Oamenii și oamenii de Neanderthal s-au încrucișat?

Strămoșii noștri au coexistat cu oamenii de Neanderthal de mii de ani. Aceste două specii au ocupat teritorii comune în Europa și părți ale Asiei până acum 40.000 de ani, când oamenii de Neanderthal au dispărut. Homo sapiens și oamenii de Neanderthal sunt specii similare din punct de vedere genetic care s-ar putea încrucișa. Cercetările genetice contemporane demonstrează că a existat într-adevăr încrucișări între aceste grupuri; de fapt, astăzi, populațiile umane au în jur de 1-4% din genele de Neanderthal.

Homo sapiens și oamenii de Neanderthal

Homo neanderthalensis, cunoscut sub numele de neanderthalienii , reprezintă o specie distinctă de oameni timpurii descoperite în secolul al XIX-lea. Sunt probabil cele mai faimoase dintre toate speciile umane dispărute, deși încă nu știm suficient despre ele.

Din fericire, cercetarea genetică ajută la descoperirea diferențelor și asemănărilor dintre neandertalieni și propria noastră specie, Homo sapiens. Știm că strămoșii noștri au împărtășit habitate cu oamenii de Neanderthal în Europa, Asia de Vest și părți din Orientul Mijlociu până la dispariția oamenilor de Neanderthal în urmă cu aproximativ 40.000 de ani. Cu toate acestea, nu știm prea multe despre viața lor împreună și încă nu suntem siguri dacă propria noastră specie a contribuit la stingerea neandertalienilor.

Știm, de asemenea, că acestea erau grupuri genetice foarte asemănătoare de oameni timpurii. În timp ce specia noastră, Homo sapiens, este singura care a rămas astăzi pe Pământ, a fost doar una dintre numeroasele specii umane care au existat. Primii membri ai genului nostru Homo (oameni), a apărut în urmă cu aproximativ 2,4-1,5 milioane de ani. Aceste specii timpurii, acum dispărute, includ Homo habilis, Homo ergaster și Homo erectus. Mai târziu, în urmă cu aproximativ 700-600 000 de ani, au apărut noi specii de oameni, adesea numite „Homo sapiens arhaic”. Acestea au evoluat probabil din Homo erectus și se crede că Homo sapiens arhaic, cum ar fi Un bărbat din Heidelberg , sunt strămoși direcți atât ai oamenilor moderni, cât și ai neandertalienilor. Se estimează că oamenii de Neanderthal s-au separat genetic de specia noastră în urmă cu aproximativ 550-500 000 de ani.

Cei mai timpurii membri ai speciei noastre au provenit din Africa, cu aproximativ 200-150.000 de ani în urmă (sau chiar mai devreme, cu aproximativ 300.000 de ani în urmă, potrivit unor date). Cu toate acestea, ei nu au avut șansa să-i întâlnească pe neanderthalieni imediat, deoarece oamenii de Neanderthal nu trăiau în Africa. Abia după ce Homo sapiens a migrat din Africa în Asia și Europa a făcut primul contact, acum aproximativ 100.000 de ani.

Din punct de vedere fizic, oamenii de Neanderthal erau foarte asemănători cu Homo sapiens, cu excepția unor caracteristici specifice. Neanderthalienii aveau o creastă pronunțată a sprâncenelor și erau ceva mai scunzi și mai îndesați decât oamenii moderni din punct de vedere anatomic. O astfel de formă a corpului a fost probabil o adaptare la mediile reci. Aveau și creier ceva mai mare decât specia noastră. În multe alte moduri, erau foarte asemănătoare cu noi, ceea ce nu este surprinzător, deoarece speciile noastre sunt foarte apropiate genetic. Acest lucru este crucial, deoarece încrucișarea nu ar fi posibilă cu o diferență genetică mai mare.

La fel din diferite specii?

Oamenii timpurii și oamenii de Neanderthal erau atât de asemănători genetic, încât oamenii de știință s-au întrebat despre posibilitatea încrucișării lor încă din a doua parte a secolului al XX-lea. Acest lucru a deschis, de asemenea, întrebarea dacă Homo sapiens și oamenii de Neanderthal erau de fapt doar variații diferite ale aceleiași specii, deoarece membrii aceleiași specii se pot încrucișa cu succes.

In conformitate cu conceptul de specie biologică , o specie este un grup de indivizi care se pot încrucișa și produce urmas fertil . „Pui fertilă” este termenul cheie, deoarece știm că unele specii foarte apropiate, dar diferite, pot produce descendenți vii, dar astfel de urmași sunt în general infertili. Un bun exemplu sunt caii și măgarii. Ei se pot încrucișa și pot produce descendenți infertili - catâri și bardoși. În unele cazuri rare, aceste animale pot fi fertile (acest lucru este valabil în principal pentru catâri femele), dar nu este o normă. Infertilitatea lor generală este unul dintre motivele clasificării măgarii și cailor ca specii diferite.

Desigur, conceptul de specie biologică este doar una dintre numeroasele moduri de a defini o specie. Ceea ce face o specie separată este o chestiune de consens științific și depinde de criterii complexe. Natura în sine este adesea mai evazivă decât ne place să credem și nu este întotdeauna ușor să definim cu precizie granițele dintre specii.

În același timp, problema descendenților fertili și infertili poate ajuta la înțelegerea relației dintre Homo sapiens și populațiile de Neanderthal în preistorie . Dacă aceștia ar fi aceleași specii, s-ar putea reproduce și s-ar putea lasa urmași fertili. În consecință, populațiile umane de astăzi ar avea un amestec de gene Homo sapiens și Neanderthal.

Pe de altă parte, dacă Homo sapiens și oamenii de Neanderthal ar fi specii diferite, nu ar trebui să existe gene de Neanderthal în populațiile umane de astăzi. Aceasta ar însemna fie că nu a existat încrucișare, fie că, chiar dacă ar exista, nu a produs descendenți fertili.

Deci, care este cazul? După cum se dovedește, răspunsul este mai complex decât un simplu „da” sau „nu”. Studiile genetice arată că populațiile umane de astăzi au într-adevăr un procent de gene Neanderthal. Aceasta dovedește că strămoșii noștri încrucişat cu neanderthalienii . Cu toate acestea, procentul acestor gene este relativ mic, în jur de 1-4%. Acest lucru complică interpretarea, deoarece acest procent relativ mic poate însemna lucruri diferite: fie încrucișarea a fost rară, fie doar un mic procent din urmași a fost fertilă (ceea ce ar sugera specii apropiate, dar diferite). În cele din urmă, procentul mic al genelor de Neanderthal ar putea fi din cauza numărului relativ mic de indivizi de Neanderthal. Știm că populația lor era mai mică în comparație cu Homo sapiens.

Chiar și cu aceste necunoscute, putem concluziona cu siguranță că oamenii și oamenii de Neanderthal s-au încrucișat. De fapt, acest lucru s-a întâmplat mai des decât se credea anterior.

Modele de încrucișare

În medie, oamenii de astăzi au între 1% și 4% din genele Neanderthal, deși procentul nu este același în toate populațiile. Multă vreme s-a crezut că oamenii care își urmăreau strămoșii exclusiv în Africa nu aveau niciun amestec de Neanderthal, deoarece oamenii de Neanderthal nu trăiau în Africa. Cu toate acestea, studii recente au arătat că acesta nu este neapărat cazul - există unele ADN-ul de Neanderthal în populațiile africane . De ce? Acest lucru se datorează complexității migrațiilor umane din întreaga lume. Grupurile Homo sapiens au părăsit inițial Africa și au migrat în jurul lumii. Cu toate acestea, unii s-au întors mai târziu în Africa și un procent dintre ei s-au încrucișat cu oamenii de Neanderthal în timpul petrecut în afara Africii, lucru care se reflectă în genele populațiilor africane de astăzi.

Fluxul genelor a avut loc și în direcția opusă. Știm despre indivizi de Neanderthal cu un amestec de gene Homo sapiens. Unele dintre aceste evenimente s-au petrecut relativ încă de acum 100.000 de ani.

Un alt lucru pe care îl știm despre încrucișarea dintre oameni și Neanderthal este că s-a întâmplat de mai multe ori. Unele dintre cele mai timpurii exemple de încrucișare au avut loc în rândul populațiilor care s-au stins. Cu alte cuvinte, niciun om care trăiește astăzi nu este descendentul acelor oameni. Deoarece oamenii de astăzi au un amestec de Neanderthal, aceasta este o dovadă a evenimentelor ulterioare de încrucișare, ceea ce indică faptul că astfel de evenimente au fost mai frecvente decât se credea odinioară.

ADN mitocondrial

De asemenea, este interesant că oamenii moderni nu au ADN mitocondrial (mtDNA) de la neanderthalieni. Pentru a înțelege implicațiile acestui lucru, trebuie să înțelegem tiparele moștenirii ADNmt. Cea mai mare parte a ADN-ului este localizată în nucleul celulei, dar o mică parte este localizată în mitocondrii, o parte a celulei responsabilă de producerea de energie. Acest ADN este moștenit exclusiv de la mamă, deci este util pentru a urmări descendența genetică din partea mamei. Conform cunoștințelor actuale, oamenii au moștenit ADNmt numai din partea Homo sapiens și niciunul de la Neanderthalieni.

Implicațiile acestui lucru nu sunt complet înțelese. Ar însemna asta că bărbații au contribuit mai mult cu genele Neanderthal la oamenii moderni decât femeile? Dacă da, asta ne-ar putea spune ceva despre organizarea socială dintre oameni și neanderthalieni. Pe de altă parte, este posibil să fi existat odată a Amestec de Neanderthal în ADN-ul nostru mt, dar că aceste linii s-au stins la un moment dat. O altă posibilitate este că oamenii și oamenii de Neanderthal sunt într-adevăr specii diferite (pe baza conceptului de specie biologică) și că numai femeile umane și bărbații de Neanderthal ar putea produce descendenți fertili (dar nu bărbații umani și femeile de Neanderthal). Cercetările ulterioare, sperăm, vor face lumină asupra acestor întrebări.

Denisovenii

De asemenea, este important de menționat că oamenii de Neanderthal nu sunt singurii oameni preistorici care s-au încrucișat cu strămoșii noștri. O altă specie, denisovenii, a fost descoperită în 2010 în Siberia. Încă nu știm prea multe despre ei, dar sunt identificați ca o nouă specie de oameni pe baza ADN-ului lor. Conform cunoștințelor actuale, denisovenii erau strâns înrudiți atât cu oamenii moderni, cât și cu cei de Neanderthal. Există indicatori genetici că aceștia erau mai aproape de neandertalieni decât Homo sapiens, dar încă nu avem suficiente exemplare denizovenii pentru a înțelege pe deplin această specie.

Ceea ce știm este că și denisovenii s-au încrucișat cu specia noastră. În unele populații umane, cum ar fi cele din Oceania și Papua Noua Guinee, amestecul Denisovan este mai semnificativ decât Neanderthal, ajungând la aproximativ 6%. În plus, denisovenii s-au încrucișat și cu neanderthalienii - cercetările genetice au găsit dovezi ale ADN-ului partajat între toate cele trei specii (sau subspecii) de oameni.

Influența genelor de Neanderthal?

Cercetări recente au demonstrat că oamenii de Neanderthal s-au încrucișat cu Homo sapiens. Dovada se află în genele noastre: există un amestec de Neanderthal în populațiile umane moderne. Chiar și un mic procent spune o poveste interesantă despre strămoșii noștri și relația lor cu alte specii umane, acum dispărute.

Ce înseamnă pentru noi? Faptul că unii dintre noi avem amestec de Neanderthal și/sau Denisovan nu implică nivelul de progres evolutiv. Nicio persoană nu este „mai puțin evoluată” pentru a avea un amestec mai mare de Neanderthal sau Denisovan decât altcineva.

Oamenii de știință lucrează la înțelegerea modului în care acest amestec genetic ar putea afecta oamenii vii. Afectează genele de Neanderthal sănătatea (și dacă da, în ce fel?) Există anumite avantaje sau dezavantaje pe care le poate aduce acest amestec?

Încă nu avem răspunsuri concrete, deși există indicii că aceste gene ar putea face o anumită diferență. Oamenii de știință au găsit o legătură între genele Neanderthal și sistemul imunitar, care s-ar putea reflecta alergii . Un alt studiu a constatat că femeile cu un procent mai mare de gene Neanderthal ar putea avea mai bine fertilitate . Oamenii de știință au descoperit, de asemenea, o legătură între genele de Neanderthal și riscul de a dezvolta grave COVID 19 . Genele Neanderthal ar putea contribui, de asemenea, la pragurile durerii inferioare la oamenii moderni.

Aceste studii sunt fascinante, dar sunt încă atât de multe pe care nu le știm. Abia începem să descoperim detalii despre evenimentele de încrucișare dintre strămoșii noștri și alte specii umane. Cercetările și descoperirile ulterioare ne vor ajuta să descoperim mai multe secrete din preistoria speciei noastre și din relația acesteia cu alte populații.