science >> Wetenschap >  >> Biologie

Wat fossielen onthullen over hybridisatie van vroege mensen

Vroegmoderne mens (links) en Neanderthaler. Credit:Artistieke illustratie:Gleiver Prieto; Auteursrecht:K. Harvati

Veel mensen die tegenwoordig leven, hebben een klein bestanddeel van het Neanderthaler-DNA in hun genen, wat wijst op een belangrijke rol voor vermenging met archaïsche menselijke afstammingen in de evolutie van onze soort. Paleogenetisch bewijs geeft aan dat hybridisatie met Neanderthalers en andere oude groepen meerdere keren heeft plaatsgevonden, waarbij de geschiedenis van onze soort meer lijkt op een netwerk of gevlochten stroom dan op een boom. Het is duidelijk dat de oorsprong van de mensheid complexer was dan eerder werd gedacht.

Het is essentieel om meerdere bewijslijnen te gebruiken om de impact van een dergelijke hybridisatie te onderzoeken. Oud DNA wordt zelden goed bewaard in fossiele exemplaren, dus wetenschappers moeten mogelijke hybriden herkennen aan hun skeletten. Dit is essentieel voor het begrijpen van ons complexe verleden en wat ons mens maakt. Professor Katerina Harvati van het Senckenberg Center for Human Evolution and Paleoenvironment aan de Universiteit van Tübingen, Duitsland, hebben samen met professor Rebecca R. Ackermann van het Human Evolution Research Institute aan de Universiteit van Kaapstad, Zuid-Afrika, de impact van hybridisatie onderzocht met behulp van fossiele schedels en identificeerde individuele potentiële hybriden in het verleden. Hun werk is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Ecology and Evolution .

Zorgvuldige analyse van de gegevens

Om dit te doen, onderzochten de onderzoekers een groot aantal fossiele overblijfselen van oude mensen uit het Boven-Paleolithicum van Eurazië, daterend van ongeveer 40 tot 20 duizend jaar geleden. Verschillende van deze individuen hebben oud DNA opgeleverd dat een klein onderdeel van de Neanderthaler-afkomst in hun genen laat zien, wat hun recente vermenging met deze groep weerspiegelt. Hun schedelbotten werden vergeleken met (onvermengde) monsters van Neanderthalers en vroege, maar ook recente, moderne mensen uit Afrika.

De onderzoekers onderzochten drie delen van de schedel:de onderkaak, de hersenpan en het gezicht, op tekenen van hybridisatie. "Dit kunnen bijvoorbeeld tussenliggende morfologie zijn in vergelijking met Neanderthalers of moderne mensen, gebitsafwijkingen of ongebruikelijke afmetingen. Dit zijn kenmerken die we zien in hybriden van verschillende zoogdieren, waaronder primaten", leggen Harvati en Ackermann uit. Hun onderzoek toonde aan dat signalen van hybridisatie duidelijk waren in hersenpanen en kaken, maar niet in gezichten.

Bij de personen met een bekende genetische achtergrond hebben de onderzoekers ook overwogen of tekenen van hybridisatie op het skelet overeenkwamen met het percentage Neanderthaler-afkomst. Het feit dat het niet suggereert dat "de aanwezigheid van bepaalde genetische varianten waarschijnlijk belangrijker is dan het totale aandeel van de Neanderthaler-afkomst", zeggen de onderzoekers.

Harvati en Ackermann identificeerden ook enkele van de onderzochte individuen als potentiële hybriden, waaronder individuen uit het Midden-Oosten - bekend als een contactgebied voor de groepen - maar ook daarbuiten, zowel in West- als Oost-Europa. "Waar mogelijk moet de individuele hybride status echter worden bevestigd met behulp van genetische gegevens, en als zodanig beschouwen we deze identificaties als te testen hypothesen", zegt Harvati. Dit was de eerste studie in zijn soort, zegt ze, eraan toevoegend dat "we hopen dat dit onderzoekers aanmoedigt om deze fossielen nader te bekijken en meerdere bewijslijnen te combineren voor het identificeren van hybridisatie in het fossielenbestand."

Innovator van evolutie

In andere organismen - van planten tot grote zoogdieren - is bekend dat hybridisatie evolutionaire innovatie produceert, inclusief resultaten die zowel nieuw als divers zijn. "Geschat wordt dat ongeveer 10 procent van de diersoorten hybriden produceert, waaronder bijvoorbeeld runderen, beren, katten en hondachtigen", zegt Ackermann. Hybriden zijn ook bekend bij primaten, onze naaste verwanten, zoals bavianen, zegt ze. "Omdat hybridisatie nieuwe variatie introduceert en nieuwe combinaties van variatie creëert, kan dit een bijzonder snelle evolutie mogelijk maken, vooral wanneer ze worden geconfronteerd met nieuwe of veranderende omgevingsomstandigheden."

Hybridisatie kan daarom oude mensen genetische en anatomische kenmerken hebben opgeleverd die hen belangrijke voordelen gaven bij de verspreiding vanuit Afrika over de hele wereld, wat resulteerde in onze fysiek diverse en evolutionair veerkrachtige soorten, stellen de auteurs. + Verder verkennen

Deze bavianen hebben een derde van hun genen geleend van hun neven