Četrtek, 3. 8. 2023, 15.50
1 leto, 3 mesece
Odkritja znanstvenikov: "Adam" in "Eva" sta obstajala, a nista bila par
Termometer prikazuje, kako vroč je članek.
Termometer prikaže, kako vroč je članek.
1,21
Nemški biokemik Johannes Krause je eden od najbolj znanih znanstvenikov na področju arheogenetike na svetu. Zaslovel je leta 2010, ko je odkril do tedaj neznano človeško vrsto, ki ji je dal ime denisovanci.
Da molekule DNK vsebujejo načrte za življenje, znanstveniki vedo že več kot stoletje. Leta 1953 sta James Watson in Francis Crick na podlagi dela Rosalind Franklin odkrila zgradbo dvojne vijačnice DNK. Leta 2003 se je po desetih letih dela končal projekt Človeški genom, v okviru katerega so prvič dešifrirali dedno snov človeka. Zaradi vse hitrejšega napredka pri sekvenciranju molekul DNK vemo vse več tudi o človeški zgodovini.
Nemški biokemik Johannes Krause je eden od najbolj uglednih arheogenetikov (proučevalcev dednega zapisa v starih kosteh, ki jih izkopljejo arheologi, op. p.) na svetu.
Razvozlanje genoma neandertalca
Njegova pot v arheogenetiko se je začela, ko ga je švedski biolog Svante Pääbo, najpomembnejši pionir na področju arheogenetike, povabil v svojo skupino za razvozlanje genoma neandertalcev. Pääbo je lani za svoje dosežke dobil Nobelovo nagrado za medicino.
Pred leti je Krause skupaj s Thomasom Trappejem objavil knjigo Potovanje naših genov: Zgodba o nas in naših prednikih (nem. Die Reise unserer Gene: Eine Geschichte über uns und unsere Vorfahren), ki jo imamo od letos tudi v slovenskem prevodu.
Krause odkrije novo človeško vrsto
Krause je postal svetovno znan leta 2010, ko je pri sekvenciranju DNK, pridobljenega iz dela kosti, najdene v Denisovi jami v Sibiriji, odkril novo človeško vrsto – ta je dobila ime denisovanci.
Krause je knjigo Potovanje naših genov napisal skupaj s Thomasom Trappejem. V nemščini je izšla leta 2019.
Leta 2010 je tudi po zaslugi Pääbeja in njegovih sodelavcev postalo znano, da imajo sodobni ljudje oziroma anatomsko sodobni ljudje, ki živijo zunaj Afrike oziroma zunaj podsaharske Afrike, v svojem DNK od dva do 2,5 odstotka neandertalskih genov. To je posledica mešanja med dvema človeškima vrstama – neandertalci in sodobnimi ljudmi. Staroselci Papue Nove Gvineje in Avstralije pa imajo v svojem DNK pet odstotkov denisovanskih genov.
Neandertalec se je zlil s sodobnim človekom
Neandertalec ni izumrl, ampak se je zlil z nami, piše Krause. Nekateri neandertalski geni so se uspešno razširili, na primer za kožo. Nekoliko debelejša koža Evropejcev je verjetno dediščina neandertalcev, morda zato, ker daje boljšo zaščito pred mrazom kot tanjša koža Afričanov.
Arheogenetiki oziroma znanstveniki so tudi odkrili, da se je odcepitev skupne veje neandertalcev in denisovancev od sodobnega človeka zgodila pred 600 tisočleti, neandertalci in denisovanci pa so se razšli pred pol milijona let. Pred 600 tisoč leti je torej v Afriki živel zadnji skupni prednik sodobnega človeka, neandertalca in denisovanca.
Praneandertalci v jami na severu Španije
Leta 2016 je Pääbo s svojo skupino raziskoval DNK neandertalskih kosti, starih približno 420 tisoč let, ki so jih našli v jami Sima de los huesos na severu Španije. Odkrili so, da se mitohondrijski DNK (mtDNK) španskih neandertalcev ni ujemal z mtDNK poznejših neandertalcev, po drugi strani pa je bil španski mtDNK podoben mtDNK denisovanke iz Sibirije.
Krause je sodeloval v ekipi znanstvenikov pod vodstvom švedskega biologa Pääbeja, ki je razvozlala genom neandertalcev. Znanstveniki so tudi odkrili, da imajo danes živeči ljudje zunaj (podsaharske) Afrike v svojem dednem zapisu od dva do 2,5 odstotka neandertalskih genov.
Zdi se, da so neandertalci, živeči po španskih neandertalcih, v svoj dedni zapis prejeli nek drug mtDNK – in to od nekega zgodnjega modernega človeka, natančneje od neke zgodnje moderne ženske. Z njo se je paril nek neandertalec na Bližnjem vzhodu ali v Evropi, piše Krause.
Proučevanja dedne snovi kot potovanje s časovnim strojem
MtDNK zato kaže tesnejšo sorodnost med poznejšimi neandertalci in sodobnimi ljudmi. Denisovanci pa se niso – do deklice iz Denisove jame, ki je živela pred približno 90 tisoč leti – mešali s sodobnimi ljudmi, zato so do takrat ohranili bližnjo sorodnost s praneandertalci.
Pogled v dedno snov starih kosti je za arheogenetika kot potovanja s časovnim strojem, poudarja Krause. Pri tem arheogenetiki proučujejo jedrni in mitohondrijski DNK. Mitohondriji so nekakšne mikrocentrale v celicah, medtem ko jedrni DNK sestavlja 23 parov kromosomov: 22 avtosomnih in dva spolna kromosoma, XX pri ženskah in XY pri moških.
Proučevanje izvora po moški in ženski liniji ter genska ura
Y-kromosom iz jedrnega DNK se seveda prenaša samo z očetov na sinove, medtem ko se mtDNK prenaša z matere na sinove in hčere, a ga samo hčere potem prenesejo naprej na svoje potomce.
V češki jami Zlaty kůn (Zlati konj po slovensko) so leta 1950 odkrili ostanke človeške lobanje, za katero so arheogenetiki odkrili, da je stara vsaj 45 tisoč let. Pripadala je ženski, pripadnici anatomsko sodobnih ljudi, ki so poselili Evropo pred okoli 60 do 45 tisoč leti, a so pozneje, pred 39 tisoč leti, verjetno zaradi izbruha supervulkana izumrli.
Če primerjamo mtDNK dveh posameznikov, lahko izračunamo, kdaj je živela njuna zadnja skupna prednica – govorimo o genski uri, pojasnjuje Krause. Po sledeh mtDNK vseh danes živečih ljudi lahko pridemo v preteklost do ene same prednice, naše skupne "pramatere". Živela je pred več kot 160 tisoč leti in jo v genetiki imenujejo kar mitohondrijska Eva.
"Adam" je živel vsaj 200 tisoč let pred "Evo"
Obstaja tudi njen "partner" oziroma "Y-kromosomski Adam", od katerega izvirajo vsi kromosomi Y, ki se dedujejo z očeta na sina. Ta prvotni Adam je živel vsaj 200 tisoč let pred prvotno Evo, zato nikakor nista mogla biti par, poudarja Krause.
Sodobni ljudje so prvič prišli v Evropo pred največ 420 tisoč leti in najmanj 220 tisoč leti, a se niso mogli za stalno naseliti. Do obdobja pred približno 45 tisoč leti sta bila nato še dva selitvena vala sodobnega človeka z juga na sever, eden v Sibirijo in drugi Evropo. V romunski jami z imenom Jama kosti oziroma Pestera cu oase v romunščini so pred leti odkrili okoli 42 tisoč let staro lobanjo sodobnega človeka.
Usodni izbruh supervulkana
A sodobni človek, ki je živel v Jami kosti v Romuniji ali v jami Zlati konj (Zlaty kun) na Češkem, ni prednik današnjih Evropejcev. Za te sodobne ljudi v Evropi je tako kot za neandertalce verjetno bil usoden izbruh supervulkana Flegrejska polja blizu Vezuva pred približno 39 tisoč leti. Zaradi vulkanskega prahu je rastlinje v večjem delu Evrope odmrlo, voda pa ni bila več pitna. To je bilo usodno za tedanje sodobne ljudi in neandertalce v Evropi.
Evropo je, potem ko se je opomogla od izbruha supervulkana, v več deset tisočletjih poselilo oziroma naselilo več valov sodobnih ljudi. Od pred okoli osem tisoč leti naprej so se po Evropi postopoma začeli širiti zgodnji kmetje iz Anatolije. Pripadnik te populacije je bil tudi Ötzi, najbolj slavna evropska mumija, ki je živel v Alpah v četrtem tisočletju pred našim štetjem (na fotografiji je lutka, rekonstrukcija njegovega videza). Velik naselitveni val je bil tudi v 3. tisočletju pred našim štetjem, ko so se v severno, zahodno in južno Evropo začeli širiti indoevropsko govoreči pastirji iz vzhodnoevropskih step.
Šele po okrevanju narave je prišlo do ponovnega priseljevanja sodobnega človeka v Evropo. Takšen je bil človek, ki je pred okoli 38.500 leti živel v bližini vasi Kostjonki v južni Rusiji. MtDNK tega ledenodobnega človeka je leta 2009 dekodiral prav Krause. Verjetno je pripadal orinjasjenski kulturi (ime ima po francoskem najdišču Aurignac), tako kot ljudje, ki so pred 35 tisoč leti živeli v jami Potočka zijalka na gori Olševa.
Orinjasjenci preživijo, gravetjanci izumrejo
Orinjasjenci so se pozneje iz srednje Evrope zaradi mrazu umaknili na Pirenejski polotok, z vzhoda pa so prišli gravetjenci (ime imajo po francoskem najdišču La Gravette), ki so bili verjetno bolj prilagojeni na ohlajanje podnebja. A na koncu je bilo vedno bolj hladno podnebje usodno za gravetjanske ljudi, ki so izginili in niso za seboj pustili potomcev, medtem ko so orinjasjenci na Pirenejskem polotoku preživeli.
Orinjasjenci so se pred 18 tisoč leti, po koncu poledenitve, vrnili v srednjo Evropo ter se pomešali z lovci in nabiralci, ki so prišli v Evropo po balkanski poti. Pred 12.900 leti sta Evropa in severna Azija ponovno doživeli podnebno spremembo, ko je temperatura v nekaterih delih Evrope v 50 letih padla za 12 stopinj Celzija. Šele pred 11.700 leti je bilo konec te poledenitve.
Zgodnji kmetje iz Anatolije in pastirji iz step
Pred okoli osem tisoč leti so večji del Evrope (razen njenega vzhodnega dela) poselili zgodnji kmetje iz Anatolije, v tretjem tisočletju pred našim štetjem pa so se v druge dele Evrope iz vzhodnoevropskih step začeli seliti stepski pastirji, ki so najverjetneje govorili praindoevropščino, predniški jezik današnjih indoevropskih jezikov.
Današnje evropske populacije imajo v svojem genskem naboru gene vseh treh skupin: lovcev in nabiralcev, ki so poselili Evropo po koncu zadnje ledene dobe, zgodnjih kmetov iz Anatolije in indoevropsko govorečih pastirjev iz step.
