Współcześni ludzie pochodzą nie z jednej, lecz co najmniej z dwóch populacji dawnych przodków, które oddzieliły się od siebie, a następnie ponownie połączyły, na długo przed tym, jak rozprzestrzenili się po całym świecie. Takie sensacyjne informacje publikują dziś na łamach czasopisma "Nature Genetics" badacze z Uniwersytetu w Cambridge. Dzięki zaawansowanej analizie pełnych sekwencji genomu współczesnych ludzi znaleźli dowody na to, że jesteśmy wynikiem mieszania genetycznego między dwiema populacjami, które rozdzieliły się około 1,5 miliona lat temu, by około 300 000 lat temu znów się spotkać. Jedna z tych grup dała nam 80 proc. genomu, druga 20 proc.

Przez ostatnie dwie dekady w genetyce ewolucyjnej człowieka dominowało przekonanie, że Homo sapiens pojawił się po raz pierwszy w Afryce około 200-300 tysięcy lat temu i pochodził z jednej linii. Wcześniejsze badania wykazały też, że neandertalczycy i denisowianie - przedstawiciele dwóch wymarłych linii naszych krewnych - krzyżowali się z Homo sapiens około 50 tysięcy lat temu. Nowe badania sugerują, że na długo przed tymi interakcjami - już około 300 tysięcy lat temu - miało miejsce znacznie bardziej znaczące genetyczne "mieszanie". 

Jego skutki są w naszym genomie znacznie bardziej widoczne. W przeciwieństwie do DNA neandertalczyków, które stanowi tylko około 2 proc. genomu nowoczesnych ludzi spoza Afryki, to starożytne mieszanie dało nam 10-krotnie więcej i jego ślady są obecne u wszystkich współczesnych ludzi. 

Pytanie o to, skąd pochodzimy, fascynuje ludzi od wieków - mówi pierwszy autor pracy, dr Trevor Cousins z Wydziału Genetyki w Cambridge - Przez długi czas zakładano, że ewoluowaliśmy z jednej ciągłej linii przodków, ale dokładne szczegóły naszych początków pozostają niepewne. 

Nasze badania wskazują, że nasze ewolucyjne pochodzenie jest bardziej złożone i obejmuje różne grupy, które rozwijały się osobno przez ponad milion lat, a następnie połączyły się, tworząc nowoczesny gatunek ludzki - dodaje współautor publikacji, profesor Richard Durbin, również z Wydziału Genetyki. 

Metoda opracowana przez autorów pracy polegała na analizie DNA współczesnych ludzi, bez uwzględniania starożytnego materiału genetycznego pobieranego np. z dawnych kości. To pozwoliło wnioskować na temat populacji przodków, które mogły nie pozostawić żadnych fizycznych śladów. Dane użyte w badaniu pochodzą z projektu "1000 Genomów", globalnej inicjatywy, która zsekwencjonowała DNA ludzi należących do różnych społeczności w Afryce, Azji, Europie i Amerykach. Zespół opracował algorytm obliczeniowy o nazwie cobraa, który modeluje, jak starożytne populacje ludzkie rozdzielały się, a następnie ponownie łączyły. Przetestowali algorytm, używając danych symulacyjnych, a następnie zastosowali go do rzeczywistych danych genetycznych ludzi z projektu "1000 Genomów". 

Dalsza część artykułu pod materiałem video:

Z pomocą tej metody badacze byli w stanie nie tylko zidentyfikować te dwie populacje naszych przodków, ale też prześledzić niektóre procesy, które miały miejsce już po ich początkowym rozdzieleniu. 

Bezpośrednio po rozdzieleniu się tych dwóch populacji widzimy u jednej z nich poważne wąskie gardło, co sugeruje, że zmniejszyła się do bardzo małych rozmiarów, a dopiero potem powoli rozbudowywała się przez mniej więcej milion lat - tłumaczy współautor pracy, prof. Aylwyn Scally, również z Wydziału Genetyki - Ta właśnie populacja później dała nowoczesnym ludziom około 80 proc. materiału genetycznego. To z niej także, jak się wydaje, wyodrębnili się neandertalczycy i denisowianie.

Z kolei jednak niektóre geny z tej drugiej populacji, która ma mniejszościowy udział w naszym materiale genetycznym, szczególnie te związane z funkcjonowaniem mózgu i przetwarzaniem bodźców nerwowych, mogły odegrać kluczową rolę w ewolucji człowieka - dodaje Cousins. 

Kim więc byli nasi tajemniczy przodkowie? Dowody kopalne sugerują, że takie gatunki jak Homo erectus i Homo heidelbergensis żyły zarówno w Afryce, jak i w innych regionach w tym okresie, co sprawia, że można je uważać za potencjalnych kandydatów do tych populacji przodków. By jednak faktycznie zidentyfikować, które populacje genetycznych przodków odpowiadały której grupie kopalnej, trzeba dalszych badań. 

Autorzy pracy chcą teraz udoskonalić swój model, aby uwzględnić bardziej stopniowe wymiany genetyczne między populacjami, a nie tylko ostre chwile separacji czy ponownego połączenia. Planują również zbadać, jak ich odkrycia odnoszą się do innych odkryć w antropologii, takich jak dowody kopalne z Afryki, które sugerują, że wczesni ludzie mogli być znacznie bardziej zróżnicowani, niż wcześniej sądzono. 

Fakt, że możemy rekonstruować wydarzenia sprzed setek tysięcy lub milionów lat, tylko patrząc na współczesne DNA, jest zdumiewający. I mówi nam, że nasza historia jest znacznie bogatsza i bardziej złożona, niż sobie wyobrażaliśmy - dodaje Scally.

Zobacz również: