Jurni i mobilni

Jurni i mobilni

Jeśli ktoś ma europejskie pochodzenie, ma też niemal na pewno neandertalskie DNA

Neandertalczycy byli ludźmi zasiedlającymi całą zachodnią Europę, od wysuniętego najbardziej na wschód zakątka Hiszpanii do jaskiń w północnej Walii, góry w środkowej Azji oraz tereny aż do dzisiejszego Izraela na południu. Najstarsze prawdziwe kości neandertalczyków, jakie znaleźliśmy, liczą 300 tys. lat, a nie udało się nam odkryć młodszych niż 30 tys. lat. To niezły okres przeżycia, jak na gatunek człowieka. Homo erectus, wcześniejszy gatunek spionizowanej małpy, po emigrowaniu z Afryki, które rozpoczęło się 1,9 mln lat temu, rozprzestrzenił się na cały świat. Jednak neandertalczycy mają na koncie dłuższy okres przeżycia niż ten, który nam samym dotychczas udało się osiągnąć.

My, ludzie anatomicznie współcześni, wyewoluowaliśmy we wschodniej Afryce – jak się powszechnie uważa – ok. 200 tys. lat temu, a wyszliśmy z Afryki w naszej własnej fali migracji w ciągu ostatnich 100 tys. lat. Ta liczba zwiększa się co kilka lat w miarę odkrywania kolejnych szczątków ludzkich. Odkopanie w październiku 2015 r. w jaskini Fuyan, leżącej w powiecie Dao (Daoxian) w południowych Chinach, 47 zębów ludzi współczesnych, liczących co najmniej 80 tys. lat, pozwala wysnuć rozsądne przypuszczenie, że dotarcie tak daleko na wschód od ojczystej krainy musiało zająć właścicielom owych zębów parę dziesiątek tysięcy lat.

Według danych z tradycyjnej paleoantropologii pochodzących z badań kości, zanim Homo sapiens dotarł do Europy, prawdopodobnie ok. 60 tys. lat temu, neandertalczycy już tam byli i zdążyli się dobrze zadomowić, choć w niedużych społecznościach. (…)

ANATOMIA NEANDERTALCZYKÓW wyraźnie wskazuje, że wizualnie różnili się oni od intruzów. Pojemność mózgoczaszki to jeden z kluczowych mierników w paleoantropologii, a neandertalczycy pod tym względem nas przewyższali; średnia objętość mózgu mężczyzny współczesnego wynosi ok. 1,4 litra, a kobiety nieco mniej. Ten sam parametr u neandertalczyków mieścił się w zakresie od 1,2 do 1,7 litra. Pojemność mózgoczaszki nie jest wielkością korelującą konkretnie z możliwościami intelektualnymi, choć u małp, ogólnie rzecz biorąc, większy mózg oznacza większe zaawansowanie jego funkcji.

Różnili się od nas niższym wzrostem i bardziej krępą budową ciała, masywniejszą, beczkowatą klatką piersiową, szerszym nosem i wydatniejszymi wałami nadoczodołowymi. Na pewno to z powodu tych prostych cech budowy fizycznej zyskali dość niepochlebną reputację. W potocznym języku nazwa ich gatunku stała się stygmatyzującym synonimem brutalnych jaskiniowców, pomrukujących prostaków; „neandertalczykiem” określa się kogoś skłonnego do aktów prymitywnego, głupawego bandytyzmu. (…)

Nic nie wskazuje, że neandertalczycy byli osobnikami tego rodzaju lub znacząco różnili się od współczesnych sobie przedstawicieli gatunku Homo sapiens. Polowali, oprawiali i gotowali mięso dużej zwierzyny. Istnieją pewne dowody świadczące o tym, że przez ostatnie 100 tys. lat szyli i sporządzali odzież oraz ozdoby, a ich narzędzia pochodzą z czasów sprzed przybycia ludzi anatomicznie współczesnych, co znaczy, że neandertalczycy sami opanowali te umiejętności, a nie nauczyli się ich od nowo przybyłych. Naukowcy niedawno stwierdzili, że ręczne malowidła w jaskini nieopodal hiszpańskiego miasta Nerja na kamienistym wybrzeżu Morza Śródziemnego są ich, a nie naszego autorstwa. Inni argumentują, że obecność pyłku kwiatów w grobach w jaskini Szanidar w Iraku, a także na południu Francji to ślady rytualnych pochówków, choć ta teza nadal wzbudza kontrowersje.

Z powodu skąpej liczby znalezionych szczątków toczono długotrwałe spory w kwestii ewolucyjnego pokrewieństwa między Homo neanderthalensisHomo sapiens. W ciągu wielu lat wysunięto całą gamę hipotez; jedni uważali, że neandertalczycy są bezpośrednimi przodkami współczesnych Europejczyków, inni zaś widzą w nich odrębny konar drzewa ewolucyjnego i twierdzą, że neandertalczycy nie pozostawili po sobie odległych potomków. Uważa się, że ostatni wspólny przodek – ich oraz nasz – żył ok. 600 tys. lat temu.

Pierwszy krok w kierunku rozstrzygnięcia tego sporu zrobił Svante Pääbo, przeprowadzając badania próbki kości ramiennej „neandertalczyka numer 1”. Naukowcy z precyzyjnego nacięcia kości pobrali 0,4 g tkanki – to masa solidnej szczypty soli – a z niej wyekstrahowali fragmenty mtDNA. W 1997 r. była to najstarsza z uzyskanych do tego czasu próbek dawnego DNA. Pierwsze badanie przeprowadzono w dużej mierze po to, żeby wykazać, iż takie przedsięwzięcie jest możliwe, a wyekstrahowany DNA nie pochodzi z zanieczyszczeń. (…)

PIERWSZYM WNIOSKIEM z badania było to, że neandertalski DNA różnił się od mtDNA wszystkich ludzi współczesnych. Sekwencja przeanalizowanych fragmentów DNA odróżnia się na tyle, że można ze sporą dozą pewności stwierdzić, iż ta część genomu neandertalczyków oddzieliła się od linii genetycznych prowadzących do wszystkich ludzi współczesnych znacznie wcześniej, niż przypadał okres życia wspólnego przodka tych ostatnich. DNA zmienia się w miarę upływu czasu w stosunkowo przewidywalny sposób, niczym tykający powoli zegar, zatem przez porównanie dwóch podobnych, ale różnych sekwencji możemy oszacować, jak dawno uległy rozdzieleniu. Ta technika nie działa w idealny sposób, ale – ogólnie rzecz biorąc – ma swoją wartość. W wyniku wspomnianego pierwszego badania neandertalskiego DNA ustalono, że dywergencja pomiędzy nimi a nami dokonała się od 550 tys. do 690 tys. lat temu. Dane te przedstawiały się krzepiąco w kontekście tradycyjnych badań ewolucji człowieka: okazało się, że neandertalczycy nie są nami ani nie byli nami przez okres dość długi i zgodny z tym, co ustalili paleontolodzy oraz archeolodzy (…).

W 2010 r. odczytano pełny neandertalski genom. Zespół Svantego Pääbo radykalnie udoskonalił techniki ekstrahowania DNA ze starożytnych kości. Korzystając z pyłu, okruchów i wiórów otrzymanych w wyniku borowania skamieniałości, naukowcy zebrali pełną roboczą wersję – choć przybliżoną – kompletnej sekwencji DNA neandertalczyka. (…)

Jacy byli neandertalczycy? To, czym są geny i co nam mówią o ludziach, jest ze sobą ściśle powiązane, lecz niemal we wszystkich przypadkach nie stanowi ostatecznego rozstrzygnięcia. (…) Znajomość sekwencji genomu danej osoby dostarcza dość ograniczonych informacji, o ile nie zawiera on któregoś ze stosunkowo niewielkiego zestawu genów wywierających nader znaczący wpływ. (…)

Oto popularne pytanie egzaminacyjne na studiach paleoantropologicznych: „Czy neandertalczycy posługiwali się mową?”. Prawidłowa odpowiedź, mieszcząca w sobie 3 tys. słów na temat przemawiających za tym dowodów anatomicznych, brzmi: to bardzo prawdopodobne, że neandertalczycy byli zdolni do posługiwania się mową. Budową gardła nie różnili się od nas; zwłaszcza odkryta w 1989 r. w izraelskiej jaskini Kebara kość gnykowa wskazuje, że musieli dysponować zdolnością mowy podobną do naszej. (…)

Ocena z neurologicznego punktu widzenia również nie wniesie zbyt wiele nowego. Jak można się spodziewać, na zdolność mówienia składa się duża część naszego mózgu. Choć w funkcji tak skomplikowanej jak mowa bierze udział wiele części mózgu, kluczową strefą jest ośrodek Broki, nazwany tak od nazwiska XIX-wiecznego francuskiego neuroanatoma. Broca leczył dwóch pacjentów, którzy stracili mowę po uszkodzeniu tego obszaru mózgu. Taka skala struktur anatomicznych układu nerwowego niezbyt się nam przyda przy poszukiwaniu odpowiedzi na pytanie o sposób komunikowania się neandertalczyków, bo wspomniany ośrodek to spory obszar mózgu – kawałki mięsa tej wielkości znajdziemy w gulaszu. Mają go również inne duże małpy, chociaż nie mówią. Zatem, biorąc pod uwagę większe niż u nas rozmiary mózgu neandertalczyków, możemy przyjąć rozsądne założenie, że mieli oni prawidłowo wykształcony ośrodek Broki, jak wszystkie gatunki dużych małp.

Można by pomyśleć, że dzięki nowym zdobyczom genetyki ni stąd, ni zowąd pojawi się odpowiedź. Istnieje pewien gen, przedmiot licznych badań i równie licznych entuzjastycznych doniesień, nierozerwalnie związany z mową. Nosi on nazwę FOXP2. Choć w gruncie rzeczy niewiele wiemy o jego roli w organizmie, widać wyraźnie, że ma on zasadnicze znaczenie dla tego rodzaju werbalnej komunikacji i zręczności, które uważamy za banalnie łatwe w porównaniu z naszymi najbliższymi małpimi krewniakami, a w istocie ze wszystkimi pozostałymi ziemskimi formami życia. Jeden z kluczowych znanych nam sposobów ustalania funkcji genów polega na obserwowaniu tego, co się dzieje, gdy działają wadliwie. Wywołujemy te sytuacje celowo u zwierząt doświadczalnych, zakłócając działanie dokładnie lub losowo wybranych genów, żeby się przekonać, co się stanie. Z oczywistych przyczyn nie robimy tego u ludzi, lecz odpowiednikiem takich działań jest badanie genetycznego podłoża chorób i wad. (…)

Zasadnicza odpowiedź na egzaminacyjne pytanie: „Czy neandertalczycy posługiwali się mową?” nie zmieniła się od czasów, kiedy sam na nie odpowiadałem w 1995 r. (…) To bardzo prawdopodobne, że neandertalczycy byli zdolni do posługiwania się mową. Dopóki jednak autentycznie nie znajdziemy sposobu na podróżowanie w czasie, nie zdołamy tego udowodnić. (…)

WSZYSTKIE SEKWENCJE neandertalskiego DNA są udostępnione w internetowych bazach danych, a najnowsze dzisiejsze techniki skanowania oznaczają, że każdy może przeskanować i przeanalizować swój genom (choć to nie jest tożsame z pełnym sekwencjonowaniem) pod kątem wielu rozmaitych rzeczy. Jedną z takich firm jest 23andMe i właśnie tam przeprowadziłem analizę swojego genomu. Na podstawie takich osobistych badań genomicznych można m.in. stwierdzić, jak duży odsetek neandertalskiego DNA ma dana osoba. W moim przypadku od tamtych ludzi pochodzi solidne 2,7% ogółu DNA (co jest wynikiem dość nieciekawym, gdyż według danych tej pracowni dokładnie tyle wynosi średnia u większości Europejczyków, choć akademickie badania sugerują, że to zawyżona wartość i omawiany odsetek u mieszkańców Europy jest niższy).

Mój genom składa się z 3 mld liter kodu DNA, zatem na podstawie danych otrzymanych z firmy 23andMe ok. 81 mln liter pochodzi od neandertalczyków; są one rozrzucone w postaci fragmentów we wszystkich 23 parach moich chromosomów. Mniej DNA zawiera sześć całych ludzkich chromosomów, w tym chromosom Y nadający mi płeć męską. Co prawda, ten wkład nie występuje wcale w jednym kawałku, a jego wpływu nie odczuwa się w jakiś pojedynczy sposób. Niemniej istnieje we mnie.

Przez całe stulecie neandertalczyków obciążał wizerunek zgarbionych, prymitywnych, pochrząkujących jaskiniowców. Rekonstrukcja rysów twarzy na podstawie ich czaszek pokazuje, że nie wyglądali dokładnie tak jak my ani zbytnio nie grzeszyli urodą. Jednak piękno to kwestia nader subiektywna i sam fakt, że nie przypadają nam do gustu, nie oznacza, że nie podobali się naszym przodkom. Ci bowiem zdecydowanie uprawiali z nimi seks.

Jestem nosicielem neandertalskiego DNA. Wobec tego wśród moich przodków byli też neandertalczycy. Jeśli ktoś ma ich DNA, byli oni i jego przodkami. Jeśli jest się osobą, ogólnie rzecz biorąc, europejskiego pochodzenia, posiadanie neandertalskiego DNA to niemal pewnik. Nazywa się to introgresją – wprowadzeniem domieszki DNA odrębnej grupy wskutek wielokrotnego powinowactwa. To forma zespalania się pewnych fragmentów DNA oddzielnych populacji. Od czasu odkrycia neandertalczyków określa się ich mianem kuzynów bądź bliskich krewnych. Dzięki mojej sojuszniczce – genetyce – dostrzegam wyraźnie, że neandertalczycy zdecydowanie byli również naszymi przodkami. To jedna z kluczowych koncepcji dotyczących pochodzenia naszego DNA, wprowadzająca zamęt we wszystkich ładnych i schludnych hipotetycznych gałęziach drzewa genealogicznego. Nazywa się to domieszką, mieszaniem się genów odrębnych uprzednio populacji.

Jesteśmy nosicielami ich DNA. Nie występuje on u wszystkich ludzkich populacji: większość Afrykanów ma go bardzo niewiele, a niektórzy mieszkańcy wschodniej Azji – więcej niż Europejczycy. Używając dłuższego określenia, powiemy, że domieszka powstaje w wyniku „epizodów przepływu genów”. Powiedzmy sobie jednak obrazowo i brutalnie: mówimy o seksie. W okresie naszej historii ludzie anatomicznie współcześni wielokrotnie uprawiali seks z ludźmi o neandertalskich cechach anatomicznych.

NA PODSTAWIE BADAŃ znalezionych w Chorwacji neandertalskich kości dowiedzieliśmy się, że krzyżowaliśmy się ze sobą ok. 60 tys. lat temu, czyli wtedy, gdy zgodnie z naszym przypuszczeniem gatunek Homo sapiens po raz pierwszy dotarł do Eurazji. Kiedy tylko doszło do spotkania, zaczęliśmy się krzyżować. Badanie kości odkrytych w Rumunii wykazało, że taki epizod zdarzył się ponownie ok. 40 tys. lat temu. Zaczyna wyglądać na to, że kiedykolwiek nasi przodkowie napotykali przedstawicieli gatunku Homo neanderthalensis, nawiązywali z nimi bliskie stosunki.

W 2014 r. do genomowego klubu wstąpiła neandertalka, która zmarła 50 tys. lat temu w syberyjskich górach Ałtaj; jej palec stopy stał się źródłem najdokładniej zachowanego DNA tego gatunku człowieka, jaki kiedykolwiek udało się uzyskać. Jednak dwa lata później, w lutym 2016 r., skrupulatniejsza analiza jej genomu ponownie wywróciła do góry nogami to, co uznawaliśmy za prawdę. Wykazała bowiem, że kobieta miała pewną domieszkę DNA ludzi współczesnych, a porównanie go z innymi odczytami umożliwia nam określenie daty dokonania się tej introgresji. Zdarzyło się to u jednego z jej przodków ok. 50 tys. lat przed jej narodzinami. Nie wiemy, od kogo pochodziła domieszka, lecz kimkolwiek byli tamci ludzie, byli podobni do nas, a od diaspory afrykańskich przedstawicieli gatunku Homo sapiens dzielił ich duży dystans w czasie i przestrzeni (w stosunku do tych danych, które uważaliśmy za prawdziwe). Być może ci ludzie reprezentowali pierwszą falę emigrantów z Afryki, zapewne kogoś w rodzaju grupy zwiadowców przecierających szlaki wiodące na wschód całe dziesiątki tysięcy lat przed uznawanym przez nas okresem, w którym ktokolwiek z ludzi współczesnych opuścił ojczystą krainę.

„Hipoteza wyjścia z Afryki” zasadniczo pozostaje całkowicie nienaruszona, lecz głębokie zmiany dotyczą dat i ogólnego przebiegu wydarzeń, za czym przemawiają dowody dostarczone przez pradawny DNA. Kiedy tylko obie społeczności się spotykały, dochodziło do przepływu genów.

Fragmenty książki Adama Rutherforda Krótka historia wszystkich ludzi, którzy kiedykolwiek żyli, przekład Adam Tuz, Prószyński i S-ka, Warszawa 2017

Wydanie: 36/2017

Kategorie: Nauka

Napisz komentarz

Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy