Przodek widmo? Przełomowa technika ujawnia nieznane ślady w naszym DNA

Dotychczasowe badania wykazały, że współcześni ludzie dzielą część swojego DNA z neandertalczykami i denisowianami - wymarłymi już przedstawicielami rodzaju Homo, których szczątki udało się przebadać genetycznie. Jednak w ludzkim genomie od dawna dostrzegano ślady jeszcze starszych i nieznanych domieszek, których źródła pozostawały tajemnicą ze względu na brak zachowanego materiału genetycznego tych populacji.

Przełom nastąpił dzięki opracowaniu przez zespół z Berkeley nowej techniki analitycznej o nazwie TRACE (TRacking Archaic Contributions via ARG Estimation). Metoda ta pozwala na identyfikację fragmentów DNA pochodzących od wymarłych populacji, nawet jeśli nie dysponujemy ich bezpośrednim materiałem genetycznym. TRACE wykorzystuje pełne sekwencje genomów współczesnych ludzi z całego świata, rekonstruując genealogiczne powiązania i tworząc szczegółową mapę dziedziczenia poszczególnych fragmentów DNA.

Analizy przeprowadzone przez naukowców pozwoliły wyodrębnić dwa nieznane dotąd źródła domieszek genetycznych. Pierwszy z nich, określany mianem „przodka widmo”, to linia homininów, która rozdzieliła się z przodkami współczesnych ludzi około 800 tysięcy lat temu, w tym samym okresie, gdy wyodrębniły się linie neandertalczyków i denisowian. Do krzyżowania się tej linii z Homo sapiens doszło jeszcze przed wielką migracją ludzi z Afryki, ponad 50 tysięcy lat temu. Co istotne, ślady tej domieszki odnaleziono zarówno u współczesnych Afrykanów, jak i nie-Afrykanów, co wskazuje, że wydarzenie to miało miejsce przed rozprzestrzenieniem się ludzi na inne kontynenty. Fragmenty DNA pochodzące od tego przodka stanowią około procenta genomu współczesnych ludzi, podobnie jak domieszka neandertalska.

Drugie źródło, nazwane „superarchaicznym przodkiem”, to linia homininów, która oddzieliła się od reszty drzewa genealogicznego człowieka aż 1,8 miliona lat temu. Ta starożytna populacja krzyżowała się z denisowianami na terenie Eurazji, a następnie jej geny trafiły do Homo sapiens poprzez dalsze krzyżowanie się ludzi z denisowianami. Najwięcej śladów tej domieszki odnaleziono u mieszkańców Oceanii, gdzie denisowianie pozostawili szczególnie silny ślad genetyczny.

Odkrycia te uzupełniają dotychczasowy obraz ewolucji człowieka, który często przedstawiano jako rozgałęzione drzewo z wyraźnie oddzielonymi liniami. Nowe dane sugerują, że historia naszego gatunku przypomina raczej złożoną sieć, w której różne populacje wielokrotnie się ze sobą mieszały, wymieniając materiał genetyczny. Takie epizody krzyżowania się były powszechne nie tylko w czasach historycznych, ale także jeszcze bardziej odległej przeszłości.

Badacze podkreślają, że wiele fragmentów archaicznego DNA znajduje się w regionach genomu związanych z odpornością i metabolizmem . To sugeruje, że wymiana genów z innymi populacjami mogła mieć kluczowe znaczenie dla przystosowania się ludzi do nowych patogenów i warunków środowiskowych. Wprowadzenie nowych wariantów genetycznych mogło zwiększać szanse przeżycia i rozprzestrzeniania się korzystnych cech w populacji.

Naukowcy są przekonani, że wraz z rozwojem baz danych genomów ludzi z różnych zakątków świata oraz udoskonalaniem metod analitycznych możliwe będzie odkrycie kolejnych, dotąd nieznanych epizodów w historii naszego gatunku. Szczególnie cenne mogą okazać się nowe dane dotyczące denisowian oraz ewentualne sekwencje białek z zachowanych szczątków Homo erectus, które mogą pomóc w identyfikacji „superarchaicznych” przodków. Zespół z Berkeley podkreśla też, że metoda TRACE ma potencjał do zastosowania nie tylko w badaniach nad ewolucją człowieka, ale także w analizach dziejów innych gatunków.

Czytaj cały artykuł u źródła — RMF24.pl