Vroegste kruising tussen oude menselijke populaties ontdekt

[univers]

Neanderthaler-Denisovaanse voorouders verweven 700.000 jaar geleden met een verre verwante mens


Een evolutionaire boom met vier voorgestelde afleveringen van genenstroom. De voorheen onbekende gebeurtenis 744,372 jaar geleden (oranje) suggereert dat kruising plaatsvond tussen super-archaïsche en Neanderthaler-Denisovaanse voorouders in Eurazië.

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

In 2017 leidde Rogers een onderzoek dat aantoonde dat twee geslachten van oude mensen, Neanderthalers en Denisovans, veel eerder uit elkaar gingen dan eerder werd gedacht en een knelpuntpopulatiegrootte voorstelde. Het veroorzaakte enige controverse - antropologen Mafessoni en Prüfer beweerden dat hun methode voor het analyseren van het DNA verschillende resultaten opleverde. Rogers was het daarmee eens , maar besefte dat geen van beide methoden de genetische gegevens heel goed verklaarde.

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

De nieuwe studie heeft die puzzel opgelost en daarmee de vroegst bekende kruising tussen oude menselijke populaties gedocumenteerd - een groep die bekend staat als de "super-archaïsche" in Eurazië, ongeveer 700.000 jaar geleden gekruist met een Neanderthaler-Denisovan voorouder. Het evenement vond plaats tussen twee populaties die meer in de verte verwant waren dan alle andere opgenomen. De auteurs stelden ook een herziene tijdlijn voor voor menselijke migratie vanuit Afrika en naar Eurazië. De methode voor het analyseren van oud DNA biedt een nieuwe manier om verder terug te kijken in de menselijke lijn dan ooit tevoren.

"We zijn nooit op de hoogte van deze aflevering van kruising en we hebben nooit de omvang van de super-archaïsche populatie kunnen inschatten," zei Rogers, hoofdauteur van de studie. "We werpen alleen maar licht op een interval in de menselijke evolutionaire geschiedenis die voorheen volledig donker was."

De krant werd gepubliceerd op 20 februari 2020 in het tijdschrift Science Advances .

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 aflevering omvat meer dan 700.000 jaar geleden kruising tussen een op afstand verwante "super-archaïsche" populatie die zich ongeveer twee miljoen jaar geleden van alle andere mensen scheidde, en de voorouders van Neanderthalers en Denisovans.

De super-archaïsche en Neanderthaler-Denisovaanse voorouderpopulaties waren meer verwant dan enig ander paar menselijke populaties waarvan eerder bekend was dat ze kruisten. Moderne mensen en Neanderthalers waren bijvoorbeeld ongeveer 750.000 jaar gescheiden toen ze elkaar kruisten. De super-archaïsche en Neanderthaler-Denisovaanse voorouders waren ruim een ​​miljoen jaar gescheiden.

"Deze bevindingen over de timing waarop kruising plaatsvond in de menselijke lijn, 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 het super-archaïsche ongeveer twee miljoen jaar geleden in zijn eigen soort was gescheiden. 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. Toen 700.000 jaar geleden migreerden de voorouders van Neanderthaler-Denisovan naar Eurazië en kruisten ze zich snel in met de afstammelingen van de super-archaïsche. Ten slotte breidden moderne mensen zich 50.000 jaar geleden uit naar Eurazië, waar we weten dat ze zich vermengden met andere oude mensen, inclusief 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", aldus Rogers. "Het geeft alleen maar voldoening dat je een andere manier hebt gevonden om naar de gegevens te kijken en uiteindelijk dingen ontdekt die mensen met andere methoden niet hebben kunnen zien."

###

Nathan S. Harris en Alan A. Achenbach van het Department of Anthropology aan de University of Utah hebben ook bijgedragen aan de studie.

https://www.eurekalert.org/pub_releases ... 021920.php