Ľudský rodokmeň je oveľa zložitejší. Vedci našli v ľudskej DNA dve neznáme línie predkov
Vedci našli v DNA dnešných ľudí stopy dvoch neznámych ľudských línií. Jedna z nich sa od našich predkov oddelila pred 1,8 milióna rokov.
Ľudský rod netvorili dokonale oddelené vetvy. Naši predkovia sa krížili s neandertálcami, denisovanmi a podľa novej štúdie aj s ďalšími dvoma neznámymi líniami hominínov. S jednou z nich sa stretli priamo v Afrike. Pri druhej sa dávna DNA zrejme dostala k moderným ľuďom cez denisovanov.
Nevieme, ako tieto populácie vyzerali ani ku ktorým známym fosíliám ich zaradiť. Tím z Kalifornskej univerzity v Berkeley však našiel ich stopy v DNA žijúcich ľudí a odhadol, kedy sa jednotlivé línie oddelili a znovu stretli. Výsledky zverejnil časopis Science.
Neznámych predkov našli bez jedinej fosílie
Kríženie s vyhynutými príbuznými vedci doteraz dokazovali najmä porovnaním našej DNA s genómami z neandertálskych a denisovanských kostí. Problém je, že DNA dlho vydrží najmä v chlade a suchu. V Afrike a trópoch sa preto zachováva veľmi zle. Nová metóda TRACE dokáže hľadať neznámych predkov len v genómoch dnešných ľudí.
Zo stoviek kompletných genómov vytvára mapu toho, ako sa jednotlivé úseky DNA dedili a vetvili. Predstav si rodokmeň, ktorý nesleduje jednu rodinu, ale pôvod každého kúsku ľudského genómu. Väčšina úsekov vedie k pomerne nedávnemu spoločnému predkovi. Niektoré však pochádzajú od predka, ktorý žil mimoriadne dávno. To môže znamenať, že sa do našej DNA dostali z dávno oddelenej ľudskej línie.
„V DNA sa zachovali stopy našej dávnej minulosti. TRACE nám umožňuje tieto staré príbuzenské vzťahy poskladať a odhaliť vyhynuté ľudské populácie, aj keď z nich nemáme žiadnu zachovanú DNA,“ vysvetlila Priya Moorjani z Berkeley.
Tím najprv overil, či TRACE správne nájde známe neandertálske a denisovanské úseky. Keď to fungovalo, pozrel sa na starú DNA, ktorú nebolo možné priradiť ani jednej z týchto skupín.
Neprehliadni
Metóda však minulosť nečíta priamo. Výsledok závisí od toho, ako presne sa podarí genetické rodokmene poskladať. Autori preto pripúšťajú, že časť archaických úsekov mohla zatiaľ uniknúť.
Stopu po neznámom predkovi si z Afriky odnieslo celé ľudstvo
Túto neznámu genetickú stopu našli vo všetkých skúmaných populáciách – u Afričanov aj ľudí mimo Afriky. Každý analyzovaný človek niesol približne 0,5 až 1 percento DNA z tejto línie. Ide o podiel porovnateľný s neandertálskou DNA u mnohých dnešných ľudí.
Najmenej k jednému kríženiu muselo dôjsť v Afrike ešte pred posledným veľkým odchodom Homo sapiens do zvyšku sveta, teda pred viac než 50-tisíc rokmi. Keď časť ľudí Afriku opustila, túto DNA si odniesla so sebou. Štúdia nevylučuje ani ďalšie miešanie medzi africkými populáciami, dnešné dáta ho však nevedia presne rozlíšiť.
Záhadná línia sa od vetvy vedúcej k moderným ľuďom oddelila približne pred 800-tisíc rokmi. Jedným z možných kandidátov sú africké skupiny rodu Homo zo stredného pleistocénu vrátane populácií označovaných ako Homo heidelbergensis. Vedci však nenašli DNA konkrétnej fosílie, ktorá by toto spojenie potvrdila.
„Podarilo sa nám zmapovať miesta v genóme moderných ľudí, ktoré pochádzajú z tejto neznámej línie, a ukázať, že túto stopu nesú všetky populácie, nielen Afričania,“ uviedol Yulin Zhang, jeden z prvých autorov štúdie.
DNA tvora spred 1,8 milióna rokov sa k nám dostala cez denisovanov
Druhá línia je omnoho staršia. Od vetvy vedúcej k moderným ľuďom sa oddelila približne pred 1,8 milióna rokov. Jej DNA sa k nám zrejme nedostala priamo. Najskôr sa táto superarchaická populácia v Eurázii krížila s denisovanmi a tí neskôr časť jej génov odovzdali Homo sapiens.
Vedci ju zachytili pri analýze genómov obyvateľov Oceánie, ktorí majú vysoký podiel denisovanskej DNA. Superarchaické úseky sa objavili práve v jej vnútri, čo podporuje prenos cez denisovanov. Samotní denisovania mohli mať približne 3 až 5 percent tejto starej DNA. V dnešných oceánskych populáciách z nej zostalo v priemere asi 0,002 percenta genómu.
Horúcim kandidátom je Homo erectus, ktorý v tom čase žil v Eurázii. Istotu však nemáme, pretože z jeho fosílií zatiaľ nepoznáme kompletný genóm, s ktorým by vedci mohli nájdené úseky porovnať.
„Tento nález je fascinujúci, pretože odhaľuje genetický príspevok línie starej viac než milión rokov, hoci z nej nemáme žiadnu sekvenovanú DNA,“ povedal Arjun Biddanda z Univerzity Johnsa Hopkinsa.
Nie všetka cudzia DNA bola pre našich predkov problémom
Neznáme úseky nie sú v genóme roztrúsené úplne náhodne. Vedci ich častejšie našli v oblastiach spojených s imunitou a metabolizmom. Prispôsobenie sa novým chorobám a potrave patrilo medzi najsilnejšie tlaky ľudskej evolúcie. Cudzie gény preto mohli byť užitočné a prírodný výber ich zachoval.
Štúdia však neukázala, ktoré konkrétne varianty človeku pomáhali ani čo presne robia. Je to stopa, nie dôkaz konkrétnej výhody.
Ešte zvláštnejšie je, že DNA prvej neznámej línie zostala aj na miestach, kde neandertálska a denisovanská DNA takmer chýba. Genetici ich volajú „púšte introgresie“, teda oblasti, z ktorých cudzia DNA v priebehu evolúcie zmizla.
Doteraz sa predpokladalo, že tieto časti genómu archaickú DNA jednoducho netolerujú. Nový výsledok však naznačuje, že problémom nebola jej staroba. Niektoré neandertálske a denisovanské gény mohli byť pre Homo sapiens jednoducho menej kompatibilné.
Namiesto stromu vznikla zamotaná sieť dávnych ľudských populácií
Výskum ukazuje, že vývoj človeka nepripomínal strom s dokonale oddelenými vetvami. Skôr išlo o sieť populácií, ktoré sa rozchádzali, migrovali a po tisícoch rokov sa znovu stretávali. Niektoré gény z týchto stretnutí zmizli. Iné nosíš v sebe dodnes.
Vedci chcú TRACE použiť na rozmanitejšie genómové databázy z Afriky a Ázie, kde môže odhaliť ďalšie slabé stopy. Pomohli by aj nové denisovanské genómy, pretože dnes majú vedci k dispozícii iba jeden publikovaný referenčný genóm. Koľko ďalších neznámych ľudských línií sa skrýva v našej DNA, zatiaľ nikto nevie.
