ADN-ul Neandertal din noroiul din peșteră arată două valuri de migrație în Eurasia

ADN-ul de Neandertal recuperat din noroiul din peșteră dezvăluie că acești oameni străvechi s-au răspândit în Eurasia în două valuri diferite.

Analiza materialului genetic din trei peșteri din două țări sugerează că un val timpuriu de neandertalieni cu aproximativ 135.000 de ani în urmă ar putea fi înlocuit cu succesori diferiți genetic și potențial anatomic 30.000 de ani mai târziu, au raportat cercetătorii pe 15 aprilie în Ştiinţă. Momentul acestui val ulterioar sugerează legături potențiale cu schimbările climatice și de mediu.

Prin extragerea materialului genetic din noroi, „putem obține ADN uman de la oameni care au trăit într-o peșteră fără a fi nevoie să le găsim rămășițele și putem afla lucruri interesante despre acei oameni din acel ADN”, spune Benjamin Vernot, un genetician al populației la Institutul Max Planck pentru Antropologie Evoluționistă din Leipzig, Germania.

În urmă cu câțiva ani, oamenii de știință au arătat că este posibil să extragem ADN uman preistoric din murdărie, care conține material genetic lăsat în urmă de strămoșii noștri din fulgi de piele, păr sau excremente uscate sau fluide corporale, cum ar fi transpirația sau sângele. Prin urmare, analiza genetică a sedimentelor antice ar putea oferi informații valoroase asupra evoluției umane, având în vedere că fosilele umane antice cu suficient ADN adecvat pentru analiză sunt extrem de rare (SN: 26/06/19).

Până acum, vechiul ADN uman analizat din sedimente provenea din mitocondrii – organele care acționează ca fabrici de energie în celulele noastre – nu din cromozomii din nucleele celulare, care conțin instrucțiunile genetice reale pentru construirea și reglarea organismului. Deși cromozomii dețin mult mai multe informații, extragerea mostrelor din acest ADN nuclear din peșteri s-a dovedit dificilă din cauza lipsei sale relative. O celulă umană deține adesea mii de copii ale genomului său mitocondrial pentru fiecare set de cromozomi, iar marea majoritate a oricărui ADN găsit în murdăria antică aparține altor animale și microbilor.

Pentru a extrage ADN-ul cromozomial uman antic din peșteri, Vernot și colegii sai au identificat regiuni din cromozomi bogate în mutații specifice hominidelor pentru a ajuta echipa să filtreze ADN-ul non-uman. Acest lucru i-a ajutat pe cercetători să analizeze cu succes ADN-ul cromozomial de Neandertal din peste 150 de mostre de sedimente vechi de aproximativ 50.000 până la 200.000 de ani dintr-o peșteră din Spania și două peșteri din Siberia.

După ce echipa și-a comparat datele cu ADN-ul colectat anterior din fosilele de Neandertal de aproximativ aceeași vârstă, descoperirile au sugerat că toți acești neandertalieni au fost împărțiți în două valuri distincte genetic, care s-au dispersat ambele în Eurasia. Unul a apărut în urmă cu aproximativ 135.000 de ani, în timp ce celălalt a apărut cu aproximativ 105.000 de ani în urmă, o ramură a valului anterior dând naștere tuturor grupurilor de mai târziu examinate.

În peștera spaniolă, cercetătorii au găsit dovezi genetice ale ambelor grupuri, valul de mai târziu aparent înlocuindu-l pe cel anterior. „Au existat semne bazate pe ADN-ul mitocondrial al acestei revoluții, dar a-l vedea clar cu ADN-ul nuclear este cu adevărat incitant”, spune paleogeneticianul Qiaomei Fu de la Institutul de Paleontologie și Paleoantropologie a Vertebratelor din Beijing, care nu a luat parte la acest studiu.

Valul ulterioar poate fi legat de apariția ultimului stadiu „clasic” al anatomiei neandertaliene, caracteristici ale scheletului, cum ar fi o umflătură în partea din spate a craniului, care poate indica mușchi puternici ai gâtului sau regiuni lărgite ale creierului legate de vedere, spun cercetătorii. Acest val mai târziu poate să fi coincis cu răcirea și alte schimbări de mediu care au venit odată cu apariția ultimei ere glaciare, notează ei.

Această cercetare subliniază modul în care oamenii de știință care lucrează în potențiale situri de Neandertal nu ar trebui să arunce murdăria așa cum se face în mod tradițional, spune paleogeneticistul Carles Lalueza-Fox de la Institutul de Biologie Evoluționară din Barcelona, ​​care nu a luat parte la acest studiu. În schimb, spune el, ar putea fi necesare protocoale speciale pentru a evita contaminarea acestor zone cu ADN modern.