שושלות ניאנדרטליות שוחזרו מהגנום האנושי המודרני

כך עולה ממחקר השוואתי של 665 גנומים מאוכלוסיות אירופאיות ואסיאתיות בנות ימינו.

המטוטלת סביב השאלה האם האדם הניאנדרטלי היה מין נפרד של אדם שנכחד לפני 30 אלף שנים או שהוא לא היה יותר מפרטים מעט שונים חיצונית של בני אדם מודרניים, והם התרבו הדדית”, נעה כעת שוב לכיוון האפשרות השניה.

ניתוח נתוני רצף הגנום המלא מ-665 אנשים מאירופה וממזרח אסיה מראה כי יותר מ 20 אחוזים מהגנום הניאנדרטלי שרד ב-DNA של האדם המודרני, שבוצע כחלק מפרויקט אלף הגנומים.

מחקרים קודמים העלו כי אנשים שאינם ממוצא אפריקני, עשויים היו לרשת 1-3% מהגנום שלו או שלה מאבותיהם הניאנדרטלים. רצפי DNA עתיקים אלה משתנים מאדם לאדם, ולפיכך הניתוח של גנום רבים במקביל נדרש כדי לקבוע את שיעורו של הגנום הניאנדרטלי שנותר בקבוצת המחקר בכללותה. המחקר כיסה את כל השלבים החל מזיהוי מיקומם של חלקים ספציפיים של האדם הניאנדרטלי ה-DNA בבני האדם מודרניים, ועד ליצירת אוסף השושלות הניאנדרטליות ששרדו באוכלוסיות האנושיות של ימינו.

בנג’מין ורנוט וג’ושוע אקי, מהמחלקה למדעי הגנום באוניברסיטת וושינגטון דיווחו על הממצאים שלהם ב מאמר שנשא את הכותרת: “שושלות הגנים הניאנדרטלים ששרדו בגנום האנושי המודרני” בגליון 29 בינואר של כתב העת סיינס אקספרס. ורנוט הוא סטודנט לתואר שני ואקי הוא פרופסור.

כדי לבדוק את רמת הדיוק של גישתם, הריץ ורנוט השוואה בין רפים חשודים של גנים ניאנדרטלים שנמצאו בבני אדם מודרניים לגנום שהופק מעצמות אדם ניאנדרטלי, במעבדתו של סוונטה פאבו ממכון מקס פלנק לאנתרופולוגיה אבולוציונית בגרמניה.

“רצינו לדעת האם התחזיות שלנו, כי מדובר בגנום ניאנדרטלי תאמו את המציאות” אמר אקי. מהתוצאות עולה כי כמויות משמעותיות של רצפי DNA ברמת האוכלוסייה עשויות להגיע מקבוצות שנכחדו אפילו בהעדר שרידים מאובנים אחרי שעברו מדור לדור. על פי אקי, טמון כאן פוטנציאל לגלות ולאפיין בני אדם עתיקים שהתרבו עם ההומו סאפיינסים המוקדמים. “בעתיד, אני חושב שמדענים יהיו מסוגלים לזהות DNA מהומנידים נכחדים אחרים רק באמצעות ניתוח הגנום אנושי מודרני”, אמר ורנוט.

“מבחינתנו זה היה פרויקט חישובי לגמרי”, הוא הוסיף, “מעניין לדעת כיצד יישום מדוקדק של הכלים הסטטיסטיים והחישוביים הנכונים יכולים לחשוף היבטים חשובים של בריאות, ביולוגיה והיסטוריה אנושית אבל לשם כך נדרשים הרבה נתונים ונתונים טובים. ”

הניאנדרטלים נכחדו לפני כ -30,000 שנים. הם חיו בסמיכות גיאוגרפית ובאותם זמנים בהם חיו בני אדם הדומים לנו אנטומית. לדברי השניים שתי הקבוצות חיו בקשרי גומלין ביניהם וכאשר הם הזדווגו הם הולידו כמה צאצאים פוריים, כך שחלקים מה-DNA של האדם הניאנדרטלי הועברו לדורות הבאים. במודל המוצע, הערבוב הזה של ה-DNA יכול היה להתרחש גם לפני וגם אחרי הסטייה האבולוציונית של בני האדם המודרניים, הלא אפריקאים מאבותיהם המשותפים.
לא נדרשו הרבה צאצאים היברידיים כדי להחדיר את הגנים הניאנדרטליים לבאוכלוסיות בני האדם הראשונות. עדיין, אומר אקי, עדיין לא ידוע כמה אבות ניאנדרטלים יש לבני האדם החיים כיום. ואולם קשרי הגומלין בין שתי הקבוצות היה מורכב יותר מאשר סברו עד כה.

“בנוסף, ניתוח השושלות העתיקות ששרדו, מעלה את האפשרות שהיו עלויות הסתגלות לבני התערובת של ניאנדרטלים ובני אדם” אמר אקי.
“מה שהכי הפתיע אותי הוא שמצאנו עדויות לברירה הטבעיתץ בשנה שעברה הייתי מוכן להמר כי יצור כלאיים של אדם וניאנדרטל יהיה דומה לאדם מודרני. זאת בעיקר בשל העובדה שלא נפרדנו מהם לפני זמן כה רב בקנה מידה אבולוציוני.”

עם זאת, הוא מוסיף כי הניאנדרטלים היו גם מקור אפשרי לפחות לכמה מהוריאציות הגנטיות שאיפשרו לצאצאיהם להסתגל. רצפי DNA של אדם הניאנדרטלי נמצאים באזורים בגנום הקשורים לרגולציה של פיגמנטצית העור. רכישת גרסאות אלה על ידי הזדווגות עם הניאנדרטלים עשויה היתה להיות דרך מהירה שאיפשרה לבני אדם להסתגל לתנאים מקומיים.

“מצאנו ראיות לכך שהגנים של העור הניאנדרטלי הפכו את האירופים ואת המזרח אסיאתים כשירים יותר מהבחינה האבולוציונית”, אמר ורנוט, “וכי גנים ניאנדרטליים אחרים לא התאימו לשאר הגנום האנושי המודרני, ולכן לא שרדו באוכלוסיות האדם כיום. ”

לדברי המדענים, שיטה “מאובנים חופשיים” של רצפי גנום ארכאיים טומנת בחובו הבטחה בהיבטים של חשיפת האבולוציה של בני אדם נכחדים והגנטיקה של האוכלוסיות האופייניות להם. בנוסף, השיטה עשויה לספק תובנות באשר לדרך שבה ההכלאה הזו השפיעה על גיוון אוכלוסיית האדם.

בנוסף, מחקרים מסוג זה יכולים גם לעזור לחוקרים לאתר שינויים גנטיים שלא נמצאו בכל מין אחר, וללמוד האם שינויים אלה סייעו להעניק לאנשים המוקדמים את התכונות הייחודיות למין האנושי.

להודעה של החוקרים באתר אוניברסיטת וושינגטון

עוד בנושא באתר הידען:

• ארכיאולוגים גילו מחדש את הבית האבוד של הניאנדרטלים האחרונים במערב אירופה
• נמצא גידול סרטני בן 120 אלף שנה בעצמות ניאנדרטל
• היו שלוש תת קבוצות של ניאנדרטלים
• עדויות ראשונות לשימוש קבוע באש במערת קסם מלפני 300 אלף שנה