W ciągu ostatniej dekady postęp technologiczny umożliwił wygenerowanie danych z całego genomu około 15 wymarłych hominidów neandertalskich i denisowiańskich, które żyły od 100 000 do 40 000 lat temu na obszarze pomiędzy Europą Zachodnią a Syberią. Ujawniły one strukturę populacji, liczne przemiany demograficzne i fluktuacje w przepływie genów między populacjami tych hominidów.
Jednak do tej pory w badaniach pomijano znaczenie grupy krwi. Zespół prof. Silvany Condemi z Université d’Aix-Marseille przeanalizował grupy krwi neandertalczyków i denisowiańczyków, aby prześledzić współczesną różnorodność ludzi oraz przedyskutować aspekty zdrowotne i wrażliwość archaicznych populacji1)CONDEMI S., MAZIÈRES S., FAUX P., COSTEDOAT C., RUIZ-LINARES A., BAILLY P., CHIARONI J. 2021. Blood groups of Neandertals and Denisova decrypted, … Więcej. W tym celu wykorzystał wysokiej jakości genomy jądrowe trzech neandertalczyków i jednego denisowiańczyka.
Neandertalczycy i denisowiańczycy
Neandertalczycy to kopalna populacja łowców-zbieraczy, która żyła w Eurazji między 250 000 a 38 000 lat temu, zanim została całkowicie wyparta na całym swoim terytorium przez Homo sapiens. Cechy morfologiczne stopniowo ewoluowały od ich afrykańskich przodków (Homo heidelbergensis) i przystosowały się do chłodniejszego klimatu Europy. Ich przybycie do tej części świata związane było z poważną zmianą kulturową, której towarzyszył import nowych technologii wytwórczych i narzędzi. Denisowiańczycy to kolejna wymarła populacja ludzka, której szczątki kostne są niestety zbyt fragmentaryczne do przeprowadzenia poważniejszych rekonstrukcji – ich „odkrycie” i uplasowanie genealogiczne opierają się jedynie na badaniach genetycznych2)REICH D., GREEN R.E., KIRCHER M., KRAUSE J., PATTERSON N., DURAND E.Y., VIOLA B., BRIGGS A.W., STENZEL U., … PÄÄBO S. 2010. Genetic history of an … Więcej 3)SAWYER S., RENAUD G., VIOLA B., HUBLIN J.-J., GANSAUGE M.-T., SHUNKOV M. V, DEREVIANKO A.P., PRÜFER K., KELSO J., PÄÄBO S. 2015. Nuclear and … Więcej.
Populacja neandertalczyków nigdy nie była duża. Jej członkowie organizowali się w małe, połączone ze sobą grupy (około 20 osobników), a łączna ich liczba nie przekroczyła zapewne około 70 000 w czasie „złotego wieku” ich funkcjonowania (interglacjał eemski, czyli około 120 000 lat temu). Niewielka liczebność populacji musiała wynikać zapewne z częściowej izolacji geograficznej, spowodowanej zmianami klimatycznymi w plejstocenie. To właśnie w tym czasie neandertalczycy rozprzestrzenili się na wschód, gdzie napotkali denisowiańczyków.
Starożytne DNA
Dane genetyczne wskazują na niską różnorodność genetyczną neandertalczyków oraz jej niezwykłą ciągłość – w całej Europie nie zmieniała się ona od przynajmniej 120 000 lat temu do zaniku populacji, który nastąpił około 40 000 lat temu. Ta niska zmienność widoczna jest również w morfologii neandertalczyków, takiej samej w ciągu ostatnich 100 000 lat istnienia tego gatunku na całym zajmowanym przez niego terytorium od Atlantyku po Ałtaj. W tym ujęciu wyniki badań prowadzonych przez zespół prof. Silvany Condemi z Université d’Aix-Marseille dostarczają istotnych informacji na temat pochodzenia, wrażliwości i rozproszenia neandertalczyków oraz denisowiańczyków na świecie.
Potencjał badawczy grupy krwi
Grupy krwi są potężnymi markerami antropologicznymi. Geograficzne rozprzestrzenienie fenotypu i genotypu odzwierciedla przeszłe ludzkie migracje i naturalną selekcję, a porównanie z naczelnymi pozwala na dokładne odtworzenie ich ewolucyjnej i migracyjnej ścieżki. Grupy krwi mają również istotne znaczenie w medycynie – zapewniają bezpieczeństwo transfuzji, transplantacji oraz zgodność serologiczną między matką a dzieckiem. Do chwili obecnej Międzynarodowe Towarzystwo Transfuzji Krwi zarejestrowało ponad 380 antygenów grup krwi podzielonych na 40 układów grupowych krwi. W transfuzji rutynową praktyką jest kontrola sześciu takich układów, m. in. znanych powszechnie AB0 i Rh. Co ciekawe, pomimo ich znaczenia i stale rosnącej liczby dostępnych danych genotypowych dotyczących współczesnych ludzi w badaniach paleogenetycznych prawie nie zwraca się na nie uwagi.
Badania zespołu prof. Silvany Condemi z Université d’Aix-Marseille zrewidowały to podejście. W analizach wykorzystano wysokiej jakości genomy od jednego denisowiańczyka ze stanowiska Denisova 3 i trzech neandertalczyków, ze stanowisk: Denisova 5, Vindija 33.19 i Chagyrskaya 8. Czterej wybrani osobnicy zostali uznani za reprezentatywnych dla dwóch archaicznych gatunków spokrewnionych z człowiekiem, których występowanie obejmowało czas ponad 50 000 lat późnego plejstocenu i teren około 5000 km Eurazji.
Archaiczne populacje
Wyniki analiz archaicznych genomów wykazały istnienie różnych grup krwi w modelu AB0. Pozwoliły również na zakotwiczenie linii euroazjatyckich neandertalczyków i denisowiańczyków w Afryce. Umożliwiły one także potwierdzenie wcześniejszych przypuszczeń na temat nici pokrewieństwa między populacjami archaicznych neandertalczyków i denisowiańczyków a współczesnymi aborygenami australijskimi oraz Papuasami, co pozytywnie weryfikuje dane wskazujące na kontakty między grupami wymarłych gatunków a Homo sapiens.
U neandertalczyków i denisowiańczyków wykryto ponadto polimorfizmy wskazujące na odporność na niektóre wirusy między innymi te związane z ostrym zapaleniem żołądka i jelit. Niestety, nie wyjaśniono, czy łączy się to z występowaniem specyficznych wirusów i związanej z nimi presji selekcyjnej, czy też jest to efekt neutralnej zmiany w genotypie.
Wrażliwość demograficzna
Badania zespołu prof. Condemi wskazały również na potencjalne powody „niestabilności demograficznej” u obydwu gatunków. Po pierwsze mogły one wynikać z niskiej różnorodności genetycznej, a po drugie z możliwej obecności hemolitycznej choroby płodu i noworodka (ang. HDFN), która wywołana jest przez konflikt serologiczny między matką a dzieckiem. W pierwszym przypadku badania wykazały dużą liczbę wspólnych wersji genu (alleli) dla czterech archaicznych genomów badanych osobników pomimo ich różnego geograficznego i czasowego pochodzenia. Według badaczy może być to związane z chowem wsobnym u neandertalczyków, który znacząco wpływa na niską zdolność adaptacyjną. Z drugiej strony analizy wykazały obecność alleli Rh, które mogą wywoływać odpowiedź immunologiczną prowadzącą do osłabienia potomków do tego stopnia, że mogło to w rezultacie wpłynąć na upadek obydwu gatunków, zwłaszcza w połączeniu z konkurencją z Homo sapiens o tę samą niszę ekologiczną.
Konkluzje
Analizy układów grup krwi neandertalczyków i denisowiańczyków przyczyniły się do lepszego zrozumienia ich pochodzenia, ekspansji i kontaktów z Homo sapiens.
Źródło: Oryginalny wpis pojawił się w serwisie Archeowieści dnia 15.11.2021
Autor: Aleksandra Cetwińska
Redakcja: A.B.
Korekta: A.J.
Przypisy
| 1 | CONDEMI S., MAZIÈRES S., FAUX P., COSTEDOAT C., RUIZ-LINARES A., BAILLY P., CHIARONI J. 2021. Blood groups of Neandertals and Denisova decrypted, „PLOS ONE”, 16 (7), s. 1–16, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0254175. |
|---|---|
| 2 | REICH D., GREEN R.E., KIRCHER M., KRAUSE J., PATTERSON N., DURAND E.Y., VIOLA B., BRIGGS A.W., STENZEL U., … PÄÄBO S. 2010. Genetic history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Siberia, „Nature”, 468 (7327), s. 1053–1060, https://doi.org/10.1038/nature09710. |
| 3 | SAWYER S., RENAUD G., VIOLA B., HUBLIN J.-J., GANSAUGE M.-T., SHUNKOV M. V, DEREVIANKO A.P., PRÜFER K., KELSO J., PÄÄBO S. 2015. Nuclear and mitochondrial DNA sequences from two Denisovan individuals, „Proceedings of the National Academy of Sciences”, 112 (51), s. 15696–15700, https://doi.org/10.1073/pnas.1519905112. |
Archeowieści to partnerski serwis informacyjny prezentujący najnowsze odkrycia, badania i hipotezy dotyczące dziejów ludzkości i życia na Ziemi. Reaktywowany w 2021 roku przez Wydział Archeologii Uniwersytetu Warszawskiego.
