Η ομάδα του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ (UC Berkeley), σε συνεργασία με ερευνητές του Johns Hopkins, ειδικεύεται στη μελέτη της ανθρώπινης εξέλιξης μέσα από την ανάλυση γονιδιωμάτων. Τώρα η ίδια ομάδα ανακοίνωσε ότι εντόπισε στο DNA μας ίχνη από δύο άγνωστους, μέχρι σήμερα, προγόνους — τα λεγόμενα «φαντάσματα» (ghost ancestors). Πρόκειται για αρχαϊκά ανθρώπινα είδη με τα οποία διασταυρώθηκε ο σύγχρονος άνθρωπος, πέρα από τους ήδη γνωστούς Νεάντερταλ και Ντενίσοβα. Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στις 30 Ιουλίου στο επιστημονικό περιοδικό Science.
- Οι ερευνητές εντόπισαν DNA από δύο άγνωστα αρχαϊκά είδη, χωρίς να διαθέτουν κανένα αρχαίο δείγμα τους.
- Περίπου το 2% του σύγχρονου ανθρώπινου γονιδιώματος προέρχεται από αρχαϊκούς ανθρώπους.
- Κάθε άνθρωπος σήμερα φέρει 0,5% έως 1% DNA από τον έναν «πρόγονο-φάντασμα».
Προηγούμενες έρευνες είχαν δώσει ενδείξεις για διασταυρώσεις με άγνωστα αρχαϊκά είδη, αλλά δεν μπορούσαν να εντοπίσουν συγκεκριμένες περιοχές του γονιδιώματος ούτε να χρονολογήσουν το γεγονός. Η βασική δυσκολία: δεν υπάρχει καθόλου αλληλουχημένο DNA από αυτούς τους αρχαίους πληθυσμούς, όπως υπάρχει για τους Νεάντερταλ και τους Ντενίσοβα από απολιθώματα.
Μια μέθοδος που «διαβάζει» το DNA χωρίς απολιθώματα
Η ομάδα της Priya Moorjani, αναπληρώτριας καθηγήτριας μοριακής και κυτταρικής βιολογίας στο Μπέρκλεϊ, ανέπτυξε μια τεχνική με την ονομασία TRACE. Η μέθοδος αναλύει αποκλειστικά ολόκληρα γονιδιώματα σύγχρονων ανθρώπων από όλον τον κόσμο και ανασυγκροτεί τις γενεαλογικές τους σχέσεις — αυτό που ονομάζεται γράφημα προγονικού ανασυνδυασμού (ARG). Ουσιαστικά, φτιάχνει ένα «οικογενειακό δέντρο» για τα διάφορα τμήματα του γονιδιώματος.
«Οι γενεαλογίες διατηρούν ένα αρχείο του εξελικτικού μας παρελθόντος», εξηγεί η Moorjani. Εντοπίζοντας περιοχές των οποίων η καταγωγή ανάγεται ασυνήθιστα βαθιά στο χρόνο, οι επιστήμονες μπορούν να αποκαλύψουν συνεισφορές από εξαφανισμένους πληθυσμούς. Η αξιοπιστία της μεθόδου επιβεβαιώθηκε καθώς εντόπισε σωστά, μόνο από σύγχρονα γονιδιώματα, γνωστές περιοχές DNA Νεάντερταλ και Ντενίσοβα.
Ένας πρόγονος από την Αφρική, ένας από βάθος 1,8 εκατ. ετών
Ο πρώτος «πρόγονος-φάντασμα» διασταυρώθηκε με τον σύγχρονο άνθρωπο στην Αφρική, πριν από 50.000 χρόνια, δηλαδή πριν από την τελευταία μεγάλη έξοδο του Homo sapiens προς Ευρώπη και Ασία. Το DNA του αποτελεί περίπου το 1% του γονιδιώματός μας — ποσοστό συγκρίσιμο με αυτό των Νεάντερταλ. Η γενεαλογική γραμμή του διαχωρίστηκε από εκείνη του σύγχρονου ανθρώπου περίπου 800.000 χρόνια πριν.
«Καταφέραμε να βρούμε και να χαρτογραφήσουμε θέσεις στο γονιδίωμα που προέρχονται από αυτή τη γραμμή-φάντασμα και να δείξουμε ότι υπάρχει σε όλους τους σύγχρονους ανθρώπους, όχι μόνο στους Αφρικανούς», ανέφερε η Yulin Zhang, μεταπτυχιακή φοιτήτρια του Μπέρκλεϊ και μία εκ των δύο πρώτων συγγραφέων.
Ο δεύτερος πρόγονος, τον οποίο οι ερευνητές αποκαλούν «υπερ-αρχαϊκό», ανήκε σε γενεαλογική γραμμή ηλικίας 1,8 εκατομμυρίων ετών. Διασταυρώθηκε με τους Ντενίσοβα στην Ευρασία, και μέσω εκείνων το DNA του πέρασε αργότερα και στον Homo sapiens. «Είναι ιδιαίτερα συναρπαστικό, γιατί αποκαλύπτει γενετικές συνεισφορές από μια ανθρώπινη γραμμή που έζησε πάνω από ένα εκατομμύριο χρόνια πριν, χωρίς να έχουμε καμία αλληλουχημένη DNA από αυτόν τον πληθυσμό», σημείωσε ο Arjun Biddanda, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Johns Hopkins.
Συνολικά, οι ερευνητές υπολογίζουν ότι περίπου το 2% του σύγχρονου ανθρώπινου γονιδιώματος προέρχεται από αρχαϊκούς ανθρώπους.
Το ανθρώπινο δέντρο μοιάζει περισσότερο με ιστό
Το εύρημα ενισχύει την εικόνα ότι οι πρώτοι σύγχρονοι άνθρωποι όχι μόνο συνυπήρξαν με πολλές συγγενικές ομάδες ανθρωπιδών σε Αφρική και Ευρασία, αλλά ήταν και γενετικά αρκετά κοντά ώστε να διασταυρώνονται μαζί τους. «Συχνά φανταζόμαστε την ανθρώπινη εξέλιξη σαν ένα δέντρο που διακλαδίζεται», λέει η Moorjani. «Τα νέα δεδομένα αποκαλύπτουν μια πολύ πιο διασυνδεδεμένη ιστορία — σαν έναν σύνθετο ιστό πληθυσμών που ενώνονται με επαναλαμβανόμενα επεισόδια μετανάστευσης και ανάμειξης.»
Ενδιαφέρον έχει ότι μεγάλο μέρος του DNA από τον πρόσφατο «πρόγονο-φάντασμα» φαίνεται να διατηρήθηκε ευρέως στο γονιδίωμα, σε αντίθεση με τα τμήματα Νεάντερταλ και Ντενίσοβα που απουσιάζουν από πολλές περιοχές. Η ομάδα εικάζει ότι αυτό οφείλεται στο μεγαλύτερο μέγεθος του πληθυσμού των φαντασμάτων: στους μικρότερους πληθυσμούς των Νεάντερταλ και Ντενίσοβα συσσωρεύονταν πιθανότερα επιβλαβείς μεταλλάξεις, εναντίον των οποίων ενδέχεται να επέδρασε η φυσική επιλογή.
Ποιοι μπορεί να ήταν αυτοί οι πρόγονοι
Η ταυτότητα των δύο ειδών παραμένει άγνωστη. Ωστόσο ο υπολογιζόμενος χρόνος διαχωρισμού συμπίπτει με την παρουσία ομάδων Homo του Μέσου Πλειστοκαίνου στην Αφρική πριν από 800.000 χρόνια, καθώς και του Homo erectus στην Ευρασία πριν από 1,8 εκατ. χρόνια. Οι ερευνητές εικάζουν ότι ο πρόσφατος πρόγονος θα μπορούσε να είναι ο Homo heidelbergensis.
Ο Chris Stringer, του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας του Λονδίνου, χαρακτήρισε τη δουλειά «σημαντική και καινοτόμο». Συμφωνεί ότι ο πιο πρόσφατος πρόγονος θα μπορούσε να είναι ο Homo heidelbergensis — απολιθώματα δείχνουν ότι το είδος υπήρχε στην Αφρική έως και πριν από 300.000 χρόνια — ενώ ο πιθανότερος υποψήφιος για την υπερ-αρχαϊκή γραμμή, λέει, είναι ο Homo erectus. «Αυτά τα αποτελέσματα προσφέρουν έμμεσους τρόπους για την ανασυγκρότηση τμημάτων του γονιδιώματος πιο πρωτόγονων ειδών», τόνισε.
Όπως επισημαίνει η Zhang, καθώς τα διαφορετικά κομμάτια DNA είναι διασκορπισμένα ομοιόμορφα σε όλο το γονιδίωμα των ζωντανών ανθρώπων, θεωρητικά θα ήταν δυνατό να ανασυγκροτηθεί σχεδόν ολόκληρο το γονιδίωμα του πρόσφατου προγόνου — κάτι που η ομάδα δεν έχει ακόμη επιχειρήσει.
Πιστεύετε ότι μέθοδοι όπως η TRACE μπορούν να ξαναγράψουν όσα ξέρουμε για την καταγωγή μας; Μοιραστείτε την άποψή σας στα σχόλια.
