Ny studie av Neanderthal och Denisovan DNA avslöjar en överraskande länk till män idag
årtionden av att reta isär Neanderthal DNA har producerat ett arkiv med forntida gener som stavar ut en historia av kärleksaffärer mellan främmande grenar av mänsklighetens släktträd.
fram till nu har historien varit ganska sned. Av någon anledning har det mest välbevarade materialet kommit från kvinnliga rester, vilket lämnar en hel manlig genetisk historia i mörkret.slutligen får dock Neanderthal (aka Neandertal) män nu berätta för sin sida tack vare en nyligen ledande sekvensering av deras Y-kromosom.forskare från hela världen samarbetade för att framgångsrikt identifiera manliga specifika DNA-sekvenser från resterna av tre neandertalare som återhämtats från platser i det moderna Ryssland, Spanien och Belgien.
alla levde ungefär 38 000 till 53 000 år sedan, i vad som i huvudsak är skymningsåren för de nu utdöda människorna.
dessa jämfördes med liknande gener i deras mer östra kusin, Denisovan, representerade av två uppsättningar sibiriska rester från individer som levde för cirka 70 000 och 120 000 år sedan.
Om vi inte visste något bättre, kan vi gissa att dessa Neanderthal och Denisovan män skulle ha ganska liknande kromosomer. När allt kommer omkring delade de sig från samma lager som skilde moderna människor för omkring 800 000 år sedan, bara deras egen separation var mycket nyare – för cirka 400 000 år sedan.
det var inte vad forskarna hittade alls. Snarare var Y-kromosomen i neandertalarna en närmare match för vår än det var Denisovanernas.
” detta var en överraskning för oss”, säger evolutionär genetiker Martin Petr från Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, studiens huvudförfattare.”vi vet från att studera deras autosomala DNA att Neandertaler och Denisovaner var nära besläktade och att människor som lever idag är deras mer avlägsna evolutionära kusiner. Innan vi först tittade på data förväntade vi oss att deras Y-kromosomer skulle visa en liknande bild.”
denna skillnad innebär att en byte ägde rum strax efter deras separation, utbyte av Neanderthals ursprungliga Y-kromosom för en mer som vår.
exakt varför ett sådant utbyte ägde rum är inte klart.
Vi vet att våra förfäder inte kunde hålla händerna av varandra (eller ganska mycket någon annan mänsklig befolkning), med frekventa genetiska blandningshändelser som lämnar ett arv av DNA i våra egna genom idag.
men det här är inte som att lämna ett litet genetiskt recept för att hantera en sjukdom eller undernäring. Det är en hel receptbok som potentiellt påverkar ett brett spektrum av manliga sexuella och icke-sexuella egenskaper.
en möjlighet är att denna version av Y-kromosomen helt enkelt gjorde ett bättre jobb.
” vi spekulerar i att med tanke på Y-kromosomens viktiga roll i reproduktion och fertilitet kan den lägre evolutionära konditionen hos Neandertal Y-kromosomer ha orsakat naturligt urval för att gynna Y-kromosomerna från tidiga moderna människor, vilket så småningom leder till deras ersättning” säger Petr.
datorsimuleringar visade att relativt små neandertalssamhällen spridda över kontinenten lätt kunde ha samlat en massa problematiska mutationer genom inavel.
en mer robust version av en Y-kromosom som hämtats från människor kunde ha lagt till en fertilitetsökning och snabbt vunnit mark när den överfördes från fäder till söner ner i familjen.
vem de kromosomgivare var, de så småningom petered ut sig själva. Även om de var närmare besläktade med vårt moderna globala samhälle var deras blodslinjer också en återvändsgränd.
att bara få denna detaljnivå från gamla manliga ben var en uppgift i sig. Skämt om bräcklig maskulinitet åt sidan, Y-kromosomen är inte precis ett solidt arbete.
i studien sätter forskarna de tidiga mänskliga Y-kromosomerna tillsammans genom att använda moderna Y-sekvenser som en mall för en speciell uppsättning sonder. Clinging till så mycket delat DNA som de kunde, sonderna muddrade också upp tillräckligt unika sekvenser för att bygga en komplett bild.
det är teknik som vi kanske kan använda för att fylla i ännu mer av de saknade kapitlen i Neanderthals förflutna.
”Om vi kan hämta y-kromosomsekvenser från Neandertaler som levde före denna hypoteserade tidiga introgressionshändelse, såsom de 430 000 år gamla Neandertalerna från Sima de los Huesos i Spanien, förutspår vi att de fortfarande skulle ha den ursprungliga Neandertal Y-kromosomen och kommer därför att likna Denisovans än moderna människor”, säger seniorförfattare Janet Kelso från Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology.
det är säkert möjligt, men med tanke på hur studier som detta tenderar att leverera fler vändningar än någon modern realityshow, är vi säkra på att det kommer att bli en överraskning eller två som väntar i nästan vilken uppsättning manliga Neandertalgener vi hittar.
denna forskning publicerades i Science.