Voor drie jaar, antropoloog Alan Rogers heeft geprobeerd een evolutionaire puzzel op te lossen. Zijn onderzoek ontwart miljoenen jaren van menselijke evolutie door DNA-strengen te analyseren van oude menselijke soorten die bekend staan ​​als mensachtigen. Zoals veel evolutionaire genetici, Rogers vergelijkt mensachtige genomen op zoek naar genetische patronen zoals mutaties en gedeelde genen. Hij ontwikkelt statistische methoden die de geschiedenis van oude menselijke populaties afleiden.

in 2017, Rogers leidde een onderzoek waaruit bleek dat twee geslachten van oude mensen, Neanderthalers en Denisovans, scheidde veel eerder dan eerder werd gedacht en stelde een knelpuntpopulatiegrootte voor. Het veroorzaakte enige controverse - antropologen Mafessoni en Prüfer voerden aan dat hun methode voor het analyseren van het DNA verschillende resultaten opleverde. Rogers was het ermee eens, maar realiseerde zich dat geen van beide methoden de genetische gegevens goed verklaarde.

"Bij onze beide methoden die werden besproken ontbraken iets, maar wat?" vroeg Rogers, hoogleraar antropologie aan de Universiteit van Utah.

De nieuwe studie heeft die puzzel opgelost en daarmee het heeft de vroegst bekende kruisingsgebeurtenis tussen oude menselijke populaties gedocumenteerd - een groep die bekend staat als de "super-archaïsten" in Eurazië, gekruist met een Neanderthaler-Denisovan-voorouder van ongeveer 700, 000 jaar geleden. De gebeurtenis was tussen twee populaties die verder verwant waren dan alle andere geregistreerde. De auteurs stelden ook een herziene tijdlijn voor voor menselijke migratie uit Afrika en naar Eurazië. De methode voor het analyseren van oud DNA biedt een nieuwe manier om verder terug te kijken in de menselijke afstamming dan ooit tevoren.

"We hebben nooit geweten over deze episode van kruising en we hebben nooit de omvang van de superarchaïsche populatie kunnen inschatten, " zei Rogers, hoofdauteur van de studie. "We werpen gewoon licht op een interval op de menselijke evolutionaire geschiedenis die voorheen volledig donker was."

Het artikel werd op 20 februari gepubliceerd, 2020, in het journaal wetenschappelijke vooruitgang .

Uit Afrika en kruising

Rogers bestudeerde de manieren waarop mutaties worden gedeeld tussen moderne Afrikanen en Europeanen, en oude Neanderthalers en Denisovans. Het patroon van delen impliceerde vijf afleveringen van kruising, waaronder een die voorheen onbekend was. De nieuw ontdekte episode omvat het kruisen van meer dan 700, 000 jaar geleden tussen een verre verwante "super-archaïsche" bevolking die zich ongeveer twee miljoen jaar geleden van alle andere mensen scheidde, en de voorouders van Neanderthalers en Denisovans.

De superarchaïsche en Neanderthaler-Denisovan-voorouderpopulaties waren verder verwant dan enig ander paar menselijke populaties waarvan eerder bekend was dat ze onderling kruisten. Bijvoorbeeld, moderne mensen en Neanderthalers waren ongeveer 750 van elkaar gescheiden, 000 jaar toen ze kruisten. De superarchaïsche voorouders en de Neanderthaler-Denisovan-voorouders waren meer dan een miljoen jaar van elkaar gescheiden.

"Deze bevindingen over het tijdstip waarop kruisingen plaatsvonden in de menselijke afstamming, vertellen iets over hoe lang het duurt voordat reproductieve isolatie zich ontwikkelt, ' zei Rogers.

De auteurs gebruikten andere aanwijzingen in de genomen om te schatten wanneer de oude menselijke populaties uit elkaar gingen en hun effectieve populatiegrootte. Ze schatten dat de superarchaïsche ongeveer twee miljoen jaar geleden in zijn eigen soort was verdeeld. Dit komt overeen met menselijk fossiel bewijs in Eurazië dat 1,85 miljoen jaar oud is.

De onderzoekers stelden ook voor dat er drie golven van menselijke migratie naar Eurazië waren. De eerste was twee miljoen jaar geleden toen de superarchaïsten naar Eurazië migreerden en zich uitbreidden tot een grote populatie. dan 700, 000 jaar geleden, Neanderthaler-Denisovan-voorouders migreerden naar Eurazië en kruisten zich snel met de afstammelingen van de superarchaïsten. Eindelijk, moderne mensen breidden zich uit tot Eurazië 50, 000 jaar geleden, waar we weten dat ze gekruist zijn met andere oude mensen, ook bij de Neanderthalers.

"Ik heb de afgelopen jaren gewerkt aan deze andere manier om genetische gegevens te analyseren om meer te weten te komen over de geschiedenis, "zei Rogers. "Het is gewoon verheugend dat je op een andere manier naar de gegevens kijkt en dingen ontdekt die mensen met andere methoden niet konden zien."