Informație

Dimensiunile populației umane moderne și neandertaliene


Există estimări atât ale dimensiunilor moderne ale populației umane, cât și ale populației din Neanderthal în ultimii 100 de ani, să zicem? Din moment ce neanderthalienii „pâine pură” sunt dispăruți, populația lor trebuie să atingă zero; asta s-a întâmplat cu 30 de ani în urmă. Avem estimări bune atât ale dimensiunilor populației neandertaliene (zero), cât și ale celor moderne (milioane, miliarde) din trecutul recent - ceea ce mă întreb este care erau numerele (aproximativ) când oamenii moderni și neandertalienii au intrat în contact. Câți oameni erau în fiecare grup? Câți s-au încrucișat? Există vreo modalitate fiabilă de a estima acele cifre având în vedere ceea ce știm astăzi? Dacă nu, ar fi posibil, dacă am secvenția genomul unui număr mare de fosile neandertaliene, să avem o idee despre câtă variație a existat în rezerva lor de gene și să o folosim pentru a estima dimensiunea populației lor? Ne-am putea uita, de asemenea, cât de mult din această variație supraviețuiește astăzi în rezerva de gene homo sapiens?

În De ce au supraviețuit 6 mari specii de maimuțe, dar numai 1 specie ominidă? afișul afirmă că „în urma erupției vulcanului Toba în urmă cu 70.000 de ani, au mai rămas între 1.000 și 10.000 de perechi de împerechere de Homo sapiens”. Populația neanderthală avea un ordin similar în acel moment? A fost vreodată mai mare decât populația umană modernă? Nu vom ști niciodată numerele exacte - și numerele exacte nu prea contează. Mă interesează ordinele de mărime. Când homo sapiens și neanderthalieni s-au încrucișat, sapiens le depășeau deja sau erau populațiile aproximativ egale? Numărul de cruci neandertal-sapiens a fost mic în raport cu ambele populații sau au fost probabil mari față de cea mai mică dintre cele două populații?

O întrebare conexă: Din neandertalienii care trăiesc, să zicem, acum 100 k ani, ce fracțiune au descendenții care sunt în viață astăzi? Este aceasta o întrebare la care putem răspunde fie acum, fie în viitorul apropiat, după secvențierea mai multor genomi neandertalieni? Conform http://www.nature.com/scitable/knowledge/library/what-happened-to-the-neanderthals-68245020

cercetări recente privind ADN-ul nuclear din Neanderthal au găsit dovezi ale amestecului limitat: o mică parte (până la ~ 4%) din genomul non-africanilor examinați până acum poate proveni din neanderthalieni, sugerând că încrucișarea a avut loc probabil în Orientul Apropiat în primele timpuri dispersia oamenilor moderni în afara Africii, dar înainte de sosirea lor în Europa (Green și colab. 2010). Modelarea demografică a amestecului, combinată cu expansiunea teritorială, indică totuși că acest nivel de introgresiune ar fi produs sub rate de încrucișare foarte mici (<2%) și bariere puternice la reproducere între neandertalieni și oamenii moderni, argumentând împotriva asimilării (Currat & Excoffier 2011) . Până la finalizarea genomului neanderthalian și a analizelor ADN antice ale primilor europeni moderni care datează din paleoliticul superior și în urma descoperirii recente a unei a treia specii posibil coexistente din peștera Denisova (Krause și colab. 2010), este prematur să concluzionăm că nivelul de amestec observat în prezent constituie asimilare.

Acest lucru ar sugera că fracțiunea neanderthalienilor cu descendenți vii este foarte mică - majoritatea descendenților neandertalieni au dispărut. Ce dovezi ar lua pentru a concluziona invers - pentru a concluziona că populația neanderthală era foarte mică și a fost în mare parte asimilată?


Briggs și colab. 2009, folosind raportul ADNmt, o estimare de 3500 de femei. Nu au reușit să ofere nicio estimare a dimensiunii populației masculine. Estimările lor sunt mult mai mici decât se credea anterior. Ei raportează două ipoteze de ce estimarea lor este atât de mică:

Ipoteza 1 - Dimensiunea redusă a populației

H. neanderthalis dimensiunea populației era într-adevăr foarte scăzută. La urma urmei, în mare parte au trebuit să trăiască în condiții dure ale erei glaciare.

Ipoteza 2 - Declin lent al dimensiunii populației

H. neanderthalis dimensiunea populației a fost destul de ridicată la un moment dat și dimensiunea populației a scăzut încet ca dimensiune până la punctul de a fi complet șters. O astfel de scădere scăzută a dimensiunii populației poate explica nivelul scăzut de diversitate genetică observat (cedând la o estimare a dimensiunii mici a populației) în eșantionul lor. Dacă declinul H. neanderthalis a fost brusc, atunci chiar și ultimii supraviețuitori ai descendenței ar fi arătat un nivel destul de ridicat de diversitate genetică. Declinul lor ar fi putut începe cu aproximativ 40.000 de ani odată cu venirea lui Homo sapiens în Europa, dar aceasta este doar o speculație. Această a doua ipoteză este congruentă cu dovezile unei rate destul de rapide de evoluție observate în H. neanderthalis

Pe scurt, nu știm cu adevărat care este dimensiunea populației H. neanderthalis a fost, dar s-ar putea să fi fost la fel de scăzut decât 3500 de femei


Abstract

Procesul prin care neanderthalienii au fost înlocuiți de oameni moderni între 42.000 și 30.000 înainte de prezent este încă fascinant. Deși până în prezent nu s-a găsit nicio linie de ADN mitocondrial neanderthalian (ADNmt) printre câteva mii de europeni și la șapte europeni timpurii moderni, ratele de încrucișare de până la 25% nu au putut fi excluse între cele două subspecii. În acest studiu, introducem un model realist al extinderii de gamă a primilor oameni moderni în Europa și al competiției și potențialului lor amestec cu neanderthalienii locali. În acest scenariu, care modelează în mod explicit dinamica înlocuirii neanderthalienilor, estimăm că ratele maxime de încrucișare între cele două populații ar fi trebuit să fie mai mici de 0,1%. Arătăm într-adevăr că absența secvențelor de ADNmt neanderthaliene în Europa este compatibilă cu cel mult 120 de evenimente de amestec între cele două populații, în ciuda unui timp probabil de coabitare de peste 12.000 de ani. Acest număr extrem de scăzut sugerează cu tărie o sterilitate aproape completă între femelele din Neanderthal și masculii moderni umani, ceea ce înseamnă că cele două populații erau probabil specii biologice distincte.

Citare: Currat M, Excoffier L (2004) Oamenii moderni nu s-au amestecat cu neanderthalienii în timpul expansiunii lor în Europa. PLoS Biol 2 (12): e421. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0020421

Editor academic: David Penny, Universitatea Massey

Primit: 12 mai 2004 Admis: 6 octombrie 2004 Publicat: 30 noiembrie 2004

Drepturi de autor: © 2004 Currat și Excoffier. Acesta este un articol cu ​​acces liber distribuit în condițiile Licenței de atribuire Creative Commons, care permite utilizarea, distribuția și reproducerea nelimitată în orice mediu, cu condiția ca lucrarea originală să fie citată în mod corespunzător.

Interese concurente: Autorii au declarat că nu există conflicte de interese.

Abrevieri: BP, înainte de HN actual, Homo sapiens neanderthalensis HS, Homo sapiens sapiens ADNmt, ADN mitocondrial RAO, Model recent de origine africană


Oamenii de astăzi au și mai mult ADN neanderthal decât am realizat

O echipă internațională de cercetători a finalizat până acum una dintre cele mai detaliate analize ale genomului neanderthalian. Printre numeroasele descoperiri noi, cercetătorii au aflat că neanderthalienii s-au împerecheat cu oamenii moderni în mod surprinzător cu mult timp în urmă și că oamenii care trăiesc astăzi au mai mult ADN neanderthal decât am presupus.

Înainte de acest nou studiu, doar patru exemplare din Neanderthal au avut genomul secvențiat. Dintre acestea, doar unul - un Neanderthal din Altai găsit în Siberia - era de o calitate suficientă, unde oamenii de știință au fost capabili să semnaleze cu precizie variațiile genomului. Noua analiză, permisă de un genom remarcabil de bine conservat preluat dintr-un fragment osos vechi de 52.000 de ani, este acum al doilea genom neanderthalian care este complet secvențiat în fidelitate înaltă. Studiul rezultat, publicat acum în Ştiinţă, confirmă o grămadă de lucruri pe care le știam deja despre neandertalieni, în timp ce dezvăluie și unele lucruri pe care nu le știam.

Echipa internațională de cercetare care a realizat acest studiu - un grup condus de Kay Prüfer și Svante Pääbo de la Institutul Max Planck de Antropologie Evolutivă din Leipzig, Germania - a secvențiat genomul unei femei de neanderthal, supranumită Vindija 33.19, ale cărei rămășițe au fost descoperite la peștera Vindija. în nordul Croației. Studiind în detaliu genomii neandertalieni și comparând ADN-ul acestora cu cei ai oamenilor moderni, oamenii de știință pot afla mai multe despre istoria și biologia noastră evolutivă. Și într-adevăr, cercetătorii au făcut câteva descoperiri interesante.

Pe baza dovezilor arheologice și genetice anterioare, arheologii și antropologii au suspectat că neanderthalienii au fost dispersați subțire în Europa și Asia. Lipsa diversității genetice (heterozigozitate scăzută) la specimenul Vindija 33.19 afirmă aceste descoperiri anterioare, arătând că neanderthalienii „trăiau în populații mici și izolate” și „cu o dimensiune efectivă a populației de aproximativ 3.000 de indivizi”, scriu cercetătorii în studiul lor.

Analiza genomică anterioară a femeii Altai Neanderthal a arătat că părinții ei erau frați vitregi, ceea ce i-a determinat pe oamenii de știință să creadă că neanderthalienii au devenit un obicei al creșterii cu membrii apropiați ai familiei. Dar genomul Vindija 33.19 este diferit, părinții ei nu erau la fel de strâns legați, așa că nu mai putem spune că consangvinizarea extremă este un element comun al neandertalienilor. Acestea fiind spuse, neanderthalul croat a împărtășit un strămoș matern cu alte trei persoane găsite în Peștera Vindija (ale căror genomi nu sunt aproape la fel de complete).

Studiul anterior al Neanderthalului din Altai a sugerat, de asemenea, că neanderthalienii încep să se reproducă cu oameni moderni arhaici în urmă cu aproximativ 100.000 de ani în urmă, dar noua analiză îl împinge înapoi și mai departe cu între 130.000 și 145.000 de ani în urmă. Amplasarea acestor întâlniri subspeciale s-a întâmplat probabil în Orientul Mijlociu sau în Peninsula Arabică, dar înainte ca oamenii moderni să se răspândească în masă în Europa și Asia.

O analiză comparativă a ADN-ului Vindija 33.19 la oamenii vii a dus la o creștere a cantității de gene reținute de Homo sapiens. Când strămoșii noștri s-au împerecheat cu neandertalieni, am absorbit și păstrat unele dintre genele lor - unele bune și altele rele (mai multe despre asta în doar o secundă). Unele dintre aceste gene s-au pierdut pentru totdeauna (datorită selecției naturale care elimină trăsăturile moștenite nefavorabile), dar unele s-au blocat. Prüfer și Pääbo spun că, pe baza noului genom de înaltă calitate, populațiile moderne transportă între 1,8 și 2,6 la sută ADN neanderthalian - ceea ce este mai mare decât estimările anterioare de aproximativ 1,5 până la 2,1 la sută. Mai exact, asiaticii de est au aproximativ 2,3 până la 2,6% ADN neanderthalian, în timp ce oamenii din vestul Europei și Asia au păstrat aproximativ 1,8 până la 2,4% ADN. Populațiile africane nu au practic, deoarece strămoșii lor nu s-au împerecheat cu neanderthalienii.

În cele din urmă, cercetătorii au reușit să identifice funcțiile variantelor genetice care exercită încă o forță asupra oamenilor astăzi. Acestea includ gene asociate cu nivelurile plasmatice de colesterol LDL și vitamina D, tulburări de alimentație, acumulare de grăsime viscerală, artrită reumatoidă, schizofrenie și răspuns la medicamente antipsihotice. „Acest lucru se adaugă dovezilor crescânde că strămoșii neandertalieni influențează riscul de boală la omul actual, în special în ceea ce privește fenotipurile neurologice, psihiatrice, imunologice și dermatologice [boala pielii, unghiilor, părului”, scriu cercetătorii. Unele dintre aceste caracteristici moștenite au permis oamenilor moderni să supraviețuiască în afara Africii, dar acum ne fac susceptibili la boli astăzi.

Anne Stone, geneticiană antropologică la Universitatea de Stat din Arizona, care nu a fost implicată în studiu, spune că cel mai surprinzător lucru despre noua cercetare este că oamenii de știință au reușit să dobândească o secvență genetică atât de frumos conservată.

„Din aceste informații, totuși, cred că ceea ce a fost cel mai interesant pentru mine a fost dovada că oamenii antici moderni s-au încrucișat cu neanderthalienii cu adevărat devreme (vedem acest lucru în genomii neandertali) într-o perioadă anterioară când credem că marea mișcare a Africii (care a dus la colonizarea restului lumii de către oamenii moderni) ”, a spus Stone pentru Gizmodo. „Celălalt aspect surprinzător a fost că nivelul diversității genetice a fost similar cu cel observat la unele populații umane moderne izolate. Acest lucru este diferit de ceea ce s-a văzut în Altai Neandertal, care era destul de consangvinizat. ”

Un aspect al studiului care nu l-a surprins pe Stone - dar pe care l-a găsit totuși mișto - a fost acela că individul Vindija 33.19 era mai strâns legat de populația de neandertalieni care s-au încrucișat cu oamenii moderni antici care se mutaseră din Africa. „Acest lucru nu este surprinzător având în vedere locația peșterii [care este] mult mai aproape de zona în care credem că s-a întâmplat acest lucru”, a spus ea.


Impactul ADN-ului neandertal asupra sănătății umane

Comparația craniilor moderne umane și neandertaline de la Muzeul de Istorie Naturală din Cleveland. Credit: DrMikeBaxter / Wikipedia

Un cercetător de la Universitatea din Tartu a descris noi asociații între ADN-ul neandertal și bolile autoimune, cancerul de prostată și diabetul de tip 2.

Oamenii moderni au migrat din Africa acum mai bine de 60.000 de ani și s-au întâlnit și s-au încrucișat cu neandertalii și alte grupuri umane arhaice. În consecință, putem constata că câteva procente din genomurile oamenilor din afara Africii conțin urme de ascendență arhaică. Sunt necesare resurse la scară largă cu date genetice și medicale pentru a afla cum afectează aceste rămășițe arhaice sănătatea umană modernă. Majoritatea studiilor anterioare au examinat cohorte europene specifice populației. Cu toate acestea, conținutul de ADN neandertal este destul de diferit între europeni și asiatici, iar cunoștințele noastre sunt limitate despre ADN-ul neandertal non-european. Un nou studiu realizat de Senior Research Fellow of Evolutionary and Population Genomics Michael Dannemann a analizat fenotipurile asociate neandertale într-o cohortă asiatică și le-a comparat cu cele descoperite într-o cohortă europeană.

Acest studiu oferă dovezi că impactul ADN-ului neandertal asupra sistemului imunitar nu a fost specific populației. „Descoperirile mele arată că, în timp ce ADN-ul neandertal din populațiile europene și asiatice diferă, ambele conțin variante care cresc riscul de boli autoimune precum dermatita, boala Graves și artrita reumatoidă”, a spus Dannemann.

O altă boală pentru care s-au găsit asociații în ambele populații a fost cancerul de prostată. Dannemann a spus că diferența este că această variantă genică a avut un efect protector, ceea ce înseamnă că reduce riscul de cancer de prostată.

Un interes deosebit au fost asocierile neandertale cu diabetul de tip 2, o boală care influențează astăzi mulți oameni. Rezultatul acestui studiu a arătat că asociațiile legate de Neandertal au fost găsite doar la asiatici și au arătat dovezi pentru un efect supra-proporțional asupra acestei boli, având în vedere conținutul de ADN neandertal din această populație.

Cu toate acestea, având în vedere diferitele variante arhaice asociate atât în ​​cohorta europeană, cât și în cea asiatică, rezultatele acestui studiu sugerează, de asemenea, că efectele modului în care ADN-ul neandertal influențează imunitatea ar putea fi specifice populației. „Aceasta evidențiază importanța studierii unei game mai largi de strămoși pentru a ne ajuta să aflăm cum moștenirea fenotipică a neandertalienilor influențează oamenii moderni de astăzi”, a adăugat Dannemann.


Uciderea lentă

Dovezile arheologice sugerează că întâlnirea inițială dintre neandertalieni eurasiatici și o nouă specie umană parvenită care s-a abătut recent din Africa - strămoșii noștri - a avut loc acum mai bine de 130.000 de ani în estul Mediteranei într-o regiune cunoscută sub numele de Levant.

Cu toate acestea, vor trece zeci de mii de ani înainte ca neanderthalienii să înceapă să dispară și oamenii moderni să se extindă dincolo de Levant. De ce a durat atât de mult?

Faceți clic pe imagine pentru a mări. (Credit de imagine: Vivian Chen Wong)

Folosind modele matematice de transmitere a bolilor și fluxul de gene, Greenbaum și o echipă internațională de colaboratori au demonstrat cum bolile unice adăpostite de neandertali și de oamenii moderni ar fi putut crea o barieră invizibilă a bolii care a descurajat incursiunile pe teritoriul inamic. În această zonă îngustă de contact, care a fost centrată în Levant, unde a avut loc primul contact, neanderthalienii și oamenii moderni au coexistat într-un echilibru neliniștit care a durat zeci de milenii.

În mod ironic, ceea ce ar fi putut rupe impasul și a permis în cele din urmă strămoșilor noștri să înlocuiască neanderthalienii a fost reunirea celor două specii ale noastre prin încrucișare. Este posibil ca oamenii hibrizi născuți din aceste uniuni să fi purtat gene legate de imunitate de la ambele specii, care s-ar fi răspândit încet prin populațiile moderne umane și neandertale.

Pe măsură ce aceste gene protectoare se răspândesc, sarcina bolii sau consecințele infecției în cele două grupuri s-au ridicat treptat. În cele din urmă, s-a ajuns la un punct de vârf când oamenii moderni au dobândit suficientă imunitate încât să se poată aventura dincolo de Levant și mai adânc în teritoriul Neanderthal cu puține consecințe asupra sănătății.

În acest moment, alte avantaje pe care oamenii moderni le-ar fi putut avea asupra neanderthalienilor - cum ar fi armele mai mortale sau structuri sociale mai sofisticate - ar fi putut lua o importanță mai mare. „Odată ce un anumit prag este trecut, sarcina bolii nu mai joacă un rol, iar alți factori pot da naștere”, a spus Greenbaum.


Neanderthalienii erau puțini și dispăruți pentru dispariție

Neanderthalienii sunt desigur dispăruți. Dar nu au fost niciodată foarte mulți dintre ei, concluzionează noi cercetări.

De fapt, noi dovezi genetice din rămășițele a șase neandertalieni (Homo neanderthalensis) sugerează că populația s-a situat în medie la 1.500 de femele în vârstă de reproducere în Europa între 38.000 și 70.000 de ani în urmă, cu estimarea maximă de 3.500 de astfel de femei de neanderthal.

„Se pare că nu au decolat niciodată cu adevărat în Eurasia, așa cum au făcut-o oamenii moderni mai târziu”, a declarat cercetătorul Adrian Briggs, de la Institutul Max-Planck pentru Antropologie Evolutivă din Germania.

Cercetarea, care va fi publicată în numărul din 17 iulie al revistei Ştiinţă, sugerează că dimensiunea redusă a populației verișorilor noștri ancestrali ar fi putut fi un factor în dispariția lor.

„Pentru că nu au existat niciodată milioane dintre ei, probabil că au fost mai susceptibili la vreun eveniment care i-a făcut să dispară, ceea ce pentru mine coincide suspect cu apariția oamenilor moderni”, a spus Briggs LiveScience.

Ian Tattersall, curator de antropologie la Muzeul American de Istorie Naturală din New York, care nu a fost implicat în cercetarea actuală, a declarat că studiul „susține noțiunile că, spre sfârșitul ultimei ere glaciare, populația neanderthală a scăzut ca urmare de circumstanțe dure ". El a adăugat: „Nu cred că neanderthalienii ar fi dispărut dacă nu ar fi fost acest element nou, The Homo sapiens concurând pentru aceleași resurse. "

Neanderthalieni pricepuți

Neanderthalienii au locuit câmpiile Europei și părți din Asia încă de acum 230.000 de ani. Au dispărut din înregistrarea fosilelor în urmă cu mai bine de 20.000 de ani, la câteva mii de ani după ce oamenii moderni au apărut pe scenă.

Aflând de ce au dispărut neanderthalienii și cum erau ei în viață, au ținut mulți oameni de știință ocupați.

Mai degrabă decât personajele stupide ale cavernelor care apar în reclame de asigurări auto Geico, acumularea de dovezi arheologice și genetice arată că neanderthalienii erau destul de sofisticați. Se pare că au vânat cu lame și vârfuri de suliță rival cu cele ale oamenilor moderni, au mâncat mamifere marine precum focile și delfinii și au creier sportiv care a crescut ca al nostru. Corpurile lor arătau probabil asemănător cu ale noastre, iar unii neandertalieni arătau încuietori roșii pe cap.

Populație rară

Acum, Briggs și colegii săi au folosit o nouă metodă care vizează materialul genetic de interes, analizând așa-numitul ADN mitocondrial din fosilele a șase neandertali, care au trăit între 38.000 și 70.000 de ani în urmă. Acest material genetic provine de la femele și poate fi folosit pentru a urmări descendenții materni.

Pentru a obține o imagine a diversității genetice și, în cele din urmă, a dimensiunii populației, echipa a comparat secvențele neandertale între ele. Apoi, cercetătorii au analizat astfel de informații genetice de la 50 de oameni vii din întreaga lume, întrebând „cât de diferite sunt genele lor unul față de celălalt?”

(Diversitatea genelor poate oferi dovezi indirecte pentru numărul de indivizi care se reproduc, deoarece, cu mai mulți oameni care se împerechează, mai multe gene sunt aruncate în amestec și viceversa.)

Neanderthalienii aveau de aproximativ trei ori mai puțină diversitate genetică decât oamenii moderni. Briggs sugerează că întreaga populație ar putea fi aproximativ estimată prin dublarea numărului de femele, pe care l-au stabilit la cel mult 3.500.

În plus, materialul genetic secvențiat de la neanderthalieni nu a susținut nicio încrucișare între neandertali și oamenii moderni. Cu toate acestea, cu o populație atât de mică de neanderthalieni, chiar dacă s-au produs încrucișări, puținele gene neandertaline aruncate în amestec ar fi putut fi cam diluate în timp, a spus Briggs.

Se preconizează că întregul genom al Neanderthalului va fi raportat mai târziu în acest an și ar putea arunca mai multă lumină asupra întrebării de încrucișare, a adăugat el.


Microbiomul nostru funcționează corect pentru că am luat microorganisme de la neandertalieni? - Laura Weyrich

O altă modalitate de a vă transfera microbii orali este prin partajarea alimentelor. Și, deși nu există dovezi directe ale unui neanderthalian care pregătește o masă pentru un om modern timpuriu, o masă romantică ar fi putut fi o sursă alternativă de M. oralis.

Pentru Weyrich, descoperirea este interesantă, deoarece sugerează că interacțiunile noastre cu alte tipuri de oameni cu mult timp în urmă au modelat comunitățile de microorganisme pe care le purtăm astăzi.

Acest lucru ridică o întrebare pentru Weyrich: „Microbiomul nostru funcționează corect pentru că am luat microorganisme de la neandertalieni?”

De exemplu, while M. oralis Weyrich spune că a fost găsită la o mulțime de indivizi preistorici care aveau dinți perfect sănătoși. În viitor, ea intenționează să utilizeze cunoștințele culese de pe placa dentară antică pentru a reconstrui microbiomi orali mai sănătoși pentru persoanele care trăiesc în lumea modernă.

Neanderthalieni masculi sau feminini

Este imposibil de spus cu certitudine dacă a fost în mare parte femeile de neanderthalieni care au marcat cu bărbați umani timpurii moderni sau invers - dar există câteva indicii.

În 2008, arheologii au descoperit un os deget deget și un dinte molar unic în peștera Denisova din Munții Altai din Rusia, din care a fost dezvăluită o subspecie de om nouă. De ani de zile, „denisovanii” au fost cunoscuți doar din mână de eșantioane descoperite pe acest sit, împreună cu ADN-ul lor, din care oamenii de știință au descoperit că moștenirea lor continuă până în prezent în genomul oamenilor de origine asiatică și melaneziană.

În urmă cu aproximativ 130.000 de ani, un Neanderthal din ceea ce este acum Croația a tăiat talonul de pe vârful unui vultur - posibil pentru a face bijuterii (Credit: STR / AFP / Getty Images)

Denisovanii erau mult mai strâns legați de neandertalieni decât oamenii din zilele noastre, cele două subspecii ar fi putut avea intervale care s-au suprapus în Asia de sute de mii de ani. Acest lucru a devenit deosebit de evident în 2018, odată cu descoperirea unui fragment de os care aparținea unei tinere fete - poreclită Denny - care avea o mamă neanderthală și un tată denisovan.

În consecință, ar avea sens dacă cromozomii sexuali masculini ai neandertalienilor ar arăta asemănător cu cei ai denisovenienilor. Dar când oamenii de știință au secvențiat ADN-ul de la trei neandertalieni, care au trăit în urmă cu 38.000-53.000 de ani, au fost surprinși să descopere că cromozomii lor Y au mai multe în comun cu cei ai oamenilor actuali.

Cercetătorii spun că aceasta este o dovadă a „fluxului puternic de gene” între neanderthalieni și primii oameni moderni - se încrucișau destul de mult. Atât de des, de fapt, încât, pe măsură ce numărul neanderthalilor a scăzut spre sfârșitul existenței lor, cromozomii lor Y au dispărut. au dispărut și au fost înlocuite în întregime cu ale noastre. Aceasta sugerează că un număr substanțial de bărbați umani ancestrali făceau sex cu femei de neanderthalieni.

Dar povestea nu se termină aici. Alte cercetări au arătat că aproape exact aceeași soartă s-a abătut asupra mitocondriilor din Neanderthal - mașini celulare care ajută la transformarea zaharurilor în energie utilizabilă. Acestea sunt transmise exclusiv de la mame la copiii lor, așa că atunci când au fost găsite mitocondriile umane moderne timpurii în rămășițele neandertaliene în 2017, a sugerat că strămoșii noștri făceau și relații sexuale cu neandertalieni de sex masculin. De data aceasta, încrucișarea este probabil să se fi produs între 270.000 și 100.000 de ani în urmă, când oamenii erau în mare parte limitați în Africa.

Boli cu transmitere sexuala

În urmă cu câțiva ani, Ville Pimenoff studia infecția cu transmitere sexuală a papilomavirusului uman (HPV) când a observat ceva ciudat.

Virusii papiloma sunt omniprezente printre animale, inclusiv urși, delfini, broaște țestoase, șerpi și păsări - de fapt, au fost găsite în aproape fiecare specie care a fost studiată pentru prezența lor. Numai în rândul oamenilor, există mai mult de 100 de tulpini diferite în circulație, care sunt responsabile în mod colectiv pentru 99,7% din cancerele de col uterin la nivel mondial. Dintre acestea, una dintre cele mai letale este HPV-16, care este capabil să rămână în organism ani de zile, deoarece corupe în liniște celulele pe care le infectează.


Neanderthalienii au fost mai mulți decât primii oameni moderni

Comentariile cititorului

Împărtășește această poveste

În urmă cu 35.000 și 45.000 de ani, neanderthalienii din Europa și Asia au fost înlocuiți de primii oameni moderni. De ce și cum a avut loc această tranziție rămâne oarecum controversat. Noi cercetări din jurnal Ştiinţă sugerează că numărul mare ar fi putut juca un rol important în eventualele prelevări de date arheologice ale oamenilor moderni, arată că populațiile timpurii ale oamenilor moderni ar fi putut depăși numărul neandertalienilor cu peste 9 la 1.

Doi arheologi de la Universitatea Cambridge au analizat date din regiunea Aquitaine din sudul Franței, care are cea mai mare densitate de situri din Europa din această epocă și una dintre cele mai complete înregistrări arheologice. Au folosit date din trei perioade de timp care au cuprins tranziția dintre neanderthalieni și oamenii moderni: epoca Mousteriană și Chatelperroniană, în timpul căreia au trăit neanderthalienii, și perioada Aurignaciană, care a fost dominată de oamenii moderni. Prin examinarea diferențelor între utilizarea terenului în aceste perioade de timp, cercetătorii au sperat să determine dacă dinamica populației a jucat un rol în tranziția dintre aceste două hominini.

Datorită dificultăților în estimarea populațiilor de demult, cercetătorii au folosit câteva proxy diferite pentru dimensiunile și densitățile populației. Au analizat numărul de situri ocupate în fiecare epocă, dimensiunea acestor situri și ratele de acumulare a instrumentelor din piatră și a resturilor de hrană pentru animale. Prin aceste procuri, cercetătorii ar putea obține estimări bune ale dinamicii populației în timpul tranziției de la neanderthalieni la oamenii moderni din Aquitania.

De la epoca Mousteriană la epoca Chatelperroniană, a existat o creștere foarte mică a numărului de situri de adăpostire a rocilor. Au existat aproximativ 26 de situri ocupate în epoca Mousteriană și 31 în perioada Chatelperroniană, sugerând că populația neanderthală nu crește rapid. Cu toate acestea, au existat aproximativ 108 situri ocupate de oameni moderni în perioada Aurignaciană. Creșterea este similară pentru siturile ocupate în aer liber. Ajustate pentru scale de timp, aceste cifre sugerează că, între ultima eră dominată de Neanderthal și prima eră dominată de oamenii moderni, numărul populației și densitățile au crescut cu un factor de aproximativ 2,5.

O tendință similară a fost observată în dimensiunile suprafețelor ocupate, siturile din Neanderthal având în medie mai puțin de 200 de metri pătrați, în timp ce mai multe dintre siturile umane moderne au ajuns până la 600 de metri pătrați. Din diferențele de mărime ale siturilor, cercetătorii estimează că populația a crescut de până la 3 ori pe măsură ce epoca dominată de Neanderthal s-a încheiat și oamenii moderni și-au ocupat siturile.

În cele din urmă, acumularea de unelte de piatră și rămășițe animale spune o poveste similară: oamenii moderni erau mult mai numeroși decât neanderthalienii pe care i-au înlocuit. Densitățile instrumentelor din piatră și a hranei pentru animale rămân crescute între epoca chatelperroniană și aurignaciană - conform acestor diferențe, populația umană modernă a depășit probabil neanderthalienii cu un factor de aproximativ 1,8.

Fiecare dintre aceste statistici, luate singure, spune doar o parte din poveste. Deoarece aceste proxy arheologice au fost dezvoltate independent, estimările pot fi analizate cumulativ pentru a face o idee mai bună despre diferitele dimensiuni ale populației. Atunci când sunt evaluate în ansamblu, aceste estimări arată că dimensiunea populației și densitățile oamenilor moderni ar fi putut fi de peste 9 ori mai mari decât ale neandertalienilor în timpul tranziției populației. Este foarte probabil ca un avantaj numeric atât de mare să joace un rol semnificativ în dominarea oamenilor moderni asupra omologilor lor anteriori.

În timp ce studiul nu a abordat în mod direct caracteristicile care au oferit oamenilor moderni un avantaj al populației, autorii sugerează că aceasta s-a datorat probabil unei combinații de factori, cum ar fi îmbunătățirea depozitării alimentelor, o creștere a coeziunii sociale și a potențialului pentru comerț și schimb de bunuri.


Neandertalienii au trăit în populații mici, izolate, arată analize genetice

Diferențele genetice evidențiază modul în care calea acestor oameni antici a diferit de a noastră.

Veriștii antici ai umanității moderne, neanderthalienii, trăiau în grupuri mici izolate unul de celălalt, sugerează o investigație a ADN-ului lor. Analiza constată, de asemenea, că neanderthalienilor le lipseau unele gene umane care sunt legate de comportamentul nostru. (În legătură cu: „De ce sunt neanderthal?”)

În ultimii ani, experții în ADN-ul antic au cartografiat genele neandertalienilor, o specie de om care a dispărut acum aproximativ 30.000 de ani. Aceste hărți genetice au dezvăluit că mulți oameni moderni împărtășesc o mică parte din strămoșii lor și un procent mic din genele lor, cu acei oameni timpurii.

Trecând acum dincolo de strămoși, cercetătorii compară aceste hărți genetice antice cu cele ale oamenilor moderni. Comparațiile pot indica gene care ne fac unice în mod unic uman și descoperă legături cu originile bolilor genetice.

Comparativ cu neanderthalienii, omenirea pare să fi evoluat mai mult când vine vorba de gene legate de comportament, sugerează o echipă condusă de Svante Pääbo, un pionier în genetică antică la Institutul Max Planck pentru antropologie evolutivă din Germania. Studiul lor a fost publicat astăzi în Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ei observă în special că genele legate de hiperactivitate și comportament agresiv la oamenii moderni par să fie absente la neanderthalieni. De asemenea, lipsește ADN-ul asociat cu sindroame precum autismul.

„Lucrarea descrie câteva dinamici evolutive foarte interesante”, a spus paleoantropologul John Hawks de la Universitatea din Wisconsin la Madison.

Genele neandertaliene sugerează că după un milion până la 500.000 de ani în urmă, numărul neanderthalilor a scăzut și populația a rămas mică, a determinat grupul lui Pääbo. O dimensiune redusă a populației ar fi fost o veste proastă pentru neandertalieni, a spus Hawks, deoarece ar fi însemnat că „selecția naturală avea mai puțină putere pentru a elimina mutațiile proaste”.

Pääbo și colegii săi au analizat genele a doi antici neanderthalieni, unul din Spania și unul din Croația. Ei au comparat ADN-ul acelor indivizi cu cel al unui al treilea neanderthalian care trăise în Siberia și al cărui ADN fusese analizat într-un studiu anterior și cu ADN-ul mai multor oameni moderni.

"Am descoperit că [neanderthalienii] au avut chiar mai puține variații [genetice] decât oamenii din zilele noastre", a spus Pääbo prin e-mail. Diversitatea genetică în rândul neanderthalienilor a fost de aproximativ o pătrime cât se vede la africanii moderni, a spus el, și o treime din cea a europenilor sau asiaticilor moderni.

Comparația a arătat, de asemenea, că oamenii moderni posedă gene legate de sănătatea inimii și metabolismul care erau absente la verii noștri antici. De asemenea, avem gene pentru culoarea pielii și a părului care le lipseau. „Aceste mutații pot contribui la diferențe de pigmentare în rândul oamenilor actuali”, au scris Pääbo și colegii în studiul PNAS.

Hawks a avertizat, totuși, că compararea oamenilor antici cu cei moderni este un pic înșelătoare, „deoarece oamenii de astăzi au o istorie recentă de creștere masivă a populației”.

Această recentă creștere a populației ascunde semnalul diferențelor genetice care fac parte din moștenirea noastră veche, când oamenii trăiau trăiesc mai mult ca neandertalienii și care au apărut abia de la apariția agriculturii.

If scientists want to know what really separates Neanderthals from Homo sapiens, "we need to figure out how much of today's pattern comes from ancient hunter-gatherers, and how much comes from our recent adaptation," he said.

The Pääbo team also compared the Neanderthal and modern human DNA to that of a Denisovan, another early human cousin species that lived in Siberia as recently as 40,000 years ago and is known only from genetic maps and a few scraps of bones.

The main genetic difference found in that comparison relates to the curvature of the lower back, according to the study. Essentially, Neanderthals looked a bit less sway-backed than do modern humans, Denisovans, and our other early ancestors.

Humans, Neanderthals, and Denisovans shared a common ancestor more than half a million years ago. That connection, however, has been muddied by more recent interbreeding that likely took place among our ancient ancestors after early modern humans migrated out of Africa about 60,000 years ago.

Modern people of Eurasian descent owe about 2 percent of their genes to ancient mating with Neanderthals, and people of Melanesian descent owe perhaps 3 to 5 percent of their genes to Denisovans for the same reason. (Related: "Surprise! 20 Percent of Neanderthal Genome Lives On.")

But the story doesn't end with the mere presence of genes or mutations within them. The PNAS study found, for instance, genetic differences between Neanderthals and modern humans in genes linked to aggression. But the authors caution that "if [the genes] affected activity or aggression levels, it is unclear whether they increased or decreased such traits." They cannot say, for now, which species would have been the more aggressive one.

And there's also the question of how often any genes present were actually used, called gene activity. In a recent study published in the journal Science, Israeli researchers teamed up with Pääbo's group to look at gene activity in Neanderthals who lived 50,000 or more years ago. (Reas "The Case of the Missing Ancestor" in National Geographic magazine.)

That study showed how differences in the expression of genes shared by modern people and our ancient cousins led to Neanderthals possessing bigger hands, shorter arms, and a more burly build.

"The conclusions regarding skeletal change being greater along the Neanderthal lineage than the modern human one appear to be at odds with the usual view of Homo sapiens," said human origins expert Chris Stringer of the Natural History Museum in London. Compared to the robust-looking earlier human species that preceded Neanderthals, humans appear more changed by evolution, with lighter skulls and thinner bones.

Pääbo cautioned, however, against equating genetic change with evolutionary sophistication. "Clearly, Neandertals were not 'less evolved' than modern humans," he said. "They had their own history and evolution. They took another path, if you like."


Priveste filmarea: MozaiQub - De la Neanderthal și până astăzi (Ianuarie 2022).