science >> Wetenschap >  >> anders

Onderzoek van oude schedels werpt licht op menselijke kruising met Neanderthalers

Homo neanderthalensis volwassen mannetje. Reconstructie op basis van Shanidar 1 door John Gurche voor het Human Origins Program, NMNH. Krediet:Chip Clark.

Onderzoek heeft uitgewezen dat er sporen van Neanderthaler DNA aanwezig zijn in het genoom van de moderne mens. Nu biedt een verkennend onderzoek dat de gezichtsstructuur van prehistorische schedels heeft beoordeeld, nieuwe inzichten en ondersteunt de hypothese dat veel van deze kruising plaatsvond in het Nabije Oosten - de regio variërend van Noord-Afrika tot Irak.

"Oud DNA veroorzaakte een revolutie in hoe we denken over menselijke evolutie", zegt Steven Churchill, co-auteur van de studie en hoogleraar evolutionaire antropologie aan de Duke University. "We denken vaak aan evolutie als takken aan een boom, en onderzoekers hebben veel tijd besteed aan het traceren van het pad dat naar ons leidde, Homo sapiens. Maar we beginnen nu te begrijpen dat het geen boom is - het is meer een reeks stromen die op meerdere punten samenkomen en uiteenlopen."

"Ons werk hier geeft ons een beter begrip van waar die stromen samenkwamen", zegt Ann Ross, corresponderend auteur van de studie en een professor in biologische wetenschappen aan de North Carolina State University.

"Het plaatje is echt ingewikkeld", zegt Churchill. "We weten dat er kruisingen waren. Moderne Aziatische populaties lijken meer Neandertal-DNA te hebben dan moderne Europese populaties, wat raar is - omdat Neanderthalers leefden in wat nu Europa is. Dat suggereert dat Neanderthalers gekruist zijn met wat nu moderne mensen zijn als onze prehistorische voorouders verliet Afrika, maar voordat het zich naar Azië verspreidde. Ons doel met deze studie was om te zien welk extra licht we hierop konden werpen door de gezichtsstructuur van prehistorische mensen en Neanderthalers te beoordelen."

"Door de gezichtsmorfologie te evalueren, kunnen we nagaan hoe populaties zich in de loop van de tijd bewogen en met elkaar omgingen", legt Ross uit. "En het bewijs toont ons dat het Nabije Oosten een belangrijk kruispunt was, zowel geografisch als in de context van de menselijke evolutie."

Voor deze studie verzamelden de onderzoekers gegevens over craniofaciale morfologie uit de gepubliceerde literatuur. Dit resulteerde uiteindelijk in een dataset met 13 Neanderthalers, 233 prehistorische Homo sapiens en 83 moderne mensen.

De onderzoekers concentreerden zich op standaard craniofaciale metingen, die reproduceerbaar zijn, en gebruikten die metingen om de grootte en vorm van belangrijke gezichtsstructuren te beoordelen. Dit stelde de onderzoekers vervolgens in staat een diepgaande analyse uit te voeren om te bepalen of een bepaalde menselijke populatie waarschijnlijk gekruist was met Neandertal-populaties, evenals de omvang van die waarschijnlijke kruising.

"Neanderthalers hadden grote gezichten", zegt Churchill. "Maar grootte alleen legt geen genetische link tussen een menselijke populatie en Neandertal-populaties. Ons werk hier omvatte een meer robuuste analyse van de gezichtsstructuren."

De onderzoekers hielden ook rekening met omgevingsvariabelen die verband houden met veranderingen in menselijke gezichtskenmerken, om de waarschijnlijkheid te bepalen dat verbindingen die ze tot stand brachten tussen Neanderthaler en menselijke populaties het resultaat waren van kruisingen in plaats van andere factoren.

"We ontdekten dat de gezichtskenmerken waarop we ons concentreerden niet sterk werden beïnvloed door het klimaat, waardoor het gemakkelijker werd om waarschijnlijke genetische invloeden te identificeren", zegt Ross. "We ontdekten ook dat de gezichtsvorm een ​​nuttiger variabele was om de invloed van Neandertal-kruising in menselijke populaties in de loop van de tijd te volgen. Neanderthalers waren gewoon groter dan mensen. In de loop van de tijd werden menselijke gezichten kleiner, generaties nadat ze met Neanderthalers hadden gefokt Maar de werkelijke vorm van sommige gelaatstrekken behield bewijs van kruising met Neanderthalers."

"Dit was een verkennend onderzoek", zegt Churchill. "En eerlijk gezegd wist ik niet zeker of deze aanpak echt zou werken - we hebben een relatief kleine steekproefomvang en we hadden niet zoveel gegevens over gezichtsstructuren als we hadden gewild. Maar uiteindelijk kregen we de resultaten zijn echt overtuigend.

"Om hierop voort te bouwen, willen we metingen opnemen van meer menselijke populaties, zoals de Natufians, die meer dan 11.000 jaar geleden aan de Middellandse Zee leefden in wat nu Israël, Jordanië en Syrië is."

Het artikel is gepubliceerd in Biology . + Verder verkennen

De genomen van vijf late Neanderthalers geven inzicht in de geschiedenis van de Neanderthaler bevolking