Rikoittivatko ihmiset ja neandertalilaiset?

Esi-isämme elivät yhdessä neandertalilaisten kanssa tuhansia vuosia. Nämä kaksi lajia miehittivät yhteisiä alueita Euroopassa ja osissa Aasiaa aina 40 000 vuotta sitten, jolloin neandertalilaiset kuolivat sukupuuttoon. Homo sapiens ja neandertalilaiset ovat geneettisesti samanlaisia ​​lajeja, jotka voivat risteytyä. Nykyaikainen geneettinen tutkimus osoittaa, että näiden ryhmien välillä oli todellakin risteytymistä; Itse asiassa nykyään ihmispopulaatioissa on noin 1-4 % neandertalilaisten geeneistä.

Homo sapiens ja neandertalilaiset

Homo neanderthalensis, joka tunnetaan yleisesti nimellä neandertalilaiset , edustavat erillistä varhaisten ihmisten lajia, jotka löydettiin 1800-luvulla. Ne ovat luultavasti tunnetuimpia kaikista sukupuuttoon kuolleista ihmislajeista, vaikka emme vieläkään tiedä niistä tarpeeksi.

Onneksi geenitutkimus auttaa paljastamaan erot ja yhtäläisyydet neandertalilaisten ja oman lajimme Homo sapiensin välillä. Tiedämme, että esi-isämme jakavat elinympäristönsä neandertalilaisten kanssa Euroopassa, Länsi-Aasiassa ja osassa Lähi-itää, kunnes neandertalilaiset kuolivat sukupuuttoon noin 40 000 vuotta sitten. Emme kuitenkaan tiedä paljoakaan heidän elämästään yhdessä, emmekä ole vielä varmoja, vaikuttiko oma lajimme neandertalilaisten sukupuuttoon.

Tiedämme myös, että nämä olivat geneettisesti hyvin samankaltaisia ​​varhaisten ihmisten ryhmiä. Vaikka lajimme, Homo sapiens, on ainoa jäljellä oleva maapallolla nykyään, se oli vain yksi monista ihmislajeista, jotka ovat olleet olemassa. Sukumme ensimmäiset jäsenet Homo (ihmiset), ilmestyivät noin 2,4-1,5 miljoonaa vuotta sitten. Näitä varhaisia, nyt sukupuuttoon kuolleita lajeja ovat Homo habilis, Homo ergaster ja Homo erectus. Myöhemmin, noin 700-600 000 vuotta sitten, ilmestyi uusia ihmislajeja, joita usein kutsutaan 'arkaaiseksi Homo sapiensiksi'. Nämä ovat luultavasti kehittyneet Homo erectuksesta, ja uskotaan, että arkaaiset Homo sapiens, kuten Mies Heidelbergistä , ovat sekä nykyihmisen että neandertalilaisten suoria esi-isiä. On arvioitu, että neandertalilaiset erosivat geneettisesti lajistamme noin 550-500 000 vuotta sitten.

Lajimme varhaisimmat jäsenet ovat peräisin Afrikasta, noin 200-150 000 vuotta sitten (tai jopa aikaisemmin, joidenkin tietojen mukaan noin 300 000 vuotta sitten). Heillä ei kuitenkaan ollut mahdollisuutta kohdata neandertalilaisia ​​heti, koska neandertalilaiset eivät asuneet Afrikassa. Vasta sen jälkeen, kun Homo sapiens muutti Afrikasta Aasiaan ja Eurooppaan, he ottivat ensimmäisen kosketuksen noin 100 000 vuotta sitten.

Fyysisesti neandertalilaiset olivat hyvin samanlaisia ​​kuin Homo sapiens, joitain erityispiirteitä lukuun ottamatta. Neandertalilaisilla oli selkeä kulmakarva, ja he olivat hieman lyhyempiä ja paksumpia kuin anatomisesti nykyaikaiset ihmiset. Tällainen kehon muoto oli todennäköisesti sopeutuminen kylmiin ympäristöihin. Heillä oli myös hieman suuremmat aivot kuin lajillamme. Monilla muilla tavoilla he olivat hyvin samanlaisia ​​kuin me, mikä ei ole yllättävää, koska lajimme ovat geneettisesti hyvin läheisiä. Tämä on ratkaisevan tärkeää, koska risteytys ei olisi mahdollista suuremmalla geneettisellä erolla.

Sama eri lajeista?

Varhaiset ihmiset ja neandertalilaiset olivat geneettisesti niin samankaltaisia, että tutkijat ihmettelivät heidän risteytyksensä mahdollisuutta 1900-luvun jälkipuoliskolta lähtien. Tämä avasi myös kysymyksen siitä, olivatko Homo sapiens ja neandertalilaiset vain saman lajin eri muunnelmia, koska saman lajin jäsenet voivat risteytyä onnistuneesti.

Mukaan biologisen lajin käsite , laji on ryhmä yksilöitä, jotka voivat risteytyä ja tuottaa hedelmälliset jälkeläiset . 'Hedelmällinen jälkeläinen' on avainsana, koska tiedämme, että jotkut hyvin läheiset, mutta erilaiset lajit voivat tuottaa eläviä jälkeläisiä, mutta tällaiset jälkeläiset ovat yleensä hedelmättömiä. Hyvä esimerkki ovat hevoset ja aasit. Ne voivat risteytyä ja tuottaa hedelmättömiä jälkeläisiä – muuleja ja hirnejä. Joissakin harvinaisissa tapauksissa nämä eläimet voivat olla hedelmällisiä (tämä pätee pääasiassa naarasmuuleihin), mutta se ei ole normaalia. Heidän yleinen hedelmättömyys on yksi syistä luokitella aasit ja hevoset eri lajeihin.

Biologinen lajikäsite on tietysti vain yksi monista tavoista määritellä laji. Se, mikä tekee erillisestä lajista, on tieteellisen yksimielisyyden asia, ja se riippuu monimutkaisista kriteereistä. Luonto itsessään on usein vaikeampaa kuin luulemme, eikä lajien välisiä rajoja ole aina helppoa määritellä tarkasti.

Samaan aikaan kysymys hedelmällisistä ja hedelmättömistä jälkeläisistä voi auttaa ymmärtämään Homo sapiensin ja neandertalilaisten populaatioiden välistä suhdetta. esihistoria . Jos nämä olisivat samaa lajia, ne kykenisivät lisääntymään ja jättämään hedelmällisiä jälkeläisiä. Tämän seurauksena nykyajan ihmispopulaatioissa olisi sekoitus Homo sapiens- ja neandertalilaisia ​​geenejä.

Toisaalta, jos Homo sapiens ja neandertalilaiset olisivat eri lajeja, nykyajan ihmispopulaatioissa ei pitäisi olla neandertalilaisia ​​geenejä. Tämä merkitsisi joko sitä, että risteytymistä ei ollut, tai vaikka olisikin, se ei tuottanut hedelmällisiä jälkeläisiä.

Kumpi siis on kyseessä? Kuten käy ilmi, vastaus on monimutkaisempi kuin yksinkertainen 'kyllä' tai 'ei'. Geneettiset tutkimukset osoittavat, että nykyajan ihmispopulaatioissa todellakin on prosenttiosuus neandertalilaisia ​​geenejä. Tämä todistaa, että esi-isämme risteytys neandertalilaisten kanssa . Näiden geenien prosenttiosuus on kuitenkin suhteellisen pieni, noin 1-4%. Tämä mutkistaa tulkintaa, koska tämä suhteellisen pieni prosenttiosuus voi tarkoittaa eri asioita: joko risteytys oli harvinaista tai vain pieni osa jälkeläisistä oli hedelmällisiä (mikä viittaa läheisiin, mutta erilaisiin lajeihin). Lopuksi, neandertalilaisten geenien pieni prosenttiosuus saattaa johtua suhteellisen pienestä neandertalilaisten määrästä. Tiedämme, että heidän populaationsa oli pienempi kuin Homo sapiens.

Jopa näiden tuntemattomien kanssa voimme turvallisesti päätellä, että ihmiset ja neandertalilaiset risteytyivät. Itse asiassa tämä tapahtui useammin kuin aiemmin uskottiin.

Risteytysmallit

Keskimäärin nykyajan ihmisillä on 1–4 % neandertalin geeneistä, vaikka prosenttiosuus ei ole sama kaikissa populaatioissa. Pitkään uskottiin, että ihmisillä, jotka jäljittelivät syntyperänsä yksinomaan Afrikkaan, ei ollut neandertalilaista sekoitusta, koska neandertalilaiset eivät asuneet Afrikassa. Viimeaikaiset tutkimukset osoittivat kuitenkin, että näin ei välttämättä ole – niitä on Neandertalin DNA Afrikan populaatioissa . Miksi? Tämä johtuu ihmisten muuttoliikkeen monimutkaisuudesta ympäri maailmaa. Homo sapiens -ryhmät lähtivät alun perin Afrikasta ja muuttivat ympäri maailmaa. Jotkut kuitenkin palasivat myöhemmin Afrikkaan, ja osa heistä oli risteytynyt neandertalilaisten kanssa ollessaan poissa Afrikasta, mikä näkyy tämän päivän Afrikan väestön geeneissä.

Geenivirtaus tapahtui myös päinvastaiseen suuntaan. Tiedämme neandertalilaisia ​​yksilöitä, joilla on Homo sapiens -geeniseos. Jotkut näistä tapahtumista tapahtuivat suhteellisen jo 100 000 vuotta sitten.

Toinen asia, jonka tiedämme ihmisen ja neandertalin risteytymisestä, on, että se tapahtui useita kertoja. Joitakin varhaisimpia esimerkkejä risteytymisestä tapahtui sukupuuttoon kuolleiden populaatioiden keskuudessa. Toisin sanoen yksikään nykyään elävä ihminen ei ole näiden ihmisten jälkeläisiä. Koska tämän päivän ihmisillä on jonkin verran neandertalilaisia ​​sekoituksia, tämä on todiste myöhemmistä risteytystapahtumista, mikä osoittaa, että tällaiset tapahtumat olivat yleisempiä kuin koskaan ajateltiin.

Mitokondrioiden DNA

On myös mielenkiintoista, että nyky-ihmisellä ei ole mitokondrio-DNA:ta (mtDNA) neandertalilaisista. Ymmärtääksemme tämän seuraukset meidän on ymmärrettävä mtDNA:n periytymismallit. Suurin osa DNA:sta sijaitsee solun ytimessä, mutta pieni osa sijaitsee mitokondrioissa, osa solua, joka vastaa energian tuotannosta. Tämä DNA periytyy yksinomaan äidiltä, ​​joten se on hyödyllinen geneettisen linjan jäljittämisessä äidin puolelta. Nykytiedon mukaan ihmiset perivät mtDNA:n yksinomaan Homo sapiensin puolelta, eivät yhtään neandertalilaisilta.

Tämän seurauksia ei täysin ymmärretä. Tarkoittaako tämä sitä, että miehet ovat tuottaneet enemmän neandertalin geenejä nykyihmisille kuin naiset? Jos kyllä, tämä voisi kertoa meille jotain ihmisten ja neandertalilaisten välisestä yhteiskunnallisesta organisaatiosta. Toisaalta on mahdollista, että kerran oli a Neandertalin sekoitus mtDNA:ssamme, mutta nämä sukulinjat kuolivat jossain vaiheessa. Toinen mahdollisuus on, että ihmiset ja neandertalilaiset ovat todellakin erilaisia ​​lajeja (perustuu biologiseen lajikäsitykseen) ja että vain ihmisnaiset ja neandertalilaiset miehet voivat tuottaa hedelmällisiä jälkeläisiä (mutta eivät ihmismiehiä ja neandertalinaisia). Jatkotutkimukset toivottavasti valaisevat näitä kysymyksiä.

Denisovanit

On myös tärkeää huomata, että neandertalilaiset eivät ole ainoita esihistoriallisia ihmisiä, jotka risteytyivät esi-isiemme kanssa. Toinen laji, Denisovans, löydettiin vuonna 2010 Siperiasta. Emme vielä tiedä heistä paljoa, mutta ne tunnistetaan uudeksi ihmislajiksi DNA:nsa perusteella. Nykyisen tiedon mukaan Denisovans oli läheistä sukua sekä nykyihmisille että neandertalilaisille. On olemassa geneettisiä indikaattoreita, jotka osoittavat, että he olivat lähempänä neandertalilaisia ​​kuin Homo sapiens, mutta meillä ei vieläkään ole tarpeeksi Denisovan yksilöitä ymmärtääksemme täysin tätä lajia.

Tiedämme, että myös Denisovanit risteytyivät lajimme kanssa. Joissakin ihmispopulaatioissa, kuten Oseaniasta ja Papua-Uudesta-Guineasta, Denisovan-seos on merkittävämpi kuin neandertalilainen, noin 6 %. Tämän lisäksi Denisovans risteytyi myös neandertalilaisten kanssa - geenitutkimuksessa löydettiin todisteita yhteisestä DNA:sta kaikkien kolmen ihmislajin (tai alalajin) välillä.

Neandertalin geenien vaikutus?

Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että neandertalilaiset risteytyivät Homo sapiensin kanssa. Todiste on geeneissämme: nykyihmispopulaatioissa on neandertalilaisia ​​sekoituksia. Pienikin prosenttiosuus kertoo mielenkiintoisen tarinan esivanhemmistamme ja heidän suhteestaan ​​muihin, nyt sukupuuttoon kuolleisiin ihmislajeihin.

Mitä se merkitsee meille? Se, että joillakin meistä on neandertalilaisia ​​ja/tai denisovanlaisia ​​sekoituksia, ei tarkoita evolutionaarisen edistyksen tasoa. Kukaan ihminen ei ole 'vähemmän kehittynyt' sen vuoksi, että hänellä on korkeampi neandertalilainen tai denisovanlainen seos kuin joku muu.

Tutkijat pyrkivät ymmärtämään, kuinka tämä geneettinen seos voi vaikuttaa eläviin ihmisiin. Vaikuttavatko neandertalilaiset geenit terveyteen (ja jos kyllä, millä tavalla?) Onko tällä sekoituksella tiettyjä etuja tai haittoja?

Meillä ei vieläkään ole konkreettisia vastauksia, vaikka on merkkejä siitä, että näillä geeneillä saattaa olla tietty ero. Tutkijat ovat löytäneet yhteyden neandertalilaisten geenien ja immuunijärjestelmän välillä, mikä saattaa heijastua allergiat . Toisessa tutkimuksessa havaittiin, että naisilla, joilla on suurempi prosenttiosuus neandertalilaisgeenejä, saattaa olla parempi hedelmällisyyttä . Tutkijat löysivät myös yhteyden neandertalilaisten geenien ja vakavan kehittymisriskin välillä COVID 19 . Neandertalin geenit voivat myös vaikuttaa alemmat kipukynnykset nykyihmisissä.

Nämä tutkimukset ovat kiehtovia, mutta emme vielä tiedä niin paljon. Olemme vasta alkamassa löytää yksityiskohtia esi-isiemme ja muiden ihmislajien välisistä risteytystapahtumista. Lisätutkimukset ja löydöt auttavat meitä paljastamaan lisää salaisuuksia lajimme esihistoriasta ja sen suhteesta muihin populaatioihin.