- Nasi przodkowie różnych gatunków swobodnie się ze sobą krzyżowali
- Człowiekowate „romansowały” również z gatunkiem homo sapiens
- Odkrycie potwierdzają wyniki obliczeń inteligentnych maszyn
Czy pochodzimy od małpy, czy od pierwotnego plemienia? Czy współczesny człowiek powstał w Afryce i rozszedł się na inne lądy, uciekając przed pomorem i głodem? Czy jednak homo sapiens to rodowity Europejczyk? Są nawet teorie, jak ta autorstwa Piotra Wiciazia, kanclerza białoruskiej Narodowej Akademii Nauk, że ludzie są potomkami przedstawicieli pozaziemskiej cywilizacji, którzy niegdyś odwiedzili naszą planetę. Tymczasem specjaliści wykorzystali w antropologii i analizach ludzkiego DNA nowe technologie i ku swojemu zaskoczeniu odkryli klamrę, która łączy te wszystkie podejścia. Jest nią… ten trzeci.
Miliony powtórzeń
Naukowcy zbudowali inteligentną strukturę obliczeniową, opartą na danych demograficznych i kodach DNA, aby sprawdzić czy ewolucyjna historia populacji euroazjatyckich jest prawdziwa. Wygenerowali liczne symulowane dane; liczbę przodków ludzkich populacji, wskaźniki ich wymieszania itd. Na ich podstawie otrzymali ogromną liczbę symulowanych genomów dla ludzi współczesnych.
Miało to wyjaśnić poziom przepływu genów, który jest niemożliwy do wykazania za pomocą dostępnych metod statystycznych. Naukowcy sprawdzili w ten sposób, jakie rodzaje modeli ewolucyjnych będą w stanie wytworzyć dane wzorce. Algorytmy sugerują, że nasi przodkowie, neandertalczycy, krzyżowali się nie z jednym, a z dwoma innymi gatunkami. Tak, mowa o nowym przodku człowieka.
Lucy in the sky with diamonds
W 1974 roku w dolinie rzeki Auasz w Etiopii odkryto 47 kości szkieletu człekokształtnego płci żeńskiej. Wiek kości określono na ok. 3,2 mln lat. Na tej bazie zbudowano odwzorowanie kobiety australopiteka. Otrzymała imię Lucy, od słynnej piosenki The Beatles. Utwór był szlagierem, kiedy odkryto dobrze zachowane kości.
Dzięki Lucy powstała teoria, według której rodzaj homo wyewoluował z australopiteków i zgadza się z nią większość naukowców. Nie ma jednak pewności, z którego z ich kilku wyodrębnionych do tej pory gatunków. Badacze dowodzą jednak, że od australopiteków wywodzą się pierwsi ludzie pierwotni – homo habilis, homo erectus i człowiek neandertalski.
Wielki eksodus?
Większość danych wskazuje, że homo sapiens wywodzi się z Afryki i powstał ok. 200-150 tys. lat temu. Do tej pory antropolodzy twierdzili, że współcześni ludzie opuścili Afrykę około 60 tys. lat temu, ale migracyjny wzór całego ludzkiego gatunku, liczącego obecnie 7,6 miliarda osobników, nie może być taki prosty. Człekokształtne australopiteki żyły od ok. 4,2 do ok. 1 mln lat temu (pliocen i wczesny plejstocen), początkowo w Afryce Wschodniej – tam badacze doszukują się kolebki ludzkości – później na całym kontynencie.
Teoria zwana „Out of Africa” (OOA) głosi, że wszyscy współcześni ludzie wywodzą się z jednego miejsca oraz że zaczęli rozprzestrzeniać się z Afryki na inne kontynenty. Niektórzy antropolodzy, jak Milford Wolpoff, rzucają jednak wyzwanie teorii OOA. Twierdzą, że wszyscy żyjący ludzie nie pochodzili z jednego miejsca, ale ewoluowali w jednym czasie, w kilku lokalizacjach na świecie. Ta teoria jest poparta np. odkryciem szczątków australopiteka w Chinach i Australii.
Kpiny z ewolucji
Jednym z pierwszych znalezisk o cechach neandertalczyka był wykopany w 1856 roku w niemieckim Neanderthalu niekompletny szkielet o mocnym kośćcu i grubym wale nadoczodołowym. Gdy trzy lata po odkryciu Karol Darwin opublikował swoją pracę „O powstawaniu gatunków”, brukowa prasa kpiła z ewolucyjnych teorii odkryć. Dziś jesteśmy pewni, że nie powstaliśmy z bożej woli, przynajmniej w takiej postaci, jaką widzimy w lustrze.
Obecnie nauka dysponuje dużą liczbą szczątków pochodzących od ponad 400 osobników człowieka neandertalskiego, stawiając go na pierwszym miejscu wśród najlepiej opisanych hominidów [tzw. człowiekowatych, rodzina ssaków naczelnych obejmująca największe gatunki wykazujące dużą inteligencję, skłonność do przyjmowania pionowej, dwunożnej postawy oraz zdolność do wytwarzania i używania narzędzi, przyp. red.].
Szczątki neandertalskiego człowieka odnajdywane są w wielu zakątkach Europy, mniej liczne w Azji. W badaniach DNA neandertalczyków, przeprowadzonych przez Instytut Antropologii Ewolucyjnej Maxa Plancka w Lipsku, porównano sekwencję DNA pobranego z kości z odpowiednimi sekwencjami DNA żyjącej populacji ludzkiej w Afryce, Azji i Europie.
Znaleziono większe podobieństwo z Europejczykami i Azjatami niż z Afrykańczykami. Wskazuje to na krzyżowanie się populacji. Czemu krzyżujący się z homo sapiens neandertalczyk wymarł? Eksperci sugerują, że wcześni ludzie „emigrujący z Afryki” na nowy kontynent mogli przenosić choroby tropikalne, które zniszczyły gatunek. Mówi się też, że ludzie zabijali pierwotnych w walkach o pożywienie i osady.
Goście z jaskiń
W 2010 roku nastąpił przełom w dociekaniach o pochodzeniu człowieka. W Denisowej Jaskini w górach Ałtaj na Syberii (obecnie teren Rosji), po raz pierwszy odnaleziono szczątki innych hominidów nazwanych denisowianami. Zidentyfikowano ich dzięki analizie molekularnej mitochondrialnego DNA z dwóch zębów i kości palca u ręki. Szczątki należały do osobników, które żyły około 41 tys. lat temu. Jak wykazały badania, palec i zęby należały do dwóch różnych osób.
O tym, że denisowianie i neandertalczycy swobodnie z sobą romansowali, wiemy na pewno od ubiegłego roku. Również w górach Ałtaju w Rosji odkryto wówczas owoc tej miłości – sproszkowane kości sprzed 90 tysięcy lat należące do 13-letniej dziewczynki, nazwanej Denisova 11. Badania DNA wykonane przez dr Viviane Slon potwierdziły, że była córką nietypowej pary: jej matka była neandertalką, a ojciec denisowianinem.
Na podstawie materiału genetycznego udało się ustalić, że ojciec Denisowej 11 miał wśród swoich dziadków również osoby spokrewnione z neandertalczykami. Denisowianie wykazywali niskie zróżnicowanie genetyczne, z drugiej zaś strony wysoki i zróżnicowany poziom zmieszania z neandertalczykiem i – co odkryto – innym, nieznanym dotąd archaicznym przedstawicielem rodzaju homo.
Maszyny przytakują
DNA wygenerowane przez uczącą się sieć sugeruje, czego wcześniej nie potrafiliśmy dowieść, że populacje neandertalczyków i denisowian mieszają się jeszcze z jednym gatunkiem.
Nowe badania Instytutu Biologii Ewolucyjnej (IBE), Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG) z Centrum Regulacji Genomu (CRG) i Instytutu Genomiki na Uniwersytecie w Tartu w Estonii sugerują, że starożytne gatunki krzyżowały się z nowoczesnymi ludźmi dziesiątki tysięcy lat temu.
Łącząc głębokie algorytmy uczenia się i metody statystyczne, badacze zidentyfikowali trzeci gatunek w genomie azjatyckich osobników, ślad nowego hominida, który krzyżował się z przodkami dziesiątki tysięcy lat temu. To odkrycie wyjaśniło, że hybryda znaleziona w Jaskini Denisowej, potomstwo matki neandertalczyka i ojca denisowiana nie była odosobnionym przypadkiem.
„Nasza teoria zbiega się z hybrydowymi okazami odkrytymi niedawno w Jaskini Denisowej” – powiedział Mayukh Mondal, badacz z Uniwersytetu w Tartu w Estonii.
Głębokie uczenie i wynik symulacji rozwiązują zatem zagadkę przodków. Wyniki badań potwierdzają, że homo sapiens jest mieszanką wszystkich tych trzech gatunków.