Πως οι Νεάντερταλ ενσωματώθηκαν στις σύγχρονες κοινότητες

Ο Li et al . παρέχουν πληροφορίες για την ιστορία της πρόσμιξης μεταξύ των σύγχρονων ανθρώπων και των Νεάντερταλ, δείχνουν ότι η ροή των γονιδίων είχε σημαντικές επιπτώσεις στα πρότυπα της γονιδιωματικής παραλλαγής του σύγχρονου ανθρώπου και του Νεάντερταλ και δείχνει ότι η λογιστική για τις αλληλουχίες που εισχωρούν στον άνθρωπο στους Νεάντερταλ επιτρέπει πιο ακριβή συμπεράσματα για την ανάμειξη και συνέπειες τόσο στους Νεάντερταλ όσο και στους σύγχρονους ανθρώπους. Από: Μουσείο Νεάντερταλ.

Ο Homo sapiens και οι Νεάντερταλ αλληλεπιδρούν σε περίοδο 200.000 ετών, αποκαλύπτει νέα μελέτη.

Νέα έρευνα δείχνει ότι επαναλαμβανόμενα επεισόδια γονιδιακής ροής, που ξεκίνησαν πριν από 250.000 έως 200.000 χρόνια, επηρέασαν το γονιδίωμα και τη βιολογία τόσο του σύγχρονου ανθρώπου όσο και των Νεάντερταλ, και εκτιμά ότι οι Νεάντερταλ έχουν 2,5 έως 3,7% ανθρώπινη καταγωγή.

«Αυτή είναι η πρώτη φορά που οι γενετιστές έχουν εντοπίσει πολλαπλά κύματα σύγχρονης ανάμειξης ανθρώπου-Νεάντερταλ», δήλωσε ο καθηγητής Liming Li του Southeast University.

«Γνωρίζουμε τώρα ότι για τη συντριπτική πλειοψηφία της ανθρώπινης ιστορίας, είχαμε μια ιστορία επαφής μεταξύ των σύγχρονων ανθρώπων και των Νεάντερταλ», πρόσθεσε ο καθηγητής Joshua Akey του Πανεπιστημίου Πρίνστον.

«Οι ανθρωπίνοι που είναι οι πιο άμεσοι πρόγονοί μας χωρίστηκαν από το γενεαλογικό δέντρο του Νεάντερταλ πριν από περίπου 600.000 χρόνια και στη συνέχεια εξέλιξαν τα σύγχρονα φυσικά μας χαρακτηριστικά πριν από περίπου 250.000 χρόνια».

«Από τότε μέχρι την εξαφάνιση των Νεάντερταλ - δηλαδή για περίπου 200.000 χρόνια - οι σύγχρονοι άνθρωποι αλληλεπιδρούν με τους πληθυσμούς του Νεάντερταλ».

Χρησιμοποιώντας γονιδιώματα από 2.000 ζωντανούς ανθρώπους καθώς και από τρεις Νεάντερταλ και έναν Ντενίσοβαν, οι ερευνητές χαρτογράφησαν τη γονιδιακή ροή μεταξύ των ομάδων ανθρωπίνων τα τελευταία τέταρτα εκατομμύρια χρόνια.

Χρησιμοποίησαν ένα γενετικό εργαλείο που σχεδίασαν πριν από μερικά χρόνια και ονομάζεται IBDmix, το οποίο χρησιμοποιεί τεχνικές μηχανικής μάθησης για την αποκωδικοποίηση του γονιδιώματος.

Οι επιστήμονες προηγουμένως βασίζονταν στη σύγκριση των ανθρώπινων γονιδιωμάτων με έναν πληθυσμό αναφοράς σύγχρονων ανθρώπων που πιστεύεται ότι έχουν ελάχιστο ή καθόλου DNA του Νεάντερταλ ή του Ντενίσοβαν.

Οι συγγραφείς της μελέτης έχουν διαπιστώσει ότι ακόμη και αυτές οι αναφερόμενες ομάδες, που ζουν χιλιάδες μίλια νότια των σπηλαίων του Νεάντερταλ, έχουν ίχνη DNA του Νεάντερταλ, που πιθανότατα μεταφέρονται νότια από ταξιδιώτες (ή απόγονούς τους).

Με το IBDmix, εντόπισαν ένα πρώτο κύμα επαφής πριν από περίπου 200.000-250.000 χρόνια, ένα άλλο κύμα πριν από 100.000-120.000 χρόνια και το μεγαλύτερο περίπου πριν από 50.000-60.000 χρόνια. Αυτό έρχεται σε έντονη αντίθεση με προηγούμενα γενετικά δεδομένα.

«Μέχρι σήμερα, τα περισσότερα γενετικά δεδομένα υποδηλώνουν ότι οι σύγχρονοι άνθρωποι εξελίχθηκαν στην Αφρική πριν από 250.000 χρόνια, παρέμειναν για τα επόμενα 200.000 χρόνια και στη συνέχεια αποφάσισαν να διασκορπιστούν από την Αφρική πριν από 50.000 χρόνια και να συνεχίσουν στους ανθρώπους στον υπόλοιπο κόσμο», δήλωσε ο καθηγητής. είπε ο Akey.

«Τα μοντέλα μας δείχνουν ότι δεν υπήρξε μεγάλη περίοδος στασιμότητας, αλλά ότι λίγο μετά την εμφάνιση των σύγχρονων ανθρώπων, μεταναστεύσαμε από την Αφρική και επιστρέψαμε στην Αφρική επίσης».

«Για μένα, αυτή η ιστορία αφορά τη διασπορά, ότι οι σύγχρονοι άνθρωποι κυκλοφορούν και συναντούν Νεάντερταλ και Ντενίσοβα πολύ περισσότερο από ό,τι αναγνωρίζαμε προηγουμένως».

Αυτό το όραμα της ανθρωπότητας εν κινήσει συμπίπτει με την αρχαιολογική και παλαιοανθρωπολογική έρευνα που προτείνει πολιτιστική ανταλλαγή και ανταλλαγή εργαλείων μεταξύ των ομάδων ανθρωπίνων.

Η βασική ιδέα ήταν να ψάξουμε για σύγχρονο ανθρώπινο DNA στο γονιδίωμα των Νεάντερταλ, αντί για το αντίστροφο.

«Η συντριπτική πλειονότητα της γενετικής εργασίας την τελευταία δεκαετία επικεντρώθηκε πραγματικά στο πώς το ζευγάρωμα με τους Νεάντερταλ επηρέασε τους σύγχρονους ανθρώπινους φαινότυπους και την εξελικτική μας ιστορία – αλλά αυτές οι ερωτήσεις είναι σχετικές και ενδιαφέρουσες και στην αντίστροφη περίπτωση», είπε ο καθηγητής Akey.

Συνειδητοποίησαν ότι οι απόγονοι αυτών των πρώτων κυμάτων των σύγχρονων ζευγαρωμάτων του Νεάντερταλ πρέπει να έμειναν στους Νεάντερταλ, επομένως δεν άφησαν κανένα αρχείο σε ζωντανούς ανθρώπους.

«Επειδή τώρα μπορούμε να ενσωματώσουμε το στοιχείο του Νεάντερταλ στις γενετικές μας μελέτες, βλέπουμε αυτές τις προηγούμενες διασπορές με τρόπους που δεν μπορούσαμε πριν», είπε ο καθηγητής Akey.

Το τελευταίο κομμάτι του παζλ ήταν η ανακάλυψη ότι ο πληθυσμός του Νεάντερταλ ήταν ακόμη μικρότερος από ό,τι πίστευαν προηγουμένως.

Η γενετική μοντελοποίηση έχει χρησιμοποιήσει παραδοσιακά την παραλλαγή - ποικιλομορφία - ως υποκατάστατο για το μέγεθος του πληθυσμού. Όσο πιο διαφορετικά είναι τα γονίδια, τόσο μεγαλύτερος είναι ο πληθυσμός.

Αλλά χρησιμοποιώντας το IBDmix, η ομάδα έδειξε ότι ένα σημαντικό μέρος αυτής της φαινομενικής ποικιλομορφίας προήλθε από αλληλουχίες DNA που είχαν αφαιρεθεί από σύγχρονους ανθρώπους, με τον πολύ μεγαλύτερο πληθυσμό τους.

Ως αποτέλεσμα, ο αποτελεσματικός πληθυσμός των Νεάντερταλ αναθεωρήθηκε από περίπου 3.400 άτομα αναπαραγωγής σε περίπου 2.400.

Συνολικά, τα νέα ευρήματα δίνουν μια εικόνα του πώς οι Νεάντερταλ εξαφανίστηκαν από το αρχείο, περίπου 30.000 χρόνια πριν.

«Δεν μου αρέσει να λέω «εξαφάνιση», γιατί νομίζω ότι οι Νεάντερταλ απορροφήθηκαν σε μεγάλο βαθμό», είπε ο καθηγητής Akey.

Η ιδέα είναι ότι οι πληθυσμοί του Νεάντερταλ συρρικνώθηκαν σιγά σιγά έως ότου οι τελευταίοι επιζώντες αναδιπλώθηκαν στις σύγχρονες ανθρώπινες κοινότητες.

«Αυτό το μοντέλο αφομοίωσης διατυπώθηκε για πρώτη φορά από τον Φρεντ Σμιθ, καθηγητή ανθρωπολογίας στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Ιλινόις, το 1989. Τα αποτελέσματά μας παρέχουν ισχυρά γενετικά δεδομένα σύμφωνα με την υπόθεση του Φρεντ και νομίζω ότι αυτό είναι πραγματικά ενδιαφέρον», είπε ο καθηγητής Akey.

«Οι Νεάντερταλ βρίσκονταν στα όρια της εξαφάνισης, πιθανώς για πολύ καιρό».

«Αν μειώσετε τον αριθμό τους κατά 10 ή 20%, όπως κάνουν οι εκτιμήσεις μας, αυτό είναι μια σημαντική μείωση σε έναν ήδη διατρέχον πληθυσμό».

«Οι σύγχρονοι άνθρωποι ήταν ουσιαστικά σαν κύματα που σκάνε σε μια παραλία, διαβρώνοντας αργά αλλά σταθερά την παραλία μακριά».

«Τελικά απλώς κατακλύσαμε δημογραφικά τους Νεάντερταλ και τους ενσωματώσαμε στους σύγχρονους ανθρώπινους πληθυσμούς».

Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Science .

Γεωδίφης με πληροφορίες από το sci.news

Liming Li et al. 2024. Recurrent gene flow between Neanderthals and modern humans over the past 200,000 years. Science 385 (6705); doi: 10.1126/science.adi1768

https://www.sci.news/genetics/neanderthal-homo-sapiens-recurrent-gene-flow-13091.html