Getur verið að Neanderdalsmaðurinn hafi ekki dáið út heldur blandast nútímamanninum?

Í kaflanum um þróun mannsins í bókinn Arfleifð Darwins fjallaði ég aðeins um þessa spurningu. Samkvæmt þeim gögnum sem þá lágu fyrir voru engar vísbendingar um genaflæði og kynblöndun á milli okkar og neanderdalsmanna. Nýjar niðurstöður hafa kollvarpað þeirri ályktun. Eftirfarandi pistill er svar við spurningum sem bárust vísindavefnum.

Getur verið að Neanderdalsmaðurinn hafi ekki dáið út heldur blandast nútímamanninum?

Hinn vitiborni maður (Homo sapiens) er eina núlifandi manntegundin á jörðinni. Steingervingasagan sýnir að við erum komin af stórri fjölskyldu manntegunda, sem flestar bjuggu í Afríku en dreifðust einnig um gamla heiminn. Á hverjum tíma voru líklega uppi nokkrar misjafnlega skyldar manntegundir. Því er eðlilegt að spyrja um útdauða Neanderdalsmanna, hvenær deildi Homo sapiens jörðinni með öðrum manntegundum, og hvernig var samskiptum þessara tegunda háttað? Bárust þær á banaspjót eða blönduðu þær geði og jafnvel blóði?

Mannfræðingar hafa tekist á við þessar spurningar. Búsvæði og lífshættir apa og manna valda því að beinaleifar og steingervingar þessara tegunda eru af skornum skammti. Engu að síður hafa fundist leifar tveggja manntegunda sem staðfest er að hafi lifað á jörðinni á síðustu 50.000 árum (eftir að nútímamaðurinn kom fram). Yngstu leifar Homo Neanderthalensis eru um það bil 30.000 ára og heillegustu eintök Homo floresiensis eru áætluð 12.000 ára. Neanderdalsmenn eru velþekktir (sjá til dæmis svar við spurningunni Hvað er mannkynið gamalt?), nokkrar höfuðkúpur, bein og tennur hafa fundist í Mið-Evrópu og Kákasus. Homo floresiensis er mun umdeildari, meðal annars vegna þess að um er að ræða dvergvaxta mannveru sem fannst á einni indónesískri eyju. Færð hafa verið rök fyrir því að ekki sé um sérstaka tegund að ræða, heldur einstakling sem ef til vill þjáðist af vannæringu eða vaxtar- eða beinasjúkdómi. Ekki er vitað með vissu hvort Homo floresiensis sé raunverulega áður óþekkt manntegund eða ekki.

Frá árinu 1995 hefur orðið bylting í raðgreiningu erfðamengja lífvera. Samhliða hefur fleygt fram tækni við einangrun á erfðaefni úr beinaleifum, sem gerði erfðafræðingum kleift að raðgreina litning hvatbera úr tönn Neanderthalsmanns (Krings o.fl. 1997). Niðurstöður sýndu óyggjandi að H. Neanderthalensis var ættingi nútímamannsins og að við áttum sameiginlegan forföður fyrir um 500.000-700.000 árum síðan. Ekkert í röðum hvatbera okkar og Neanderdalsmanna benti til erfðablöndunar, samanber orð Einars Árnasonar: „Neanderthalsmenn urðu útdauða án þess að skilja eftir sig afkomendur." (Höfum við beina línu forfeðra frá öpum til nútímamanns eða vantar enn "týnda hlekkinn"?).

En litningur hvatberans er bara hluti erfðamengisins og hvert gen hefur sína sögu. Því var lagt í að raðgreina erfðaefni úr beinum þriggja Neanderdalsmanna. Niðurstöðurnar birtust í maí 2010 og staðfestu mat á aldri hins sameiginlega forföður. Þær sýndu líka að Neanderdalsmennirnir þrír voru náskyldir innbyrðis, skyldari en Afríkumenn og Japanar nútímans. Merkilegast er að ákveðnir hlutar erfðamengis Neanderdalsmanna svipar til erfðamengis Homo sapiens. Besta skýringin er að nokkur gen og litningabútar í okkur séu ættuð úr Neanderdal. Slíkt gerist ekki nema með æxlunum og kynblöndun. Önnur staðreynd rennir stoðum undir þessa túlkun. Gen kennd við Neanderdal finnast ekki alls staðar. Þau finnast ekki í afrísku fólki, eingöngu í mönnum sem búa utan Afríku. Það er í samræmi við bestu þekkingu um landfræðilega dreifingu þessara föllnu frænda okkar. Þeir bjuggu í Evrasíu og hafa líklega blandast forfeðrum okkar eftir að þeir fluttu frá Afríku.

Svarið við spurningunni er því já. Niðurstöðurnar benda því til að þótt Neanderdalsmenn hafi kvatt jörðina endalega, megi finna afrit af genum þeirra í sumum okkar.

Frekara lesefni á Vísindavefnum:

• Hver er munurinn á Homo sapiens og Homo sapiens sapiens? eftir Harald Ólafsson
• Höfum við beina línu forfeðra frá öpum til nútímamanns eða vantar enn "týnda hlekkinn"? eftir Einar Árnason
• Hvað er mannkynið gamalt? eftir EDS
• Gátu Neanderdalsmenn talað? eftir Þorstein G. Berghreinsson
• Hvernig er ættartré mannsins? eftir Jón Má Halldórsson
• Hvað var gert við hina látnu hjá Neanderdalsmönnum? eftir Harald Ólafsson
• Hvaða dýr veiddi Neanderdalsmaðurinn? eftir Harald Ólafsson

Heimildir, ítarefni og mynd:

• J. Krause o.fl. 2007. Neanderthals in central Asia and Siberia. Nature 449, 902-904. doi:10.1038/nature06193
• P. Brown o.fl. 2004. A new small-bodied hominin from the Late Pleistocene of Flores, Indonesia. Nature 431, 1055-106. doi:10.1038/nature02999
• M. Krings o.fl. 1997. Neandertal DNA sequences and the origin of modern humans. Cell 90, 19-30.
• R. E. Green o.fl. 2008. A complete Neandertal mitochondrial genome sequence determined by high-throughput sequencing. Cell 134, 416-26.
• R. E. Green o.fl. 2010. A draft sequence of the Neandertal genome. Science 328, 710-722.
• Mynd: ScienceDaily (26. október 2007).
• A. Pálsson 2010 Þróun mannsins í Arfleifð Darwins.

Athugasemdir

[Haraldur Rafn Ingvason, 25.5.2011 kl. 15:05]

Sumir ættingjar mínir líkjast helst neanderdalsmönnum...

[Arnar Pálsson, 25.5.2011 kl. 15:10]

Það er borðleggjandi að Barðstrendingar séu hellamenn að stórum hluta.

Annars liggur fyrir að einhverjir leiti að tengslum á milli gena sem ættuð eru úr Neanderdal og einhverjum eiginleikum (útliti, skapgerð, kynorku...).

Væri það ekki stórbrotið að geta framvísað skírteini upp á að maður sé með 46875 basa DNA bút úr Neanderdal sem útskýri þessa tröllauknu eyrnasnepla?

[Che, 25.5.2011 kl. 16:35]

"Hinn vitiborni maður (Homo sapiens) er eina núlifandi manntegundin á jörðinni."

Er ekki réttara að segja að Homo sapiens sapiens sé eina núlifandi manntegundin? Því að Cro-Magnon-maðurinn tilheyrði líka Homo sapiens og ég hef ekki séð marga af þeim á ferli. Þó skal tekið fram, að ég hef hvorki komið á Barðaströnd né Suðureyri.

Hins vegar hef ég oft rekizt á fólk sem hefur sama greindarstig og Neanderthalsmenn.

[Arnar, 26.5.2011 kl. 08:44]

Ef Neanderdal rann saman við homo sapiens var þá um tvær aðskildar tegundir að ræða?  Hélt að ein af skilgreiningunum á 'tegund' væri að tvær tegundir gætu ekki eignast frjótt afkvæmi saman.

[Arnar Pálsson, 26.5.2011 kl. 08:51]

Alveg rétt Che

Nákvæmara hefði verið að skrifa Homo sapiens sapiens, þe. nafn þeirrar undirtegundar sem við tilheyrum.

Við gerum alltaf ráð fyrir að Neanderdalsmenn hafi verið heimskir, en þeir voru samt með stærri heila en við. Það er í raun ómögulegt að segja hví þeir dóu út. Kannski var það eldgos, farsótt eða samkeppni við afríska frændur sína (okkur).

[Arnar Pálsson, 26.5.2011 kl. 08:55]

Arnar dreki

Þarna settiru puttann á mörkin milli tegunda og undirtegunda. Líffræðilega tegundahugtakið segir að aðskildar tegundir geti ekki eignast frjó eða lífvænleg afkvæmi. Síðan er það spurning hversu hátt hlutfalla afkvæma þarf að vera ófrjó til að þær teljist aðskildar tegundir.

Ef 1 af hverju 10 blendingum eru frjóir, eða ef 1 af hverjum 1000?

Formlega séð þarf bara einn frjóan blending til að flytja gen á milli tegunda, en líklegra er að þeir hafi verið þó nokkrir.

Svona genaflæði milli "tegunda" eða undirtegunda er merkilega algengt, og finnst jafnvel í finkum Darwins.

[Che, 26.5.2011 kl. 15:27]

Á þessari mynd sést hvernig hægt er að draga tvær ólíkar ályktanir hvað varðar útlit Neanderthalmannsins út frá sömu höfuðkúpunni.

(Heimild: Neanderdalsmaðurinn. Fjölvi 1979)

[Arnar Pálsson, 26.5.2011 kl. 16:36]

Flott mynd Che

Listamenn leggja oft heilmikið til málanna, þegar þeir eru að vinna upp úr beinaleifum eða öðrum ummerkjum. Það má sannarlega deila um hvort sé réttari túlkun (það er svo erfitt að meta stærð og form mjúkra vefja, nema það sem ráða má af vöðvafestingum í bein).

[Che, 26.5.2011 kl. 17:26]

Fer þetta ekki líka dálítið eftir fordómum? Setjum svo, að við höfum tvær afsteypur af sömu hauskúpunni af Neanderthalmanni á myndinni fyrir ofan, sem er af hinum svokallaða Kapellumanni, svo nefndum því að hann fannst í Chapelle-aux-Saints, og afsteypurnar færðar sitt hvorum "andlitsgerðarmanninum". Annar fær ekkert að vita um aldur hauskúpunnar, en hinn fær að vita að hún sé álitin vera af Neanderthalmanni. Þá gæti maður ímyndað sér, að niðurstöðurnar yrðu mjög ólíkar.

Á myndinni hér fyrir neðan eru ýmsar útgáfur (úr sömu bók). Allar átta "afsteypur" eru gerðar frá sömu hauskúpunni af Kapellumanninum, einnig teikningin efst t.v., sem er frá 1888. Allt eru þetta meira eða minna ágizkanir, hvað varðar mjúka andlitsvefi.

Getur hugsazt, að svo mismunandi afbrigði hafi í raun verið til af sömu tegundinni? Er það ekki frekar ólíklegt?

[Arnar Pálsson, 26.5.2011 kl. 17:39]

Che

Vel er hægt að sjá fyrir sér að  sömu hauskúpur hafi verið með töluvert mismunandi "klæðningu" (ef við leyfum okkur að tala þannig um húð, vöðva og kinnar á þann hátt). Síðan er það spurning um hvað kallað er afbrigði og hvað ekki. Darwin benti einmitt á að það er enginn grundvallarmunur á því sem aðskilur afbrigð og sem aðskilur tegundir, kirkjunarmönnum til mikillar skelfingar.

Þeir sem rannsaka hauskúpurnar og tennurnar (best varðveittu hlutana) taka tillit til breytileikans og mismuns sem sjá má innan hverrar gerðar. Hauskúpur núlifandi fólks eru ekki allar eins, þær eru mismunandi að einhverju leyti, sem mætti lýsa með einhverri dreifingu. Ef bein Neanderdalsmanna eru mjög ólík beinum okkar, þá lenda þau fyrir utan þessa dreifingu.

Því verður ekki neitað að þeir eru sannarlega skyldir okkur, erfðafræðin segir að við aðskildumst fyrir uþb. 600.000  árum, og því eru bein Neanderdalsmanna frekar lík okkar beinum.

[Arnar, 27.5.2011 kl. 11:02]

Ég einhvern vegin ímynda mér að fyrstu homo sapiens sapiens sem fóru frá Afríku hafi ekki verið mikið 'gáfulegri' útlits en neanderdalsmenn.

[Che, 27.5.2011 kl. 13:12]

"Ég einhvern vegin ímynda mér að fyrstu homo sapiens sapiens sem fóru frá Afríku hafi ekki verið mikið 'gáfulegri' útlits en neanderdalsmenn."

Það er sennilega rétt hjá þér. 

Svo hefur líka stundum verið talað um "flashback", þegar nútímaeinstaklingar hafa fengið andlitseinkenni frummanna. Eitt þannig tilfelli kom upp í Brasilíu fyrir um 40-50 árum síðan, þegar stúlka ein fæddist mjög stórskorin. Andlitsdrættirnir og göngulagið versnaði þegar hún fullorðnaðist. Það var svo slæmt að margir álitu, að móðirin hefði haft samræði við górillu, sem er útilokað. Í fyrsta lagi eru engar górillur í S-Ameríku og í öðru lagi eru menn og górillur svo aðskilin þróunarlega séð, að blöndun gæti ekki gerzt. En eitthvað genetískt slys hefur samt átt sér stað.

[Jóhannes (IP-tala skráð) 27.5.2011 kl. 23:22]

Talar þú af reynslu Che um þróunarlegan aðskilnað manna og górilla. Ég veit ekki til og þess að þetta hafi verið prófað. Ég vona reyndar ekki.

[Che, 28.5.2011 kl. 03:00]

Út frá því sem Arnar Pálsson hefur skrifað sl. mánuði og ár, þá verður það að teljast óhugsandi, að manneskja og mannapi geti átt afkvæmi saman. Ég veit ekki hvort þetta hafi verið prófað, en tel það ekki útilokað að gerðar hafi verið leynilegar tilraunir í einhverjum tilgangi. Og þá árangurslausar. Eina leiðin til að þetta væri hægt væri með nútíma genatækni og það er víst mjög bannað. Manni hrýs hugur við tilhugsuninni.

Sambærilegt dæmi: Það er vitað, að hvalir og flóðhestar hafi átt sameiginlegan forföður, sem var landdýr. En ekki held ég að hægt væri að gera flóðhryssu ólétta með sæði úr höfrungi.

[Jóhannes Guðbrandsson (IP-tala skráð) 28.5.2011 kl. 12:50]

Ég var nú aðallega að gera grín.

Annars er dæmið þitt ekki sambærilegt. Það er mun lengra síðan hvalir og flóðhestar skildust að en menn og górillur. Það er meira að segja lengra síðan mýs og rottur skildust að. Kannski að ljón og gaupa væri sambærilegra dæmi.

[Che, 28.5.2011 kl. 15:11]

"Ég var nú aðallega að gera grín."

Ég vissi það nú vel, að þú værir að kalla mig apa, en ég leiddi það hjá mér.

Annars eru dæmi um að einstaka menn séu svipaðir górillum í útliti, svo að skyldleikinn leynir sér ekki. En ég nefni engin nöfn af tillitssemi við forsetann í Zimbabwe.

[Arnar Pálsson, 29.5.2011 kl. 14:40]

Sæli Che, Arnar og Jóhannes

Þessi hugmynd um "flashback" er mjög forvitnileg. Hún gæti verið tilkomin i) vegna einhverra breytinga í einstökum genum, ii) vegna einhvers umhverfisþáttar (eitthvað sem raskar eða breytir þroskun á mjög afmörkuðum tíma og stað eða mögulega vegna iii) samsetningar á genum/umhverfi. Ef tilgáta i) er rétt, þá gæti eiginleikinn erfst, og sést aftur í sömu fjölskyldu. Ef tilgátur ii eða iii liggja að baki getur eiginleikinnn komið og horfið.

Annars tala þroskunar og þróunafræðingar um Atavistic eiginleika. Þegar lífverur - eða stökkbreytingar - sýna allt í einu einkenni sem þekkjast bara í fjarskyldum tegundum eða forfeðrum.

Við sáum svona í vængjum ávaxtaflugunnar þegar við stugguðum við þroskun með því að æxla inn alvarlegum stökkbreytingum. það mynduðust auka æðar í vængnum, og staðsetning aukaæðanna var ekki handahófskennd, heldur birtust þær á stöðum í vængnum sem fjarskyldar flugur höfðu æðar. Frekar flókið, ræði það í betra tómi!

Palsson A, Gibson G. Quantitative developmental genetic analysis reveals that the ancestral dipteran wing vein prepattern is conserved in Drosophila melanogaster. Dev Genes Evol. 2000 Dec;210(12):617-22.