Kynblöndun okkar og Neanderthalsmanna

Neanderthalsmenn dóu út fyrir um 30.000 árum. Elstu leifar Homo sapiens eru um 200.000 ára. Það er augljóst að báðar tegundirnar bjuggu í Evrópu og Evrasíu á svipuðum tíma.

Eðlilega er spurt um ást og stríð.  Var kynblöndun á milli tegundanna? Eða börðust þær á banaspjótum.

Fyrsti frummaðurinn var tegundin Homo neanderthalensis (lýst árið 1864). Tegundin dregur nafn sitt dal í Þýskalandi, þar sem árið 1856 fannst hauskúpa af manni, sem var greinilega ekki af okkar tegund. Reyndar höfðu tvær kúpur fundist áður, árið 1829 í Belgíu og 1848 á Gíbraltar en fólki var ekki ljóst þá að þetta væru bein útdauðrar tegundar en ekki bara afmyndaðir menn. 

 Svante Paabo og félagar við Max Planck stofnunina hafa í rúman áratug unnið við að einangra erfðaefni úr leifum Neanderthalsmanna, með það að markmiði að skoða uppruna þeirra og sérstöðu.

Forvitnin snýst jafnt að tegundinni sjálfri og því sem hún segir um okkur sjálf, sem okkar náskyldasti frændi eins og áður sagði:

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 og félagar hafa áður raðgreint erfðaefni hvatbera Neanderthalsmanna og komist að því að það er verulega frábrugðið okkar. Næsta verkefni var að raðgreina allt erfðamengi Neanderthalsmanna. Það er erfitt verkefni og vandasamt af mörgum ástæðum.

Í Science í dag (7 maí 2010) eru kynnt fyrstu drög að þessari raðgreiningu. Miðað við hveru ólík erfðamengi okkar og Neanderthalsmanna eru er hægt að álykta að um 500.000 séu liðin frá því að okkar sameiginlegi forfaðir var uppi. Þessar niðurstöður styðja semsagt eldri ályktanir, út frá beinabyggingu og hvatberaerfðaefni um að Neanderthalsmenn hafi verið okkar náskyldustu ættingjar

Það sem vekur meiri athygli er sú ályktun Paabo og félaga að hlutar erfðamengis Evrópu og Asíubúa, séu ættaðir frá Neanderthalsmönnum. Það væri vísbending um blöndun á blóði ef ekki geði. Fjöldi dæma er um að tegundir sem hafa verið aðskildar í 500.000 ár eða meira hafi myndað frjó afkvæmi, og þar með skipst á erfðaefni. Samt sem áður er maður tvístígandi yfir þessum ályktunum, vegna i) erfðileika við að raðgreina forn bein og ii) þess hversu stutt er síðan tegundirnar aðskildust. 

Í heildina varpar erfðamengi Neanderthalskvennana (DNAið var úr beinum þriggja kvenna) athyglisverðu ljósi á líffræði mannsins og uppruna. Það er vissulega gaman að vera sérstakur, en ennþá skemmtilegra að eiga stóra fjölskyldu.

Aðrir pistalar okkar um Neanderthalsmenn

Adam neanderthal og Eva sapiens

Erfðamengi Neanderthalsmannsins

Langa leiðin frá Neanderthal

Vor nánasti frændi andaðist

Voru Neanderthalsmenn í útrýmingahættu?

Frumheimildin:

Richard E. Green og félagar A Draft Sequence of the Neandertal Genome Science 7 May 2010:
Vol. 328. no. 5979, pp. 710 - 722 DOI: 10.1126/science.1188021

Fréttir um erfðamengi Neanderthalsmanna:

BBC Neanderthal genes 'survive in us'

Nicholas Wade New York Times 6 maí 2010 Signs of Neanderthals Mating With Humans

 

Athugasemdir

[Vendetta, 7.5.2010 kl. 12:32]

Þegar talað er um humans í greininni er þá átt við Cro-Magnon eða eldri tegund? Annars er ekkert erfitt að ímynda sér að þessar tvær mennsku tegundir hafi átt frjó afkvæmi saman, þótt það sé ekki algengt meðal lægri dýrategunda. Og það er vitað að dýr sem eru mjög frábrugðin, eins og hestur og asni, geta auðveldlega átt afkvæmi, þótt þau svo verði ófrjó.

Ég sá í einni heimidamynd að dna í mönnum og bananaflugum er mjög svipað og styður það að 95% af dna er ekki virkt erfðamengi. Þannig að dna í Neandertalsmönnum og Cro-Magnon hlýtur að hafa haft hverfandi lítinn mun, en samt nægilega mikinn til að líta allt öðruvísi út og vera af annarri manntegund.

Í kvikmyndinni Clan of the Cave Bear voru sýndar amk. þrjár tegundir af primötum sem voru humanoids og sem annað hvort lifðu í sátt eða slógust. Í mínum huga hljóta að hafa verið fyrir hundruðum þúsunda ára margar manntegundir uppi á sama tíma, þar sem allar nema ein dóu út. Fyrst það er mikil fjölbreytni í dýraríkinu innan sömu ættar, er þá ekki hægt að ganga út frá því að þetta hafi líka átt við ættina Homo?

Láttu mig endilega vita ef þessar spurningar eru heimskulegar.

[Arnar Pálsson, 7.5.2010 kl. 16:59]

Takk kærlega Vendetta, þetta eru mjög fínar spurningar.

Homo neanderthalensis er talin systurtegund okkar, Cro-magnon er eftir því sem ég kemst næst annað nafn fyrir okkar nánustu forfeður.

Kynblöndun á milli afbrigða og tegunda getur hæglega gerst, en það fer eftir því hversu hress afkvæmin eru hvort slíkir kynblendingar viðhaldist eða deyi út. Ef t.d. einn kynblendingur af 100 þraukar og eignast afkvæmi, þá er það nóg til að flytja gen á milli tegundanna, en ekki nóg til að þær renni saman í eina.

Við og ávaxtaflugur deilum mörg genum, sem þýðir að t.d. ákveðin gen í okkur og þeim eru afrit af geni í sameiginlegum forföður (sem var uppi fyrir kannski 400-500 milljónum ára). Sá tími er umtalsverður og því eru genin orðin frekar ólík, kannski er 60% eða 80% munur á   amínósýruröð viðkomandi prótína.

Raðirnar á milli genanna þróast hraðar, og er það sem þú vísar til sem "óvirkt erfðamengi". Sá litli munur sem er á mönnum og Neanderthalsmönnum (0-7% eftir mismunandi genum í erfðamenginu) dugir samt til útskýra mun á útliti og eiginleikum tegundanna (þeir voru með töluvert stærri heila en við!).

Eins og myndin hér að ofan sýnir, þá er mikill fjölbreytileiki í ættartré okkar, og við erum enn að finna áður óþekkta ættingja. Nú í vor bættist við ný tegund (Australopithecus sediba).

[Vendetta, 7.5.2010 kl. 17:30]

"(þeir voru með töluvert stærri heila en við!)"

En það hefur varla verið stóri heilinn í þeim sem hefur verið stærri en í okkur, eða ennisblöðin. Eða hvað?

[Arnar Pálsson, 7.5.2010 kl. 17:38]

Hér er talað um heildarrúmmál heilans. Ef lögun höfuðkúpunar er traust vísbending má ætla að ennisblöð þeirra hafa líklega verið minni en okkar, svona að meðaltali.

Reyndar er ekki fylgni á milli stærðar höfuðs og greindar, allavega ekki meðal núlifandi manna.

[Páll Jónsson, 7.5.2010 kl. 21:21]

Ég stóð í þeirri meiningu að samanburður á genamengi okkar og Neanderthalsmanna hefði þegar sýnt fram á að afar litlar líkur væru á því að kynstofnarnir hefðu blandast. Mikið ætla ég að vona að þessi niðurstaða sé nær lagi... miklu fallegri hugmynd.

Annars held ég hreinlega að þetta sé besta bloggið á mbl.is. Alltaf gaman að koma hingað.

[Benedikt Halldórsson, 8.5.2010 kl. 04:52]

Sammála Páli, besta bloggið!

[Dingli, 8.5.2010 kl. 05:54]

Finnst þessi möguleiki að nútíma-maðurinn geti verið "blendingur" tveggja eða fleiri!? kynstofna heillandi.

Frábært blogg sem ég á eftir að liggja lengi yfir.

[Vilhjálmur Örn Vilhjálmsson, 8.5.2010 kl. 09:52]

Þegar maður skoðar þessa mynd af Össr og Jóhönnu, er ekki laust við að maður sjái blöndun. Hans Christian Petersen mannfræðingur sem  rannsakaði mannabein á Þjóðminjasafni Íslands fyrir 15 árumfann einnstakling úr Skagafirði sem var með herðablað eins og úr Neanderthalsmanni. Hans Christian er Dr. í Neanderthalsmönnum og veit þess vegna hvað hann talar um.

[Vilhjálmur Örn Vilhjálmsson, 8.5.2010 kl. 09:57]

Päabo kom reyndar hingað til Íslands á 10. áratugnum, áður en hann varð heimsfrægur, og umdeildur, og hélt fyrirlestur í fundarsal tannlæknafélagsins, með öðrum erfðafræðingum.

[Jón Gunnar Ákason (IP-tala skráð) 8.5.2010 kl. 10:37]

Getur verið að evrópubúar séu með neandertalsgen í rikari mæli en aðrir og kannski þeir einu sem hafa orðið fyrir þessari blendni?  Það gæti verið skýringin á litarrafti okkar eða skort á slíku.  Kannski ekkert vinsæl kenning meðal evrópubúa, en mér finnst nú ýmislegt benda í þá átt samt. 

[Vendetta, 8.5.2010 kl. 22:24]

Getur verið að Evrópubúar séu með neandertalsgen í rikari mæli en aðrir og kannski þeir einu sem hafa orðið fyrir þessari blendni?

Ja, því var haldið fram (man ekki hvar) fyrir 2-3 árum að Neanderdalsmennirnir hefðu verið rauðhærðir og kannski líka græneygðir. Ætli sú kenning sé enn við lýði?

Kannski ekkert vinsæl kenning meðal Evrópubúa...

Ætli það sé vegna þess að ef aðeins Evrópubúar urðu fyrir þessari blendni, þá séu grunsemdir um að það geri hvíta kynstofninn "óhrenni" en aðra kynþætti. Það væri aldeilis blaut tuska í andlitið á nýnazistunum.

[Arnar Pálsson, 10.5.2010 kl. 10:43]

Páll

Frumdrög af erfðamenginu benti ekki þess að erfðablöndun hafi orðið. Í sjálfu sér er það ekki fyrr en skoðuð eru erfðamengi mismunandi Homo sapiens, frá Afríku, Asíu og Evrópu að vísbendingar birtast um flutning á erfðaefni.

Ég segi vísbendingar, því þetta er fjarri því að vera niðurnelgt. Ályktanirnar eru byggðar á erfðafjarlægðum á milli einstaklinga, og þær eru styttri á milli Neanderthalsmanna og evrópubúa/asíubúa en Neanderthalsmanna og afrískra bræðra okkar.

Mér þykir líklegt að margir eigi eftir að rýna í gögnin og spurning er hvort að þeir komist að sömu ályktun.

Dingli og Jón Gunnar.

Ályktun Paabo og félaga er að blöndun hafi verið milli Neanderthalsmanna og hópa sem yfirgáfu Afríku. Eins og áður sagði er viðbúið að þessi ályktun verði rökrædd. Búast má við að fólk skoði betur þau svæði í erfðamenginu sem virðast vera af Neanderthalskum uppruna, og skoða hversu algeng þau eru í Evrópu.

Vera má að þessi svæði (ef af "hreinum" Neanderthalsuppruna reynast) séu algengari þegar norðar dregur! Hér væri komið eitthvað nýtt til að snobba fyrir. Hégómi einn að rekja sig til Jóns Arasonar biskups, "ég er með erfðapróf upp á það að á litningi 4 ber ég 154674 basa úr Neanderthal!!"

Vendetta

Paabo og félagar skoðuðu MC1R genið í Neanderthalsmönnum og fundu afbrigði sem bendlað hefur verið við rauðan lit í okkar tegund. MC1R er viðtaki sem kemur að stýringu á litarframleiðslu í litfrumum. Það merkilega er að í mörgum mismunandi tegundum þá finnast tengsl milli þessa gens og litarfjölbreytileika. 

Náttúran er mjög góð í að endurnýta genin sín.

Vilhjálmur

Paabo er ötull vísindamaður. Mér finnst hann stundum túlka hlutina of sterkt, og oft með tilliti til sinnar sérstöku tilgátu.

[Arnar Pálsson, 10.5.2010 kl. 11:03]

Ég var of bráður Vilhjálmur

Paabo er reyndar skemmtilegur fyrirlesari, og duglegur að kynna sínar niðurstöður. Það væri óskandi að fleiri vísindamenn legðu sig fram um að miðla fræðunum og aðferð vísinda.

[Arnar Pálsson, 12.5.2010 kl. 16:56]

Áhugasömum er bent á fyrirtaks pistil eftir Oliviu Judson á vef New York Times - Kissing Cousins. Hún er einn jafnskemmtilegasti vísindapenni veraldar.