We dragen allemaal stukjes DNA van een allang verdwenen ‘spookvoorouder’ met ons mee. Door al die verschillende stukjes samen te voegen, kunnen we mogelijk het genoom van deze voorouder reconstrueren.
Onze voorouders kregen niet alleen kinderen met neanderthalers en denisovamensen, maar ook met minstens twee andere oude menselijke afstammingslijnen. Dankzij een verbeterde onderzoeksmethode hebben wetenschappers nu een veel beter beeld van welke delen van ons DNA van deze groepen afkomstig zijn. Daaruit blijkt zelfs dat bijna het volledige genoom van een van deze ‘spookvoorouders’ bewaard is gebleven, in kleine stukjes verspreid over alle mensen die nu leven.
Verspreide stukjes
Bij ieder mens dat nu leeft, is tussen de 0,5 en 1 procent van het DNA afkomstig van deze spookvoorouder, zegt geneticus Yulin Zhang van de Universiteit van Californië in Berkeley. Maar welke stukjes DNA dat zijn, verschilt van persoon tot persoon. Belangrijk is dat deze stukjes vrij gelijkmatig over het genoom zijn verspreid.
‘We zien dat in bijna alle delen van het genoom DNA van deze spookvoorouder voorkomt’, zegt bioloog Priya Moorjani, die ook aan het onderzoek meewerkte en eveneens verbonden is aan de Universiteit van Californië in Berkeley. Dit betekent dat het misschien mogelijk is om bijna het volledige genoom van deze spookvoorouder te reconstrueren door al deze stukjes DNA samen te voegen. Het onderzoeksteam heeft dit nog niet geprobeerd.
Oud DNA
Uit eerder onderzoek bleek dat Homo sapiens zich in de afgelopen 50.000 jaar voortplantte met neanderthalers en denisovamensen. Die onderzoeken waren gebaseerd op oud DNA uit fossielen.
Er zijn daarnaast al eerder sporen van onbekende voorouders gevonden in het menselijk genoom, maar volgens Moorjani is de nieuwe methode van haar team veel krachtiger. De methode is gebaseerd op het maken van een soort ‘stamboom’ voor verschillende delen van het genoom, iets wat pas sinds kort met computers mogelijk is. De onderzoekers lieten zien dat de aanpak werkt door aan de hand van het DNA van moderne mensen genetisch materiaal van neanderthalers en denisovamensen te herkennen.
‘Ik denk dat dit de volgende grote stap is in het onderzoek naar de menselijke genetica, omdat we hiermee zelfs meer te weten kunnen komen over voorouders van wie we geen fossiel DNA hebben’, zegt Moorjani.
Natuurlijke selectie
Van de genomen van neanderthalers en denisovamensen is in de huidige mens nog maar een klein deel bewaard gebleven. ‘In grote delen van het genoom is helemaal geen, of slechts heel weinig, DNA van neanderthalers of denisovamensen te vinden’, zegt teamlid en geneticus Arjun Biddanda van de Johns Hopkins-universiteit in Maryland. ‘Toch vonden we daar relatief veel DNA van deze spookvoorouder.’
De onderzoekers denken dat dit komt doordat de populaties van neanderthalers en denisovamensen erg klein waren. Daardoor was de kans groter dat schadelijke mutaties zich binnen die populaties verspreidden. ‘Waarschijnlijk heeft natuurlijke selectie in deze delen van het genoom DNA van neanderthalers en denisovamensen tegengewerkt’, zegt Moorjani.
Maar veel meer van het DNA dat afkomstig is van een spookvoorouder lijkt door natuurlijke selectie te zijn bevoordeeld, of was op zijn minst evolutionair neutraal. Dat komt waarschijnlijk doordat de populatie van deze spookvoorouder veel groter was, zegt ze.
Genetische sporen
Het onderzoek wijst erop dat de spookvoorouder zich ongeveer 800.000 jaar geleden afsplitste van de belangrijkste afstammingslijn die uiteindelijk tot de moderne mens leidde. Enige tijd later kwamen de twee groepen weer samen en plantten ze zich samen voort.
‘Omdat alle moderne mensen genetische sporen van deze spookvoorouder dragen, vond de uitwisseling van genen waarschijnlijk in Afrika plaats en leefde deze populatie daar ook’, zegt Moorjani. Op basis van deze aanwijzingen denken de onderzoekers dat de spookvoorouder mogelijk een mensensoort was die we uit fossielen kennen, zoals Homo heidelbergensis.
Met hun methode ontdekten de onderzoekers ook sporen van een tweede, veel oudere spookvoorouder. Deze groep splitste zich ongeveer 1,8 miljoen jaar geleden af van de afstammingslijn die uiteindelijk tot de moderne mens leidde. Later plantten denisovamensen in Eurazië zich voort met deze ‘superarchaïsche’ voorouders.
‘Moderne mensen hebben via de denisovamensen ook DNA-segmenten van deze superarchaïsche voorouders geërfd. Met onze methode kunnen we die stukken DNA nu terugvinden’, zegt Moorjani.
Spannende resultaten
Volgens paleoantropoloog Chris Stringer van het Natuurhistorisch Museum in Londen is dit belangrijk en vernieuwend onderzoek. Ook hij denkt dat de jongere spookvoorouder mogelijk Homo heidelbergensis was. Uit fossielen blijkt dat deze mensensoort nog zo’n 300.000 jaar geleden in Afrika voorkwam. Voor de veel oudere, superarchaïsche afstammingslijn is Homo erectus volgens Stringer de waarschijnlijkste kandidaat.
‘Dit zijn spannende resultaten’, zegt Stringer. ‘Ze bieden indirecte manieren om delen van het genoom van oudere mensensoorten zoals Homo erectus en Homo heidelbergensis te reconstrueren.’
Geef een reactie