Hvatberi í útrýmingarhættu

Mannkynið mun deyja út...einhvern dag (líklega óháð veðri). 99,99% allra tegunda sem stigið hafa fæti, rót eða þreifara á plánetu okkar hafa dáið út. Þetta er eitt af lögmálum þróunar, sem gjörðir okkar, trú og orð fá ekki breytt. Það er þó óskandi að við sem tegund njótum jafn langrar dvalar á hnettinum og skeifukrabbar.

Spurningin sem Spencer Wells og félagar hjá National Genographic Project (sem er rekið af National Geographic) eru að eiga við er uppruni mannkyns. Reynt er að meta breytileika í erfðamengi nútímamanna, til að kanna sögu og far þjóða og þjóðarbrota (athugið, kynþættir í gamaldagsmerkingu orðsins eru gagnslausir). Nálgunin er að safna erfðaefni frá fjölda fólks, skima fyrir erfðabreytileika og reikna ættartré fyrir mannkynið. Greinin í American Journal of Human Genetics, sem gat af sér fréttirnar í Jyllandspóstinum, Mogganum, Science Daily og fleiri miðlum einblíndi á hvatberalitninga úr 624 Afrískum einstaklingum. Ættartréð endurspeglar að einhverju leyti landfræðilega legu einstaklingana, og gera höfundarnir mikið upp úr því að einstaklingar sem tilheyra Khoisan ættinni hópast á eina greinina. Höfundar gera því skóna að mannkynið hafi skipts upp í tvo aðskilda hópa fyrir u.þ.b. 100.000 árum sem gæti hafa tengst erfiðum veðurskilyrðum í Afríku. Það sem hefur varið mesta athygli, er ályktun byggð á þessum gögnum, um að mannkynið hafi verið mjög fámennt á ákveðnum tímapunkti, verið á mörkum útdauða. Tilvitnun þessi er ekki komin frá Wells og félögum, heldur Meave Leakey sem reyndar tilheyrir NGP sjá orðrétt.

"Who would have thought that as recently as 70,000 years ago, extremes of climate had reduced our population to such small numbers that we were on the very edge of extinction."

Það sem gleymist í tilvitnunum, herlegheitunum og fréttatilkynningum er að einungis lítill hluti erfðamengisins var notaður í rannsókninni. Og vitað er, bæði frá lögmálum erfða og þróunarfræði og rannsóknum á fleiri erfðamörkum, er að genin eiga hvert sína sögu. Ef við skoðuðum genið fyrir blóðrauða (hemoglóbín) fyrir sömu einstaklinga er öruggt að við fáum annað tré, og það gildir fyrir öll önnur gen í erfðamenginu. Nú er jafnvel boðið upp á nútíma ættfræði "greiningu" byggða á erfðabreytileika, til að reyna að komast að þróunarlegum uppruna einstaklinga, það eru skottuvísindi af verstu gerð. Rannsóknir á þessu sviði eru ekki alveg vonlausar, því ef nægilega mörg erfðamörk eru skoðuð getum við fengið örlitla yfirsýn um skyldleika innan hóps einstaklinga. 

Rétt er að árétta að því fer fjarri að fólk sé mótað af genunum eingöngu. Ættartré hvers gens er einstakt, eins og samsetning gena í hverjum einstaklingi. Það gildir jafnt um menn, hundasúrur og skeifukrabba.

Mannkynið var í alvarlegri útrýmingarhættu

Langa leiðin frá Neanderthal

Nýliðinn miðvikudagsmorgun fluttu Svante Pääbo og Johannes Krause frá Max Planck stofnunni í Leipzig erindi í húsakynnum Íslenskrar erfðagreiningar um raðgreiningu erfðamengis Neanderthalsmannsins. Raðgreining erfðamengja felur í sér að ákvarða röð basa í erfðamenginu, til að finna hvaða gen eru til staðar, innbyrðis afstöðu þeirra og með samanburði við aðrar erfðamengi annara lífvera, finna breytingar sem þau hafa orðið fyrir í tímans rás.

En hvers vegna ættum við að rannsaka erfðamengi útdauðra frænda okkar? Svante reyndi að svara þeirri spurningu, aðallega með skírskotun til forvitni okkar um eigin uppruna og líffræði.

Í fyrsta lagi eru menn heillaðir af sérstöðu sinni sem tegund. Í stuttu máli er Homo sapiens fiskur sem gekk á land, hékk í tré og gengur nú uppréttur á afturlimunum. Bróðurpartur erfðamengis okkar er eins og annara prímata og mjög svipaður fiskum og jafnvel þráðormum. Vissulega hafa nokkrar breytingar orðið, sumar eru einstakar fyrir prímata sem hóp, og síðan aðrar sem einkenna manninn. Áætlað er að 30 milljónir basa séu mismunandi milli erfðamengja manns og simpansa, og að 95% þessara breytinga skipti engu máli...séu hlutlausar.

Paabo leitaðist við að skilgreina eiginleika sem eru manninum einstakir, greind, félagsatferli, næmni gagnvart ákveðnum sýklum o.s.frv. Hann lagði áherslu á að einungis væri stigsmunur á flestir þessara eiginleika milli manns og simpansa, ekki eðlismunur. T.d. hafa simpansar sýnt mikla námshæfileika, valda 100+ orðaforða, nota verkfæri og eru með flókið félagsatferli. Oft hælir nútímamaðurinn sér af greind og höfuðstærð, en náfrændi okkar Homo neanderthalensis var með stærri höfuðkúpu en við (mynd úr bók Barton og félaga, http://www.evolution-textbook.org).

 

Í öðru lagi getur erfðamengi Neanderthalsmannsins svarað spurningunni um hvort kynblöndun var milli þeirra og nútímamannsins (rætt hér áður). 

Þriðja meginástæðan er að erfðamengi geta sagt ýmislegt um líffræði tegunda, sem ekki er hægt að ráða úr beinum og öðrum leifum. Fleiri rök eru fyrir því að raðgreina erfðamengi Neanderthalsmannsins, ekki rakin frekar hér því við viljum rýna aðeins í framkvæmdina og niðurstöðurnar.

Raðgreining DNA úr steingerfingum krefst tæknilegrar nákvæmni og margskonar leiðréttinga vegna mengunar. Ferlið hefst á því að beinahluti er mulinn í duft, og DNA einangrað. Mismunandi sýni eru skimuð, til að ákvarða hlutfall Neanderthals DNA og mannaerfðaefnis (með því að magna upp hluta af hvatbera litningi). Þeir notuðu einungis sýni sem voru með lítið hlutfall af mannaerfðaefni, sem situr utan á beinunum e.t.v. frá því þau voru grafin upp, eða handfjötluð á safni.

Raðgreiningin fer fram á hreinsuðu DNA úr beinunum og síðan eru raðirnar skimaðar fyrir annarskonar mengun (gerlum, plöntuleifum, o.s.frv.). Innan við 10% raða úr hverri keyrslu eru úr mannöpum, líklega Neanderthalsmanni (mengun frá H. sapiens fellur líka í þennan hóp!).

Það sem er kannski mest sláandi við vinnuna er hversu langan tíma þetta mun taka. Núna hafa þau safnað 60 Mb (megabasar - milljón basa), til samanburðar er erfðamengi mannsins 3.200 Mb, þannig að langt er í land.  Einnig er sláandi, þrátt fyrir varkár vinnubrögð, að enn eru vísbendingar um mengun í sýnunum. Allar niðurstöður sem koma úr verkefninu verður að túlka á grandvaran hátt, og frekari staðfestingar á að vera krafist.

Því miður er freistingin til að túlka takmarkaðar niðurstöður oft mikil, og við höfum rætt dæmi þar sem því var haldið fram að Neanderthalsmennirnir hafi verið rauðhærðir, og með samskonar málhæfileika og nútímamaðurinn. Ástæðan er líklega sú að vísindamenn eru mennskir, og gera samskonar skyssur og aðrir. Ef svo vildi til að Neanderthalsmaðurinn hefði þraukað á jörðinni, er allt eins líklegt að hann hefði oftúlkað niðurstöður um erfðamengi útdauðu og heilasmáu systurtegundarinnar Homo sapiens.