Urme ale unor specii necunoscute ale strămoșilor antici, descoperite în genomul uman

Cercetătorii au elaborat o metodologie care poate determina, doar pe baza probelor ADN moderne, cu cine s-au împerecheat strămoșii noștri îndepărtați. Deja s-a stabilit că nu au fost doar neandertalienii și denisovienii. Algoritmul de analiză a datelor genetice TRACE (TRacking Archaic Contributions via ARG Estimation — urmărirea contribuțiilor arhaice prin estimarea grafurilor de recombinare ale strămoșilor) este descris pe paginile Science.

Autorii studiului au stabilit că, printre cei mai vechi strămoși ai noștri, au existat încă cel puțin două linii umane — niște „strămoși fantomă”.

În cazul oricărui om modern, ponderea lor în ADN este de la 0,5% la 1%, precizează biologul computațional Iulini Cian, autorul principal al lucrării.

Însă la diferite persoane s-au păstrat fragmente diferite din acest ADN și, ceea ce este mai important, ele sunt distribuite în genom destul de uniform.

„Impuritatea fantomă este prezentă aproape în toate regiunile genomului”, confirmă geneticianul evoluționist Priya Murdjani, care a coordonat cercetarea.

Asta înseamnă că, dacă ar fi reușit să fie unite toate fragmentele, teoretic s-ar putea reconstrui aproape întregul genom al acestui strămoș fantomă, deși autorii nu au întreprins încă o astfel de încercare.

Algoritmul a fost testat: funcționează

Nu este primul studiu care a depistat urme genetice ale „strămoșului fantomă”, însă noua abordare este mult mai eficientă. Ea se bazează pe construirea unui „arbore genealogic” pentru segmente individuale ale genomului — o sarcină care a devenit posibilă abia recent, datorită creșterii puterii de calcul disponibile. Eficiența metodei a fost demonstrată prin faptul că au reușit să extragă ADN-ul neandertalienilor și denisovienilor, bazându-se exclusiv pe genomurile oamenilor moderni.

Doar o mică parte din genomurile neandertalienilor și denisovienilor s-a păstrat în noi, cumulat. „Regiunile lungi ale genomului fie sunt complet lipsite de impuritatea neandertaliană și denisoviană, fie o conțin în proporții extrem de mici. Iar în aceste regiuni am reușit să depistăm ponderi destul de ridicate ale impurității fantomă”, explică geneticianul populațional Arjun Biddanda de la Universitatea Johns Hopkins, un alt autor principal.

Potrivit cercetătorilor, acest lucru se datorează faptului că populațiile de neandertalieni și denisovieni au fost puțin numeroase, în grupuri mici, mutațiile dăunătoare se acumulează mai des. „Cel mai probabil, tocmai împotriva impurității neandertaliene și denisoviene din aceste regiuni a acționat selecția naturală”, consideră Murdjani.

Iar urmele strămoșilor fantomă fie au fost supuse selecției pozitive, fie au fost neutre din punct de vedere evolutiv, cel mai probabil și populația acestor linii a fost mai numeroasă.

Cine sunt ei — strămoșii noștri fantomă?

Cercetătorii consideră că strămoșul fantomă s-a separat de linia principală care duce la oamenii moderni în urmă cu aproximativ 800.000 de ani. Iar după un timp, cele două linii s-au reunit din nou și s-au încrucișat.

„Deoarece toți oamenii moderni poartă urme ale impurității fantomă, cel mai probabil fluxul de gene a avut loc în Africa și că această populație a trăit tocmai acolo”, spune Murdjani.

Ca posibil candidat pentru rolul unui astfel de strămoș, ea numește Homo heidelbergensis.

Al doilea strămoș fantomă, identificat cu ajutorul unei analize inovatoare, este mult mai vechi. El s-a separat de linia principală care duce la oamenii moderni în urmă cu aproximativ 1,8 milioane de ani. Ulterior, denisovienii din Eurasia s-au încrucișat cu acest „strămoș superarhaic”.

„Oamenii moderni au moștenit aceste segmente superarhaice prin fluxul de gene denisovian, iar acum putem identifica regiunile unei astfel de impurități superarhaice”, menționează Murdjani.

Ca strămoș superarhaic al oamenilor moderni ar fi putut fi Homo erectus, a adăugat ea.