Nové objevy odhalují dávné vazby mezi neandrtálci a neandrtálci

Genetik Joshua Ackie říká, že moderní lidé a neandrtálci spolu komunikovali 200 000 let.

Nový genetický výzkum odhaluje rozšířené křížení a dlouhodobé interakce mezi neandrtálci, denisovany a moderními lidmi, což naznačuje integrovanější historii, než se dříve chápalo, a podporuje teorie o asimilaci neandertálců do moderních lidských populací.

Od objevu prvních neandrtálských kostí v roce 1856 zvědavost o těchto starověkých lidech vzrostla. Čím se liší od nás? Jak moc jsou si s námi podobní? Vycházeli s nimi naši předkové? Nebo s nimi bojovali? Nebo je milovali? Nedávný objev skupiny zvané Denisova, skupiny podobné neandrtálcům, která obývala Asii a jižní Asii, přidal další řadu otázek.

Nyní mezinárodní tým genetiků a odborníků na umělou inteligenci přidává do naší sdílené lidské historie zcela nové kapitoly. Vědci pod vedením Joshuy Ackieho, profesora z Institutu Lewis Siegler pro integrativní genomiku na Princetonské univerzitě, objevili historii příměsí a genetické výměny, která naznačuje důvěrnější spojení mezi těmito ranými lidskými skupinami, než se dříve myslelo.

„Je to poprvé, co genetici identifikovali několik vln moderních lidí s neandrtálci,“ řekl Liming Li, profesor na katedře lékařské genetiky a vývojové biologie na Southeast University v Nanjing, Čína, který tuto práci vedl jako vědecký pracovník. v laboratoři Aki“.

„Nyní víme, že po drtivou většinu lidských dějin jsme měli historii kontaktů mezi moderními lidmi a neandrtálci,“ řekl Ake. Hominini, kteří jsou našimi nejpřímějšími předky, se oddělili od rodokmenu neandrtálců asi před 600 000 lety a poté vyvinuli naše moderní fyzické vlastnosti asi před 250 000 lety.

Nepřetržitá interakce po tisíce let

„Od té doby až do zmizení neandrtálců – asi před 200 000 lety – moderní lidé komunikovali s neandrtálskými skupinami,“ řekl.

Výsledky jejich práce se objevují v aktuálním čísle časopisu vědy.

Kdysi byli neandrtálci považováni za pomalu se pohybující a hloupé, ale nyní jsou považováni za zručné lovce a výrobce nástrojů, kteří ošetřovali zranění jiných lidí pomocí sofistikovaných technik a byli dobře uzpůsobeni prospívat v chladném evropském počasí.

(Poznámka: Všechny tyto skupiny homininů jsou lidé, ale aby se neříkalo „neandrtálci“, „Denisové“ a „dřívější verze našeho druhu“, většina archeologů a antropologů používá zkratky „neandertálci“, „Hominis Denisova a moderní lidé).

Aki a jeho tým pomocí genomů 2000 žijících lidí plus tří neandrtálců a jednoho Denisovana zmapovali tok genů mezi skupinami homininů za posledních čtvrt milionu let. Vědci použili genetický nástroj, který navrhli Pár let Existoval program nazvaný IBDmix, který používal techniky strojového učení k dekódování genomu. Předchozí výzkumníci se spoléhali na srovnání lidských genomů s „referenční skupinou“ moderních lidí, o kterých se předpokládá, že mají málo nebo žádné neandrtálské nebo denisovské geny. DNA.

Akiho tým ukázal, že i tyto skupiny, které žijí tisíce kilometrů jižně od neandrtálských jeskyní, mají stopová množství neandertálské DNA, kterou si cestovatelé (nebo jejich potomci) mohli odnést na jih. Pomocí IBDmix tým Akey identifikoval první vlnu kontaktu asi před 200-250 tisíci lety, další vlnu před 100-120 tisíci lety a největší vlnu před asi 50-60 tisíci lety.

Přehled modelů lidské migrace

To ostře kontrastuje s předchozími genetickými údaji. „Zatím většina genetických dat naznačuje, že moderní lidé se vyvinuli v Africe před 250 000 lety, zůstali tam dalších 200 000 let a pak se v roce 1950 přestěhovali do Afriky. pak „Starověcí lidé se rozhodli rozšířit se z Afriky před 50 000 lety a rozšířit se do zbytku světa,“ řekl Ake.

„Naše modely ukázaly, že nedošlo k dlouhému období stagnace, ale krátce poté, co se objevili moderní lidé, jsme začali migrovat z Afriky a také zpět do Afriky,“ řekl. „Pro mě je tento příběh o rozptýlení, kde se moderní lidé pohybovali a potkávali mnohem více neandrtálců a denisovanů, než jsme si dříve uvědomovali.“

Tato vize mobilního lidstva je v souladu se starověkým archeologickým a antropologickým výzkumem naznačujícím kulturní výměnu a výměnu nástrojů mezi skupinami homininů.

Hlavní myšlenkou Leeho a Akeyho bylo hledat moderní lidskou DNA v neandrtálských genomech, spíše než naopak. „Velká většina genetické práce za poslední desetiletí se soustředila na to, jak páření s neandrtálci ovlivnilo fenotyp moderního člověka a naši evoluční historii – ale tyto otázky jsou relevantní a zajímavé i obráceně,“ říká Aki.

Uvědomili si, že potomci těch prvních vln křížení mezi neandrtálci a moderními lidmi museli zůstat s neandrtálci, a proto nezanechali mezi živými lidmi žádnou stopu. „Protože nyní můžeme začlenit neandrtálskou složku do našich genetických studií, vidíme tyto rané rozptyly způsoby, které jsme předtím nemohli vidět,“ říká Aki. Posledním kouskem skládačky bylo zjištění, že populace neandrtálců byla menší, než se dříve předpokládalo.

Genetické modelování tradičně používá rozptyl jako měřítko velikosti populace. Čím rozmanitější jsou geny, tím větší je populace. Ale pomocí IBDmix Akiho tým ukázal, že velká část této fenotypové rozmanitosti pochází ze sekvencí DNA získaných od moderních lidí, jejichž populace byla mnohem větší.

V důsledku toho se skutečná populace neandrtálců snížila z asi 3 400 jedinců schopných reprodukce na asi 2 400 jedinců.

Celkově nové nálezy vykreslují obraz toho, jak neandrtálci zmizeli ze záznamu asi před 30 000 lety.

„Nerad říkám ‚vyhynutí‘, protože si myslím, že neandrtálci byli do značné míry vyhubeni,“ říká Aki. Jeho představa je, že počet neandrtálců se pomalu zmenšoval, dokud se poslední přeživší nezačlenili do moderních lidských společností.

Fred Smith, profesor antropologie na Illinois State University, byl první, kdo formuloval tento „asimilační model“ v roce 1989. „Naše výsledky poskytují silná genetická data, která jsou v souladu s Fredovou hypotézou, a myslím, že je to opravdu zajímavé,“ říká Akey.

„Neandrtálci byli na pokraji vyhynutí a pravděpodobně velmi dlouho. Pokud snížíme jejich počet o 10 nebo 20 procent, což jsou naše odhady, znamenalo by to výrazné snížení již tak zranitelné populace,“ řekl. .

„Moderní lidé byli v podstatě jako vlny tříštící se o pláž a pomalu, ale jistě erodující pláž. Nakonec jsme demograficky předběhli neandrtálce a integrovali je do moderní lidské populace.“

Odkaz: „Opakovaný tok genů mezi neandrtálci a moderními lidmi za posledních 200 000 let“ od Liming Li, Troy J. Comey, Robert F. Berman a Joshua M. Akey, 12. července 2024, vědy.
DOI: 10.1126/science.adi1768

Tento výzkum byl již dříve podporován Národní institut zdraví (Grant R01GM110068 JMA).