Udało się uzyskać nDNA z osadów w jaskini. Pomoże to rozwikłać zagadkę zniknięcia neandertalczyków
W jaskini Estatuas w północnej Hiszpanii ludzie żyli przez około 105 000 lat. Znaleziono tam artefakty świadczące o tym, że neandertalczycy wytwarzali tam kamienne narzędzia, dzielili mięso jeleni i rozpalali ogniska. Jednak znaleziono tam również coś innego, znacznie bardziej niezwykłego – pierwsze jądrowe DNA (nDNA) prehistorycznych ludzi pozyskanie z jaskiniowego podłoża. W nowatorskich badaniach udział brał doktor Maciej T. Krajcarz z Instytutu Nauk Geologicznych Polskiej Akademii Nauk.
Możemy sobie wyobrazić jak siedzą na ziemi robiąc narzędzia czy dzieląc mięso. Może któryś z nich się zaciął, może dziecko się załatwiło. Całe tego typu DNA pozostało na dnie jaskini, mówi genetyk Benjamin Vernot z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka.
Naukowcy z Niemiec, Hiszpanii, Australii, Polski, Izraela, Rosji i Kanady poinformowali właśnie na łamach Science o udanej próbie pozyskania z podłoża jaskini nDNA prehistorycznych ludzi. Dotychczas udawało się z tego źródła pozyskiwać znacznie krótsze mitochondrialne DNA (mtDNA). Tymczasem nDNA, które niesie ze sobą znacznie więcej informacji, pozyskiwano wyłącznie z zębów i kości. Teraz wydaje się, że nDNA można będzie pozyskiwać z osadów. A osadów jest pełno na stanowiskach archeologicznych, stwierdza Marie Soressi z Uniwersytetu w Leiden.
Pozyskane DNA pozwala zidentyfikować członków grupy i ich płeć. Pokazuje również, że około 100 000 lat temu, być może w związku z ochłodzeniem klimatu, jedna grupa neandertalczyków zastąpiła drugą.
Dotychczas paleogenetycy byli w stanie pozyskać DNA z kości lub zębów 23 prehistorycznych ludzi, w tym 18 neandertalczyków żyjących w 14 miejscach Eurazji.
W ramach opisywanych tutaj badań naukowcy pobrali próbki z trzech jaskiń, o których wiadomo, że mieszkali tam ludzie: Denisowej i Chagyarskaya na Syberii oraz Estatuas w Hiszpanii. Opracowali nowe narzędzia, która pozwoliły im poszukiwać w osadach DNA człowieka, ignorując jednocześnie materiał genetyczny innych zwierząt oraz roślin. Następnie użyli metod statystycznych, by skupić się na DNA neandertalczyków.
We wszystkich trzech jaskiniach znaleziono nDNA i mtDNA neandertalczyków. Jednak największą niespodziankę sprawiły osady z Estatuas. nDNA neadertalskiego mężczyzny znalezione w warstwie sprzed 113 000 lat było powiązane z DNA wczesnych neandertalczyków, którzy 120 000 lat temu zamieszkiwali jaskinię Denisową oraz jaskinie w Belgii i Niemczech. Tymczasem nDNA dwóch neandertalskich kobiet, które żyły w Estatuas przed około 100 000 lat, było bliżej spokrewnione z późniejszymi „klasycznymi” neandertalczykami, w tym żyjącymi 70 000 lat temu w jaskini Vaindija w Chorwacji oraz 60–80 tysięcy lat temu w Chagyarskaya.
Jednocześnie próbki mtDNA z Estatuas wykazały, że w jaskini dochodziło do spadku zróżnicowania genetycznego. W osadach sprzed 113 000 lat znaleziono co najmniej trzy typy mtDNA, tymczasem 80–107 tysięcy lat temu pozostał tylko jeden typ. Z innych badań materiału genetycznego z zębów i kości neandertalczyków wiemy, że w tym czasie dochodziło do spadku zróżnicowania.
Naukowcy sądzą, że w ciepłym i wilgotnym okresie interglacjalnym, który rozpoczął się 130 000 lat temu, populacja neandertalczyków dobrze sobie radziła i się rozwijała. Jednak 110 000 lat temu doszło do gwałtownego ochłodzenia i wkrótce wyginęły wszystkie, z wyjątkiem jednej, linie genetyczne H. neanderthalensis. Przedstawiciele tej linii ponownie zaludnili Europę podczas następnego cieplejszego okresu.
To właśnie ta linia to „klasyczni” neandertalczycy, których szczątki znaleziono w Vindija czy w La Ferrassie we Francji. Linia ta miała znacznie większe mózgi. Pojemność czaszki jej przedstawicieli sięgała 1750 cm3, podczas gdy u wcześniejszych neandertalczyków było to nie więcej niż 1400 cm3. Współautor badań, Jose Luis Arsuaga z Universidad Complutense w Madrycie zauważa, że podobny proces widzimy u H. sapiens w Afryce, gdzie również doszło do zwiększenia pojemności czaszki i zastępowania jednych populacji innymi.
Autorzy najnowszych badań już rozpoczęli poszukiwanie ludzkiego nDNA w osadach z dziesiątek stanowisk archeologicznych na całym świecie. Mamy nadzieję, że wkrótce uzyskamy dokładny pogląd na temat prehistorycznych ludzi i dowiemy się, kto, gdzie i kiedy żył, mówi Viviane Slon z Uniwersytetu w Tel Awiwie.
Komentarze (5)
Heimo, 20 kwietnia 2021, 12:13
Ciekawe, czy mechanizm ewolucyjny stojący za wzrostem rozmiarów ludzkiego mózgu był podobny do tego, który spowodował wzrost rozmiaru mózgu neandertalczyków?
venator, 21 kwietnia 2021, 01:29
Tak, jeśli przyjmiemy teorię, że naszym ostatnim wspólnym przodkiem, na co wiele wskazuje, był h. heidlebergensis. Ten z kolei wyewouluował z h. erectusa, a właśnie to u tych gatunków doszło do znaczącego powiększenia mózgu. Także duże, dosyć podobne mózgi (aczkolwiek diabeł tkwi w szczegółach, o czym niejednokrotnie była dyskusja), mogliśmy otrzymać my i nasi neandertalscy kuzyni niejako w pakiecie. Sam rozwój mózgów obu gatunków tj. h.s. i h.s.n. odbiegał już nieco inaczej, ale największy wpłw miały tu już najprawdopodobniej zjawiska kogniwistyczne.
Niejednokrotnie pisałem, że najbardziejw kwestii ewolucji mózgu, podoba mi się polska teoria Fiałkowskiego i Bielickiego, "homo przypadkiem sapiens". Czyli ewolucji ludzkiego mózgu jako "niezawodnościowego systemu składajęcego się z zawodnych elementów". Hipoteza Fiałkowskiego zakładała wystąpienie zjawiska redundacji neuronów w mózgu, między innymi rozwijała koncepcje von Neumanna, potrójnej redundancji modularnej. Wszystko to miało być dosyć przypadkowym wynikiem adaptacji wytrzymałościowej - w wyniku dwunożności, u naszych przodków wyewoluowały cechy umożliwiające długotrwały bieg nawet w ciężkich warunkach sawanny. Liczne mikrouszkodzenia mózgu, występujące w wyniku niewielkich, ale częstych udarów cieplnych, powodowały tworzenie się neuronów "na zapas". I mielismy się stać w wyniku tego inteligentni.
Jeśli przyjąć taką teorię, to widać jak bardzo mało prawdopodobnym jest zaistnienie inteligentnego, przynajmniej w sposób podobny do człowieka, życia na innych planetach.
Aczkolwiek uwzględniając ogrom wszechświata...
ex nihilo, 21 kwietnia 2021, 02:41
Niekoniecznie - w układach losowych i częściowo deterministycznych pomiędzy A i B jest bardzo dużo możliwych trajektorii. Dowodem tego jest zresztą biologiczna ewolucja, np. ptaki/nietoperze. Itd., bo przykładów jest mnóstwo.
darekp, 21 kwietnia 2021, 08:46
Hm, jeśli by przyjąć tę teorię, to wynikałoby z niej chyba tylko, że dwunożność jest warunkiem "koniecznym" (niedokładne określenie, raczej jakimś powiedzmy "bardzo pożądanym"), ale chyba słabo zmniejszającym szanse powstania inteligencji (takiej jak ludzka), bo przecież nawet na Ziemi gatunków dwunożnych było/jest bardzo dużo (dinozaury, ptaki).
Ale z drugiej strony wydaje mi się, że tu łatwo o jakąś autosugestię. Jakiś pisarz (chyba SF) żartował jeszcze w ub. wieku, że jeśli spotkamy istoty rozumne z innych planet, to na pewno będą to dwunożni anglojęzyczni protestanci
(anglojęzyczni - bo angielski ma bardzo "techniczny" charakter).
venator, 22 kwietnia 2021, 02:10
Tak, istnieje/istniało dużo gatunków dwunożnych, ale tylko hominidy były/są dwunożne i żyworodne. A to już spore zawężenie listy gatunków. Celowo pomijam tutaj kangurowate, bo daleko im do funkcjonowania w pozycji wyprostowanej, a przebieg ciąży i porodu jest daleko odmienny od innnych gatunków dwunożnych. Wyprostowana, dwunożna postawa powodowała zmiany w budowie miednicy i wąski kształt kanału rodnego, co w połączeniu z dużym rozmiarem mózgu u noworodka, miało swoje konsekwencje. Pierwszym były i są bolesne, bardzo ryzykowne porody. Drugi to ogromna plastyczność ludzkiego mózgu, wynikająca właśnie z przystosowania do tego traumatycznego przeżycia, jakim jest poród u człowieka. Mózg szympansi "zastyga" około 2 r.ż., ludzki, kształtuje się przynajmniej do 25 r.ż. , choć niektórzy twierdzą, że całe życie. Najprawdopodobniej ma to ogromne konsekwencje w postaci chłonności ludzkiego mózgu i zdolności do przyswajania wiedzy i umiejętności przez całe życie.
Dwunożność, zmiany preadaptacyjne w postaci przystosowania do długotrwałego biegu, rozwój mózgu skutkujący zdolnością do tworzenia kultur technicznych, a przede wszystkim społecznych, wytworzenie zdolności mowy, a w końcu mowy fikcjotwórczej - ta ostatnia umożliwiła stworzenie bytów abstrakcyjnych, będących fundamentem niezbędnym dla istnienia dużych zbiorowisk ludzi.
Dużo prawdopodobnie w tym wszystkim przypadku. Jeśli przyjmiemy oczywiście hipotezę Fiałkowskiego i Bieleckiego. Sama preadaptacja do myślenia abstrakcyjnego jako przypadkowy wynik adaptacji do biegania i taktyki polowania czyli człowiek zaczął myśleć bo zaczął biegać - już widzę te miny kreacjonistów