Neandertalere. Hvor mange var der? Arkæologer og genetikere giver forskellige svar. Den nye forskning skulle hjælpe dem med at nå til enighed og kaste lys over disse gamle menneskers glemte historie. Herunder temmelig tidlig udryddelse. I 1856, tre år før Charles Darwins On the Origin of Species blev offentliggjort, opdagede en gruppe minearbejdere menneskelige fossiler i en kalkstenhule i Neander Valley i det nordlige Tyskland - senere kaldet Neanderthal 1, den første indikation af en anden arkaisk menneskeart. Siden da har vi forsøgt at forstå så meget som muligt om vores mystiske forfædre. For at gøre dette indsamlede eksperter to vigtige bevislinjer: hundreder af knogler og stenværktøjer fundet spredt fra Spanien og England til Altai-bjergene og meget nyere data og konklusioner trukket fra statistiske modeller.
Imidlertid har disse fremgangsmåder malet markant forskellige billeder af, hvordan neandertalpopulationer skulle have set ud. Arkæologiske bevis tyder på, at cirka 150.000 individer dækkede Europa og Asien, boede i små grupper på 15-25, og deres samlede antal varierede meget med klimaændringer (inklusive alvorlige istider), der fandt sted i et interval på en halv million år - indtil udryddelsen af neandertalerne for 40.000 år siden.
Genetisk sekventering fortæller en anden historie. Nogle af de genbaserede estimater definerer neandertalpopulationen som blot 1.000; andre specificerer højst et par tusinde. Der er flere hypoteser, der kunne forklare sådanne resultater: enten var befolkningen virkelig så lille, selv på sit højeste, eller den var større, men faldt over tid. Under alle omstændigheder har neandertalerne altid været i tilbagegang; deres forsvinden syntes at være blevet forudsagt helt fra begyndelsen.
”Det faktum, at disse to typer skøn ikke stemmer overens, er et problem, der endnu ikke skal løses,” siger John Hawkes, en paleoanthropolog ved University of Wisconsin-Madison.
Nu har forskere ledet af Alan Rogers, en antropolog og befolkningsgenetiker ved University of Utah, imidlertid foreslået en ny genetisk model, der kan forene disse forskelle. Han mener, at neandertalerne var meget mere talrige end tidligere genetiske undersøgelser har vist, og bringer dem under de åbenlyse artefakter og fossiler, der understøtter dette. Det udfylder også neandertalernes evolutionære historie fra det tidspunkt, de først splittede sig fra vores forfædre i Afrika, og da de begyndte at møde moderne mennesker. På mange måder har neandertalerne været meget mere succesrige som en art - og meget mere som os - end vi plejede at tro.
I modsætning til konsensus
Inden for populationsgenetik er effektiv populationsstørrelse ikke et direkte mål for det samlede antal mennesker, der boede på et givet tidspunkt. Det er snarere et mål for genetisk mangfoldighed. Eksperter scanner individuelle DNA gennem historien og leder efter forskelle i DNA-sekvens mellem to kopier af hans eller hendes genom. I det væsentlige estimerer de, hvor mange søskendegenerationer, der adskiller moderens kopi af genet fra faderskopien. Hvis befolkningen er lille, forventer de at finde en fælles stamfar hurtigt nok; hvis det er stort, tager det mere tid.”Det er utroligt, hvor meget information man kan lære af et individ,” siger Rogers.
Salgsfremmende video:
Forskere har længe bemærket, at neandertalerne havde lave niveauer af genetisk mangfoldighed. I moderne afrikanere er ca. 11 ud af hver 10.000 nukleotider heterozygote, dvs. de adskiller sig mellem to kopier af et kromosom. I ikke-afrikanere udviser kun 8 ud af hver 10.000 denne opførsel. Dette tal falder til 2 ud af 10.000 for neandertalere og Denisovans, som videnskaben kun har identificeret i det sidste årti. "Teorien om befolkningsgenetik fortæller os, at dette skal betyde en lille befolkningsstørrelse" hos disse arkaiske mennesker, siger Montgomery Slatkin, en biolog fra University of California, Berkeley, som ikke var overbevist om af Rogers 'fund. Dette betyder, at befolkningen sigtede mod et antal 2000-3000 individer.
"Men hvis der virkelig kun var 1.000 neandertalere i verden," siger Rogers, "er det svært at tro, at de efterlod en så rig fossil rekord."
Alligevel er det det genetiske bevis, som Rogers og hans kolleger henvender sig til og hævder, at der var flere neandertalere, titusinder. Forskernes arbejde blev offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences sidste måned.
Nøglen til denne nye konstatering ligger i forskernes forslag om, at neandertalerne havde en meget mere forskelligartet genpool, men at de var opdelt i små, isolerede indavlede grupper af genetisk lignende individer. En sådan fragmentering ville fordreje tidligere genetiske fund: tidligere skøn ville pege på lokale populationer og deres regionale historie og udelade det store billede.
Rogers besluttede at kompensere for dette hul ved at tilpasse og udvide den populationsblandingsmodel, som andre forskere havde brugt. I stedet for at analysere en persons genom, sammenlignede han og hans team genetiske varianter, der er fælles for moderne afrikanere, moderne eurasere, neandertalere og Denisovans. En tidlig version af denne model blev udviklet for at vurdere, hvor stærkt moderne mennesker og neandertalere krydses. Rogers 'vigtigste innovation var at tilføje Denisovans til denne blanding og markant øge listen over mulige kombinationer og sammenvævning af populationer. Og det hjalp ham med at besvare spørgsmål, der går langt ud over tværopdræt om befolkningsstørrelse og andre spørgsmål.
Den stigning i genetisk mangfoldighed, som Rogers og kolleger fandt, svarer til en grovt dobbelt stigning i effektiv populationsstørrelse. Selvom der ikke er nogen måde at vide, hvor mange flere neandertalere, der måtte falde ud af dette antal, skal fossile estimater blive revideret alvorligt.
”Undersøgelsen giver DNA-bevis for, hvad vi har set i arkæologiske poster,” siger Joshua Aki, en evolutionær biolog ved Princeton University.
Fra Afrika - to gange
Ved at arbejde med genetiske sekvenser og deres reviderede model har forskere fået ny indsigt i, hvordan neandertalere, Denisovans og moderne mennesker voksede, krympet, splittede og fusionerede med jævne mellemrum gennem historien.”Vi vil skabe et godt slægtstræ, så vi kan fortælle nøjagtige historier om, hvordan de to grupper hænger sammen,” siger Stephen Churchill, antropolog ved Duke University. "Men det er tydeligt, at dette forhold er meget mere kompliceret."
For ca. 750.000 år siden, sagde Rogers, forgængerne for neandertalerne og Denisovans efterladt forfædrene til moderne mennesker i Afrika for at flytte ind i det enorme territorium i Eurasia. Dette alene ødelagde næsten dem; genetisk bevis tyder på, at befolkningen har gennemgået alvorlige forsøg, som forskning ikke tidligere har identificeret. Uanset hvad der forårsagede denne katastrofe, overlevede de gamle den, og bare et par tusinde år senere - 744.000 år siden - delte de sig i to separate linjer, neandertalere og Denisovans. Førstnævnte blev derefter opdelt i mindre regionale grupper, der fascinerede Rogers.
Dateringen af denne opdeling mellem neandertaler og Denisovans er overraskende i sig selv, fordi tidligere undersøgelser udtrykte det senere: i en 2016-undersøgelse blev for eksempel opdelingen identificeret som en begivenhed, der skete for 450.000 år siden. En tidlig adskillelse betyder, at vi er nødt til at finde endnu flere fossiler fra begge grupper. Du bliver også nødt til at revidere de allerede fundne fossiler. Tag for eksempel knoglerne i hjernen på et hominid af arten Homo heidelbergensis, der levede i Europa og Asien for omkring 600.000 år siden. Paleoanthropologer kan ikke være enige i, hvordan han forholder sig til andre grupper af mennesker; nogle mener, at de var forfædre til både moderne mennesker og neandertaler, andre at de var ikke-gamle arter erstattet af neandertalerne, der strejfede Europa.
Rogers 'konklusioner antyder, at H. heidelbergensis må have været en tidlig neandertaler. "Vi har fastlagt tidspunktet for adskillelse så tidligt, at en europæisk hominid for 600.000 år siden næsten helt sikkert skal være en neandertaler," siger han, "i det mindste genetisk, selvom det overhovedet ikke lignede en neandertaler."
Uanset hvad, er denne nye genopbygning af den komplekse tidlige historie af neandertalerne meget ligner det, vi har lært om de anatomisk moderne menneskelige befolkninger, der først spredte sig over Europa og Asien. For omkring 50.000 år siden splittede eurasierne sig fra afrikanerne, gennemgik en vanskelig periode, hvor deres befolkning var meget lav, og opdelte dem derefter i regionale befolkninger i hele Eurasien - den såkaldte ikke-afrikanske teori om menneskelig migration.”Det ser ud til, at den samme ting skete for 600.000 eller 700.000 år siden,” siger neandertalerne og Denisovans, siger Rogers. "Der var en anden ikke-afrikansk diaspora, som ingen tidligere havde mistanke om."
Ikke så slemt
Det er ingen hemmelighed, at neandertalerne havde det dårligt: istidene, de gik igennem, og fragmenteringen af deres befolkning efterlod dem ikke i stand til at opretholde en bæredygtig social eller teknologisk vækst.”Men en af misforståelserne er, at vi tænker på fremskridt, er at moderne mennesker er bedre og neandertalere er værre,” siger Hawkes.”Når det kom til jagt og stole på fødevareressourcer med høj energi i marginaliserede miljøer, var neandertalerne uden sidestykke. De løste problemer, som vi overhovedet ikke står overfor i dag. Hvordan levede de med en så lav befolkningstæthed i hundreder af tusinder af år? Vi har aldrig forstået det."
Før Rogers begyndte på sin forskning, troede Rogers, at neandertalerne var på randen af udryddelse, da moderne mennesker kom ind på deres territorium, at deres populationer allerede var udtømt og fyldt med genetiske sygdomme. Han tror ikke længere.
At forstå den sande struktur i den neandertaler befolkning kan hjælpe forskere med at dybe dybere ned i dynamikken hos disse gamle mennesker og deres interaktion med os. Jeg spekulerer f.eks. På, om der var nogen særegenheder, når man krydsede mennesker og neandertalere. Inkluderede vi en lige stor mængde DNA fra neandertalerne moderen og faderen, eller var der et skift?
Rogers 'arbejde og relateret forskning fra andre grupper kan også være et stærkt højdepunkt for moderne genetik. Deres analytiske model kan anvendes på hunde og heste - faktisk til enhver art, der udviser struktureret reproduktion i deres populationer snarere end en tilfældig genstrøm. Neandertalgener kan have været knyttet til en øget risiko for depression, diabetes, hjertesygdom og andre lidelser, og dette er endnu ikke se.
Ilya Khel
