RAPORT

Imigranci na granicy z Białorusią

Neandertalski ślad w Afryce

Afrykańczycy – jak wynika z ich DNA – niosą w sobie neandertalskie dziedzictwo (fot. Shutterstock/Yulliii)
Afrykańczycy – jak wynika z ich DNA – niosą w sobie neandertalskie dziedzictwo (fot. Shutterstock/Yulliii)

Afrykańczycy – jak wynika z ich DNA – niosą w sobie jednak neandertalskie dziedzictwo. A my mamy go więcej niż sądzono dotąd. Wygląda na to, że Homo sapiens wyszedłszy z Afryki na podbój Eurazji i Oceanii, ponownie wrócił na Czarny Ląd, już wymieszany z neandertalczykiem. Co być może przygotowało go do skuteczniejszej kolonizacji tysiące lat później.

Nosimy neandertalskie dziedzictwo. Na dobre i na złe

Od 2010 roku wiadomo, że neandertalczycy nie wymarli ok. 35 tys. lat temu tak bez reszty. Zostawili bowiem naszym przodkom, tzw. ludziom...

zobacz więcej

Beneficjentem analiz DNA jest nie tylko medycyna. Zwłaszcza w paleontologii i archeologii nastąpiło dzięki nim gwałtowne przyspieszenie. Zmiany w naszym rozumieniu przeszłości gatunku ludzkiego są tak poważne, że podręczniki do najdawniejszej historii rodzaju ludzkiego należałoby poprawiać i uzupełniać co kilka lat, jeśli nie częściej. Często też, by wykonać badania DNA przełomowe dla poznania naszych najdawniejszych dziejów, nie trzeba wykopać z ziemi ani jednego nowego pradawnego szkieletu czy nawet kosteczki. Wystarczy opracować metodę matematyczną, która zanalizuje dane uprzednio dostępne naukowcom.

Zanim Joshua M. Akey i jego współpracownicy z The Lewis-Sigler Institute for Integrative Genomics, na Uniwersytecie Princeton opracowali metodę analizy prawdopodobieństwa „domieszek” w DNA nazwaną IBDmix i zrelacjonowali uzyskane szokujące wyniki na łamach najnowszego numeru prestiżowego magazynu „Cell”, historia rodzaju ludzkiego była i tak już dość zagmatwana. Znacznie bardziej niż uczono nas w szkole, jeśli mamy 30 i więcej lat.

Historia owa opierała się od co najmniej dekady głównie o zsekwencjonowany DNA ludzi współczesnych różnego pochodzenia geograficznego (coraz gigantyczniejsza baza danych) oraz poznany z archaicznych kości. Tak Homo sapiens sapiens (czyli tzw. człowieka współczesnego), jak i neandertalczyka i denisowiańczyka – obu uważanych za gatunki wyłącznie eurazjatyckie. Tu oczywiście wielkim problemem jest fakt, że bardzo trudno jest zanalizować DNA starsze niż 10 tys. lat, zwłaszcza, jeśli nie leżało w wiecznej zmarzlinie, a było ukryte w afrykańskiej spiekocie czy wilgotnym gorącu Azji Południowo-Wschodniej. Nadal zatem to, co działo się ponad 20-30 tys. lat temu to nieoparte o analizy DNA domniemania specjalistów od pomiarów ludzkich kości – antropologów.

Przebiegać zaś miała ta historia następująco, jeśli pominiemy możliwości krzyżowania się miedzy gatunkami hominidów, czego w sumie nie powinniśmy robić, bo hominidy krzyżowały się międzygatunkowo, o czym wiemy z pewnością od czasu odkryć domieszek neandertalskiego i denisowiańskiego DNA w naszych genomach. Otóż prawdopodobny kosmiczny skok (jakaś mutacja gwarantująca niebywałe przyspieszenie rozwoju kory mózgowej, np. gen ARCHGAP11B) nastąpił w populacji australopiteków z wschodnioafrykańskiej kolebki ludzkości. Ona dała początek Homo gautengensis. Skamieniałości tego najprymitywniej wyglądającego ludzkiego gatunku sprzed ok. 2 milionów lat odkryto na terenie dzisiejszego RPA – i brak jest niestety znalezisk starszych. Być może zatem naszym bezpośrednim przodkiem jest Homo rudolfensis sprzed 2,4 mln lat, którego puszka mózgowa miała objętość pół litra, za to twarzoczaszka była już bardzo nie-małpia.

Znaleziono pierwsze fragmenty czaszki denisowianina

Żeby dziś coś opowiadać o hominidach, wystarczy odrobina ich kości, zwłaszcza zębów, gdzie zachowuje się wiele DNA. Sekwencjonujemy i wiemy, który...

zobacz więcej

Niewątpliwy skok objętości mózgu dostrzega się natomiast u Homo habilis sprzed 2,3 mln lat. Jego mózg miał 750 cm3, czyli był o połowę większy od mózgu prawdopodobnego przodka! Niestety tu twarz była całkiem małpia. Jego obecność w Afryce jest potwierdzona jeszcze w osadach sprzed 1,5 mln. lat. To on najprawdopodobniej zaczął wykorzystywać ogień także do przygotowywania posiłków – przechowując go. W ten sposób uzyskiwał wielokrotnie więcej kalorii ze zjadanego pożywienia, gdyż nie musiał już go godzinami trawić. Z kolei od niego być może pochodzący Homo ergaster sprzed 1,8 mln lat, o rozrastającym się płacie czołowym mózgu, wytworzył z czasem pierwsze pięściaki – narzędzie kamienne, którym ludzkość posługuje się tu i ówdzie jeszcze do dziś! Osobniki męskie tego gatunku miały już znacznie mniejsze kły, co może świadczyć o tym, że żył w grupach o strukturze funkcjonowania przypominającej człowieka współczesnego. Bowiem wyraźne kły u samców naczelnych świadczą o grupach rodzinnych samiec plus harem mniejszych samic – tak jest np. u goryli.

Mniej więcej do tego momentu 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 jeszcze mocniej się gmatwa. Najprościej, ale niestety raczej niezgodnie z realną sytuacją, byłoby przyjąć, że nasz przodek niewątpliwy o mózgu objętości 1,2 litra, Homo erectus, opuścił był Afrykę milion lat temu i skolonizował Eurazję. Dając po drodze szansę na powstanie i ewolucje już poza Afryką neandertalczykowi i denisowiańczykowi. Na terenie Afryki wyewoluował z niego wysoki w porównaniu z wcześniejszymi hominidami Homo hilderbengensis, który następnie, jakieś 600 tys. lat temu, opuścił Afrykę, skolonizował ponownie Eurazję napotykając tam Homo erctus. Zakłada się, że był on już „małpą” mówiącą i nagą.

Pojawienie się naszego gatunku (choć H. hilderbengensis na pierwszy rzut oka wcale się tak bardzo od nas nie różnił) to zjawisko późniejsze. Choć też zwykło się przyjmować, za paleontologami Luisem i Mary Leakeyami, czysto afrykańskie. Ok. 160 tys. lat temu pojawia się odkryty nad rzeką Ausz w Etiopii człowiek współczesny starszy (H. s. idaltu), a od 100 tys. lat nasze szkielety nie ulegają już poważnym zmianom. Najnowsze odkrycia z terenu Maroka ujawniły jednak pięć szkieletów wyglądających jak najbardziej współcześnie, a datowanych bez wątpienia na 300 tys. lat. Od tego zatem czasu mamy na kontynencie afrykańskim ślady człowieka współczesnego, takiego jakim jest każdy z nas. Opuszcza on znowu Afrykę (ok. 70 tys. lat temu, a być może po raz pierwszy znacznie wcześniej) i kolonizuje Eurazję oraz Ameryki. Krzyżuje się z neandertalczykiem i denisowiańczykiem oraz jakimś czwartym hominidem, którego skamieniałości jak dotąd nie odkryto. Co i dziwne nie jest – całą wiedze o denisowiańczyku mamy z jednej kości palca i kilku zębów, a ostatnio fragmentu mózgoczaszki. Oraz zawartego w nich DNA! Ślady genomu „tego czwartego” gatunku archaicznego człowieka pojawiają się we współczesnych populacjach wysp Azji Południowo-Wschodniej.

To on, człowiek współczesny, 40 tys. lat temu zaistniał w Europie jako człowiek z Cro-Magnon, o objętości mózgu 1,6 litra (takiej, jaką średnio mamy my). Stworzył on liczne kultury: magdaleńską (malowidła naskalne w Lascaux), mustierską, oryniacką i wiele innych. Wytwarzał ceramikę, budował stałe domostwa, grzebał zmarłych, miał wierzenia, obserwował ruchy ciał niebieskich. 10 tys. lat temu nauczył się uprawiać ziemię.

Neandertalczyk miał dłoń artysty, a nie kamieniarza

Niemieccy naukowcy szczegółowo zbadali dłonie neandertalczyków i naszych własnych, paleolitycznych przodków. To neandertalczycy mieli ręce jak...

zobacz więcej

Wiele jednak skamieniałości hominidów odkrywanych a to na Jawie, a to w Chinach, a to w Gruzji czy Rumunii, których datowanie na ponad 70 tys. lat nie ulega żadnej wątpliwości, coraz bardziej modyfikują hipotezę „out of Africa” na rzecz rozwoju gatunku ludzkiego w rozlicznych i niezależnych początkowo centrach. Tzw. hipoteza multiregionalna, zwłaszcza jej warianty „kompromisowe” proponują, że człowiek współczesny 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 uzyskane na populacji współczesnej oraz ze skamieniałości, gdy udało się przeprowadzić analizę genetyczną.

Aczkolwiek najnowsze i pierwsze tak naprawdę w historii badanie archaicznego afrykańskiego DNA, próbek z pochówku dzieci na terenie dzisiejszego Kamerunu, sprzed 8 tys. lat, potwierdzają hipotezę „out of Africa”. Przeprowadzone pod kierunkiem największego specjalisty w kwestiach kopalnego DNA, prof. Reicha z Harvard Medical School, wykazały, że nawet w tak nieodległej przeszłości na terenie Afryki występował wariant chromosomu Y wyjściowy dla wszystkich dziś poznanych chromosomów Y. Co więcej, genetycznie owi „archaiczni” Afrykańczycy mają najwięcej wspólnego z dzisiejszymi Pigmejami, a nie Murzynami Bantu – dziś dominującymi w tamtym rozległym regionie. Badania te sprawozdano w jednym ze styczniowych numerów czasopisma „Nature”.

Cały zatem czas w naszej opowieści kolejne hominidy wychodzą z Afryki, ale do czasów starożytnych (czyli historycznych) nikt tam nie wraca. Temu właśnie przekonaniu zadaje kłam najnowsza analiza z Uniwersytetu Princeton. Co więcej, nie wykopano, by ją przeprowadzić, żadnego niesamowitego szkieletu. Aby było jeszcze dziwniej, nie wykorzystano także – jako, odniesienia w badaniach – danych genetycznych współczesnej populacji afrykańskiej tzw. referencyjnej. To bardzo odważne podejście, ale właśnie ono pozwoliło odszukać neandertalski DNA tam, gdzie go dotąd nie widziano. A to właśnie dlatego, że był również obecny w owym „panelu referencyjnym”. Zakładano zatem uprzednio – mocno na wyrost – że sekwencje neandertalskie pochodzą z krzyżówki z Euroazjatami, którzy przybywali na Czarny Ląd w czasach historycznych. Czyli dla paleontologii zajmującej się początkami rodzaju ludzkiego nieinteresujących.

To również powodowało, że nie zauważano pewnych sekwencji neandertalskich w europejskim DNA. Skoro bowiem jakieś elementy były u Afrykańczyków, to nie mogły być neandertalskie. Swoista genetyczna kwadratura koła. Z tego również – jak okazuje się w świetle dzisiejszych badań – wynikał paradoks, iż Azjaci mieli w swych genomach więcej śladów po neandertalczyku niż Europejczycy. A to przecież przedziwne, skoro szkielety neandertalczyka znajdujemy głównie w Europie. Gdy nie uwzględnić „afrykańskiego panelu referencyjnego”, ów paradoks znika.

Sensacyjne ustalenia antropologów. Człowiek pojawił się w Europie już 200 tys. lat temu

Prof. Katerina Harvati z Uniwersytetu w Tübingen wraz ze swym zespołem badawczym twierdzi, że człowiek postawił stopę na Półwyspie Greckim już 200...

zobacz więcej

Genetycy populacji pod kierunkiem Joshuy M. Akeya zastosowali swój algorytm do porównania sekwencji DNA 2504 osób współczesnych pochodzących z całego świata z genomem neandertalczyka z Ałtaju, który znamy w detalach od 2013 roku. I Nagle okazało się, że Afrykańczycy mają tego neandertalskiego DNA znacznie więcej niż „nic”, bo 0,3 proc. A owo „nic” dotąd sugerowało twierdzenie, iż Afrykańczycy są jedynymi na naszej planecie, którzy z neandertalczykiem nie mieli nic wspólnego. Co się pięknie składało, bo charakterystyczne szkielety tego naszego w 2-5 procentach przodka były rozsiane gęsto po Eurazji z warstw miedzy 400 a 30 tys. lat temu, a w Afryce nigdy nie zostały znalezione.

Ponieważ sekwencje te są wkrzyżowane archaicznie, naukowcy postulują, że jedynym mającym sens wyjaśnieniem jest to, iż miała miejsce podróż „back to Africa”. Ten powrót do korzeni miał dotyczyć naszych europejskich przodków. Uzyskane wyniki uprawdopodabniają również sytuację, w której „marsz” Homo sapiens sapiens z Afryki odbył się w co najmniej dwóch turach. Starszej, o której nie wiemy zgoła nic, poza szkieletem odkrytym na Półwyspie Peloponeskim, a która miała miejsce się ok. 200 tys. lat temu. I tej oczywistej, znanej każdemu ze szkoły, sprzed 70 tys. lat, gdy „nasza Europa” zasiedlana jest 40 tys. lat temu przez afrykańskiego przybysza, a neandertalczyk powoli zanika. Pisałam o tym w lipcu ubiegłego roku, bo było to szalenie istotnym novum antropologicznym. W czasie tej pierwszej, nieudanej ewidentnie kolonizacji (no bo nie potykamy się na każdym kroku o szkielety naszych ziomków sprzed 200 tys. lat) doszło jednak do wprowadzenia DNA człowieka współczesnego z Afryki do genomu neandertalczyka. I razem z nim ta „wstawka” znowu przywędrowała do człowieka współczesnego sprzed 40 tys. lat. Z nim zaś, niejako na powrót, do Afrykańczyka.

W sumie zatem model, który wpasowuje zgrabnie wszystkie uzyskane wyniki, głosi (i tak trzeba będzie uczyć dzieci w szkole), że jakaś połowa tego znalezionego „neandertalskiego” DNA u Afrykańczyków pochodzi od Euroazjatów, którzy migrowali do Afryki przez ostatnie 20 tys. lat, a wcześniej krzyżowali się z neandertalczykami. Reszta tego DNA, wspólnego dzisiejszym Afrykańczykom i neandertalczykowi z Ałtaju, wcale nie jest źródłowo neandertalska. To archaiczna pozostałość wspólna Afrykańczykom i Euroazjatom, którą z kolei „wkrzyżował sobie” (nie bez przyjemności z uprawiania miłości) neandertalczyk. Ale to musiało być dawno, ponad 100 tys. lat temu, a zatem konieczne było, by miała miejsce wcześniejsza próba – ewidentnie nieudana – kolonizacji Eurazji przez Afrykańczyka.

Oznacza to, że jak tu stoimy na ziemi, każdy z nas, mamy w sobie neandertalski DNA. Mamy go mniej więcej tyle samo. Neandertalskie kobiety, bo to one są głównie źródłem owego DNA, są prapraprababkami nas wszystkich.

Aplikacja mobilna TVP INFO na urządzenia mobilne Aplikacja mobilna TVP INFO na urządzenia mobilne
źródło:
Zobacz więcej