBDmix Akiho tím ukázal, že veľká časť tejto fenotypovej diverzity pochádza zo sekvencií DNA získaných od moderných ľudí, ktorých populácie boli oveľa väčšie.

V dôsledku toho sa skutočná populácia neandertálcov znížila z približne 3 400 jedincov schopných reprodukcie na približne 2 400 jedincov.

Celkovo nové zistenia vykresľujú obraz o tom, ako neandertálci zmizli zo záznamu asi pred 30 000 rokmi.

„Nerád hovorím „vyhynutie“, pretože si myslím, že neandertálci boli do značnej miery vyhynutí,“ hovorí Aki. Jeho predstava je, že počet neandertálcov sa pomaly zmenšoval, až kým sa poslední preživší nezačlenili do moderných ľudských spoločností.

Fred Smith, profesor antropológie na Illinois State University, bol prvý, kto sformuloval tento „asimilačný model“ v roku 1989. „Naše výsledky poskytujú silné genetické údaje, ktoré sú v súlade s Fredovou hypotézou, a to je podľa mňa naozaj zaujímavé,“ hovorí Akey.

„Neandertálci boli na pokraji vyhynutia a pravdepodobne veľmi dlho. Ak ich počet znížime o 10 alebo 20 percent, čo sú naše odhady, znamenalo by to výrazné zníženie už aj tak zraniteľnej populácie,“ povedal. .

„Moderní ľudia boli v podstate ako vlny, ktoré sa lámali o pláž a pomaly, ale isto erodovali pláž. Nakoniec sme neandertálcov demograficky predbehli a integrovali sme ich do modernej ľudskej populácie.“

Odkaz: „Opakovaný tok génov medzi neandertálcami a modernými ľuďmi za posledných 200 000 rokov“ od Liming Li, Troy J. Comey, Robert F. Berman a Joshua M. Akey, 12. júla 2024, vedy.
DOI: 10.1126/science.adi1768

Tento výskum bol v minulosti podporovaný Národný inštitút zdravia (Grant R01GM110068 JMA).