Sztuczna inteligencja powie nam, z ilu ludzi się składamy my - Euroazjaci

Estońscy i hiszpańscy uczeni zaprojektowali i wykorzystali sztuczną inteligencję (AI), by opowiedziała nam historię powstawania ludzkości na naszym kontynencie. By w stogu danych genetycznych, tak współczesnego, jak i archaicznego DNA, odnalazła wszystkie igły, które tam niegdyś wpadły. Każda z nich to gatunek hominida, który pozostawił w nas swój niewątpliwy genetyczny ślad.

Komputer „odkrył” za pomocą tzw. wnioskowania bayesowskiego (metody wnioskowania statystycznego opracowanej przez Thomasa Bayesa, matematyka brytyjskiego z XVIII w.), że nasz euroazjatycki genom niesie w sobie ślady pochodzenia od 4 hominidów.

Pierwszym jest ten, który opuścił Afrykę najpóźniej, 80 tys. lat temu, by dotrzeć do Europy ok. 40 tys. lat temu przez Azję, czyli człowiek współczesny (jego genów mamy najwięcej, ponad 90 proc.). Drugim jest neandertalczyk, znany z terenu naszego kontynentu już 400 tys. lat temu, który wymarł ok. 35 tys. lat temu. Trzecim jest najbardziej tajemniczy i najpóźniej odkryty (bo zaledwie w 2010 r.) denisowiańczyk. Mamy po nim w spadku kilka zębów, kilka drobnych kosteczek i jedną przepiękną bransoletę kamienną z chlorytu z wywierconym otworkiem. Wszystko w muzeum w Nowosybirsku, bo to w jaskini Denisowa na syberyjskim Ałtaju te kości i bransoleta zostały znalezione. Odziedziczyliśmy po nim góra 1 proc. naszego DNA, ale np. Papuasi aż 6 proc. Czwarty zdawał się dotąd tajemnicą.

Na łamach „Nature Communications” autorzy najnowszej pracy na ten temat przekonują, że czwartym głównym przodkiem Euroazjatów i ich potomków rozsianych na innych kontynentach jest prawdopodobnie ktoś niezmiernie podobny genetycznie do dziewczynki sprzed 50 tys. lat, której nieliczne kostne szczątki odkryto w jaskini Denisowa w sierpniu ubiegłego roku. I stały się one sensacją naukową, gdyż okazała się ona dzieckiem krzyżówki międzygatunkowej, czyli jej mama była neandertalką, a ojciec denisowiańczykiem. Analiza statystyczna wykonana przez AI i właśnie zaprezentowana oznacza zatem, że takie mieszane związki były na porządku dziennym i powstała populacja. Ta z kolei mogła dalej mieszać swój DNA z innymi gatunkami, np. przybyłym z Afryki 80 tys. lat temu człowiekiem zwanym dziś współczesnym.

Autorzy badania jednak dopuszczają i taką możliwość, że był to jakiś hominid, którego linia oddzieliła się dość wcześnie od denisowiańczyka. Co ciekawe, i tego typu szczątki zostały zanalizowane, ale tym razem w Hiszpanii w roku 2013. Kość udowa osobnika sprzed 400 000 lat uważanego dotąd za neandertalczyka, znaleziona w jaskini Sima de los Huesos, ma więcej genetycznie wspólnego z denisowiańczykiem niż jakimkolwiek znanym neandertalczykiem.

Autorzy pracy opublikowanej w ubiegłym roku w magazynie „Cell” doszli dzięki innej analizie statystycznej współczesnego i archaicznego DNA do podobnych wniosków, choć nie posługiwali się AI i zanalizowali znacznie mniej danych. Ich wyniki wskazywały na dwa niezależne wkrzyżowania w nasz genom denisowiańskiego DNA. Jeden taki „strzał” widać dziś na północy kontynentu: w DNA dzisiejszych Chińczyków, Japończyków i Wietnamczyków. Drugi „strzał” jest najbardziej widoczny na południowych skrawkach Azji, zwłaszcza wyspach.

Ponieważ nie da się jak na razie pozyskać do badań jądrowego DNA starszego niż ok. 70 tys. lat (czyli uzyskać pełnej sekwencji genomu), a ze starszych szczątków dostępny zaś jest jedynie mitochondrialny DNA (maleńka kolista cząsteczka pochodząca z dziedziczonych głównie po matce struktur komórkowych, pozwalająca na bardzo zgrubne rozróżnienia genetyczne pomiędzy ludzkimi grupami), nawet genetyka staje się w pewnym momencie historii ludzkości bezradna. Tak ok. 400 tys. lat temu – tu jest granica analizy sekwencji mitochondrialnych. Masowe analizowanie jednak dostępnych danych genetycznych, a jest ich już mnóstwo, pozwala niemęczącemu się oku maszyny odkrywać w bilionach analizowanych ciągów literek A, G, C, T, symbolizujących podstawowe składniki DNA, naszą prehistorię.

Ta historia ciągle się pisze i niewiele wiadomo na pewno. Przeszłość naszą - mimo olbrzymiej liczby odkryć z zakresu paleontologii, antropologii, archeologii, etnologii, genetyki molekularnej i badań nad językiem - kryją mroki. Z wszystkimi naczelnymi łączy nas Notharctus – rodzaj bardzo prymitywnego jeszcze lemura, przodek sprzed 50 milionów lat odkryty w USA. Najwięcej mamy wspólnego z małpami człekokształtnymi. Z szympansem mamy nieodległego wspólnego przodka sprzed, bagatela, 7,5 miliona lat! Potem jest cała seria hominidów afrykańskich, gdzie paleontolodzy zgrabnie nawlekają kolejne odnalezione kosteczki w łańcuch przodków i potomków.

Aż dochodzimy do momentu Homo ergaster sprzed 1,8 mln lat i historia naszego gatunku, choć zagmatwana, niczym fabuła powieści kryminalnej, zachowuje przynajmniej jedność miejsca. Dzieje się w Afryce. Jednak gatunek nasz charakteryzuje się immanentną koniecznością ekspansji. Odkąd szkielety hominidów są znajdowane poza Afryką, sprawa mocno się gmatwa. Najprościej, ale niestety raczej niezgodnie z realną historią, byłoby przyjąć, że nasz przodek niewątpliwy Homo erectus opuścił był Afrykę milion lat temu i skolonizował Eurazję. Dając po drodze szansę na powstanie i ewentualną ewolucje już poza Afryką neandertalczykowi i denisowiańczykowi. Na terenie Afryki wyewoluował z niego Homo hilderbengensis, który następnie, jakieś 600 tys. lat temu, opuścił Afrykę, skolonizował ponownie Eurazję, napotykając tam H. erectus. Ostatni zatem migrant z Afryki to tzw. człowiek współczesny, też potomek H. hilderbengensis.

Wiele jednak skamieniałości hominidów odkrywanych ostatnio a to na Jawie, a to w Chinach, a to w Gruzji czy Rumunii, których datowanie nie ulega żadnej wątpliwości, coraz bardziej podważa hipotezę „out of Africa” na rzecz rozwoju gatunku ludzkiego w rozlicznych i niezależnych początkowo centrach. Tzw. hipoteza multiregionalna, zwłaszcza jej warianty „kompromisowe”, proponuje, że człowiek wyszedł z Afryki milion lat temu, jako H. erectus, by lokalnie mieszać się z zastanymi hominidami. Kolejne zaś dwie fale migracyjne z Afryki ponownie mieszają się z zastanymi populacjami, a nie tylko je wypierają i zastępują. Tę hipotezę zdają się potwierdzać dane genetyczne. Dopóki nie przełamiemy bariery pozwalającej dogłębnie badać sekwencje DNA starsze niż 100 tys. lat, to i sztuczna inteligencja, obawiam się, nie pomoże nam się dowiedzieć, co działo się z naszymi przodkami przez 900 tys. lat naszego rozwoju jako ludzi niewspółczesnych.

#sztuczna inteligencja #geny #nauka