En dat hebben we mede te danken aan de sequencing van het oudste menselijke DNA ooit, afkomstig van een persoon die zo’n 45.000 jaar geleden leefde.
Toen moderne mensen Afrika verlieten, kwamen ze al snel in contact met Neanderthalers. We weten dat ze vervolgens de lakens met elkaar deelden, omdat dit zijn sporen in ons DNA heeft achtergelaten. Tegenwoordig vinden we twee tot drie procent Neanderthaler-DNA in de genomen van alle mensen buiten Afrika. Toch blijft het onduidelijk wanneer de moderne mens en Neanderthalers zich vermengden en welke invloed dat had. Maar een nieuwe studie komt nu met de antwoorden die we zochten.
Studie
In de studie keken onderzoekers naar het DNA van 300 hedendaagse en oude moderne mensen, waaronder 59 individuen die tussen de 2.000 en 45.000 jaar geleden leefden. Wat deze studie extra interessant maakt, is dat de wetenschappers ook het oudste DNA van een moderne mens hebben bestudeerd, afkomstig van een individu dat ongeveer 45.000 jaar geleden leefde. “We wilden precies achterhalen wanneer en hoe lang de Neanderthaler-genenstroom duurde en wat de invloed daarvan was op de moderne mens”, legt onderzoeker Priya Moorjani van de University of California uit. “Om dit te doen, stelden we een catalogus samen van Neanderthaler-vooroudersegmenten. Door de segmenten te vergelijken tussen mensen uit verschillende tijdsperioden en regio’s, ontdekten we dat het grootste deel van het Neanderthaler-DNA terug te voeren is op één lange, gedeelde periode van genenstroom.”
Periode
Dankzij de studie hebben onderzoekers nu preciezer dan ooit de periode bepaald waarin de vermenging tussen Neanderthalers en moderne mensen plaatsvond. Ze ontdekten dat deze ongeveer 50.000 jaar geleden begon en zo’n 7.000 jaar aanhield, totdat de Neanderthalers begonnen verdwijnen. “Deze tijdlijn komt precies overeen met het archeologische bewijs voor de gezamenlijke aanwezigheid van Neanderthalers en moderne mensen in Europa”, aldus eerste auteur Leonardo Iasi van het Max Planck Instituut. Kortom, de analyse toont aan dat Neanderthalers en moderne mensen gemiddeld gezien zo’n 47.000 jaar geleden de lakens deelden. Dit is een nauwkeurigere schatting dan eerdere berekeningen, die varieerden van 54.000 tot 41.000 jaar geleden.
Migratie uit Afrika
Dit nieuwe inzicht is heel interessant, omdat het ons ook een duidelijke ondergrens geeft voor het tijdstip van de migratie uit Afrika. De data suggereren namelijk dat de migratie van moderne mensen uit Afrika naar Eurazië ongeveer 43.500 jaar geleden al grotendeels was afgerond. “De timing is cruciaal omdat het direct invloed heeft op ons begrip van de migratie uit Afrika”, benadrukt Moorjani. “Het heeft ook grote gevolgen voor ons begrip van de vestiging van mensen buiten Afrika, wat vaak wordt onderzocht aan de hand van archeologische vondsten en fossielen in verschillende regio’s wereldwijd.”
Neanderthaler-DNA
De bevindingen kunnen daarnaast ook verklaren waarom Oost-Aziaten ongeveer 20 procent meer Neanderthaler-genen hebben dan Europeanen en West-Aziaten. Als moderne mensen rond 47.000 jaar geleden naar het oosten migreerden, zoals archeologische vondsten aantonen, zouden ze al Neanderthaler-genen hebben meegebracht. “We laten zien dat de periode van menging behoorlijk complex was en waarschijnlijk langer duurde”, zegt onderzoeker Benjamin Peter. “Gedurende de 6.000 tot 7.000 jaar zouden verschillende groepen zich van elkaar hebben kunnen afgescheiden, en sommige groepen mogelijk nog langer gemengd zijn gebleven. Dit kan deels verklaren waarom verschillende niet-Afrikaanse populaties verschillende niveaus van Neanderthaler-DNA hebben. Onze data helpen ook het archeologische bewijs te verklaren voor de aanwezigheid van moderne mensen in Zuidoost-Azië en Oceanië rond 47.000 jaar geleden. Het bestuderen van meer oude genomen uit Eurazië en Oceanië kan ons begrip van de verspreiding van mensen naar deze regio’s verder vergroten.”
Functionele erfenis
Om te begrijpen wat de aanwezigheid van Neanderthaler-DNA voor ons betekent, onderzochten de wetenschappers hoe deze erfgoedsegmenten zich door het genoom verspreidden en zich in de tijd ontwikkelden. Ze ontdekten enkele Neanderthaler-genen die tegenwoordig nog steeds vaak voorkomen, waarschijnlijk omdat ze voordelig waren toen vroege moderne mensen nieuwe omgevingen buiten Afrika veroverden. “Deze genen hebben bijvoorbeeld invloed op het immuunsysteem, huidpigmentatie en metabolisme”, somt co-auteur Manjusha Chintalapati van de Universiteit van Californië op. “Anderzijds vonden we ook grote delen van het genoom die helemaal geen Neanderthaler-erfenis bevatten. Deze regio’s ontwikkelden zich snel na de genenstroom en kwamen ook niet voor in de vroegste menselijke genomen, van mensen die 30.000 tot 45.000 jaar geleden leefden. Veel Neanderthaler-DNA bleek zelfs schadelijk te zijn voor moderne mensen, en evolutie heeft ervoor gezorgd dat het snel werd verdrongen.”
Al met al verschaffen de resultaten nieuwe inzichten in de complexe geschiedenis van de genenstroom tussen Neanderthalers en moderne mensen. Het laat ook zien hoe krachtig genomische gegevens zijn in het ontrafelen van de erfenis van menselijke migraties en genetische vermengingen. “Het is fascinerend dat we in het verleden kunnen duiken en zien hoe varianten die we van onze evolutionaire neven hebben geërfd, in de loop van de tijd zijn veranderd,” zei Moorjani. “Dit helpt ons de dynamiek van de menging tussen Neanderthalers en moderne mensen beter te begrijpen.”
