Najnowsze badania zespołu naukowców z Uniwersytetu Pensylwanii rzucają zupełnie nowe światło na procesy, które ukształtowały ludzki genom. Analizy prowadzone pod kierunkiem amerykańskiej genetyk, profesor Sarah Tishkoff wskazują, że to nie tylko naturalna selekcja, ale również społeczne relacje i preferencje seksualne naszych przodków odegrały kluczową rolę w tym, jak dziś wygląda nasze DNA. Wyniki tych badań podważają dotychczasowe przekonania o wyłącznej dominacji doboru naturalnego w ewolucji człowieka. Opisano je na łamach prestiżowego czasopisma "Science".
- Neandertalczycy i ludzie współcześni krzyżowali się, ale zaskakująco niesymetrycznie - głównie neandertalscy mężczyźni z kobietami Homo sapiens.
- Chromosom X u ludzi zawiera mało neandertalskiego DNA, podczas gdy u neandertalczyków jest więcej ludzkiego DNA na tym chromosomie.
- To nie efekt doboru naturalnego, lecz specyficznych wzorców krzyżowania się i preferencji płciowych międzygatunkowych.
Około 600 tysięcy lat temu przodkowie ludzi anatomicznie współczesnych i neandertalczyków rozdzielili się, tworząc dwie odrębne grupy. Nasi przodkowie ewoluowali w Afryce, podczas gdy przodkowie neandertalczyków przystosowali się do życia w Eurazji. Ale to rozdzielenie nie było trwałe - podkreśla prof. Tishkoff. Przez setki tysięcy lat ludzie migrowali na tereny neandertalczyków i odwrotnie, a spotkania tych grup prowadziły do wymiany fragmentów DNA.
Większość współczesnych ludzi pochodzenia nieafrykańskiego ma w swoim genomie niewielkie ilości neandertalskiego DNA. Jednak na chromosomie X, jednym z dwóch chromosomów płciowych, tych fragmentów jest zaskakująco mało. Przez lata naukowcy zakładali, że to efekt działania doboru naturalnego, który miałby eliminować "toksyczne" dla człowieka geny neandertalskie, mogące powodować problemy zdrowotne. To jednak nie do końca prawda.
Zespół badawczy z Uniwersytetu Pensylwanii postanowił przyjrzeć się tej kwestii z innej perspektywy. Analizując genomy zarówno neandertalczyków, jak i współczesnych ludzi, odkrył, że na chromosomie X neandertalczyków znajduje się znacznie więcej ludzkiego DNA niż na innych chromosomach. To zaskakujące odkrycie sugeruje, że przyczyna braku neandertalskiego DNA na ludzkim chromosomie X nie leży w niezgodności biologicznej, lecz w specyficznych wzorcach krzyżowania się obu gatunków.
Kluczowym elementem odkrycia jest zidentyfikowanie silnego uprzedzenia płciowego w przepływie genów. Analizy wykazały, że do krzyżowania dochodziło głównie pomiędzy neandertalskimi mężczyznami a kobietami Homo sapiens. W efekcie, neandertalskie chromosomy X rzadko trafiały do puli genetycznej współczesnych ludzi, podczas gdy ludzki chromosom X częściej pojawiał się u neandertalczyków.
Badacze przeanalizowali genomy trzech neandertalczyków - z Jaskini Denisowej i Jaskini Chagyrskiej w górach Ałtaju oraz Jaskini Vindija w Chorwacji. Porównano je z genomami współczesnych Afrykanów, którzy historycznie nie mieli kontaktu z neandertalczykami. Wyniki były jednoznaczne: neandertalczycy mieli aż o 62 proc. więcej ludzkiego DNA na chromosomie X niż na pozostałych chromosomach.
Gdyby przyczyną były wyłącznie niezgodności biologiczne, taki efekt nie powinien wystąpić. Matematyczne modele potwierdziły, że to właśnie preferencje seksualne i kierunek krzyżowania się, a nie selekcja naturalna czy migracje najlepiej tłumaczą obserwowane wzorce genetyczne. Inne scenariusze, takie jak migracje z przewagą jednej płci, wymagałyby znacznie bardziej skomplikowanych i mało prawdopodobnych założeń.
Odkrycia te mają daleko idące konsekwencje dla rozumienia ewolucji człowieka. Dotychczas dominował pogląd, że to wyłącznie dobór naturalny, przetrwanie najlepiej przystosowanych, kształtował nasze DNA. Tymczasem okazuje się, że także społeczne interakcje, preferencje seksualne i wzorce zachowań miały ogromny wpływ na to, które fragmenty DNA przetrwały do dziś.
Zespół badawczy zamierza teraz zbadać, czy podobne analizy pozwolą lepiej zrozumieć strukturę społeczną neandertalczyków - na przykład, czy kobiety pozostawały w rodzinnych grupach, a mężczyźni migrowali do innych społeczności. Takie badania mogą rzucić światło na codzienne życie naszych najbliższych ewolucyjnych krewnych.