מחקר: זרימת גנים ניאנדרטלים לבני אדם מודרניים התרחשה לפני 50,500 עד 43,500 שנים

במחקר גנומי שהקיף יותר מ-300 גנומים, חוקרים קבעו את פרק הזמן שבמהלכו הניאנדרטלים התערבבו עם בני האדם המודרניים, החל לפני כ-50,500 שנה ונמשך כ-7,000 שנים - עד שהניאנדרטלים החלו להיעלם. הגזע זה הותיר לאירו-אסייתים גנים רבים שעברו בירושה מאבותינו הניאנדרטליים, אשר בסך הכל מהווים בין 1% ל-2% מהגנום שלנו כיום.

איש ניאנדרטלי. קרדיט תמונה: מאורו קוטרונה.

עד כה, ריצוף של גנומים ניאנדרטלים ודניסובן חשף זרימת גנים משמעותית בין ההומינינים הארכאיים הללו לבין אבות אנושיים מודרניים, אפילו כשמדענים דיווחו גם שמוצאם של הניאנדרטלים מופץ באופן לא אחיד על פני הגנום.

יתר על כן, אזורים מסוימים של הגנום - הידועים כמדבריות ארכאיים - חסרים לחלוטין מוצא ניאנדרטלי, בעוד שאחרים מציגים תדרים גבוהים של גרסאות ניאנדרתליות, פוטנציאליות בגלל מוטציות אדפטיטיביות מועילות.

עם זאת, הרבה על אופי התערובת העתיקה הזו, כולל התפקיד שמילאו כוחות אבולוציוניים כמו סחיפה גנטית או ברירה טבעית בעיצוב הדפוסים הללו, עדיין לא ברור.

""העיתוי הוא באמת חשוב כי יש לו השלכות ישירות על ההבנה שלנו לגבי העיתוי של ההגירה מחוץ לאפריקה מכיוון שרוב הלא-אפריקאים יורשים היום 1-2% מוצא מהניאנדרטלים", אמר ד"ר ברקלי מאוניברסיטת קליפורניה. פריה מורג'אני.

"יש לזה גם השלכות על הבנת ההתיישבות של האזורים מחוץ לאפריקה, מה שנעשה בדרך כלל על ידי התבוננות בחומרים ארכיאולוגיים או מאובנים באזורים שונים בעולם".

"המשך הארוך יותר של זרימת הגנים עשוי לעזור להסביר, למשל, מדוע למזרח אסיה יש כ-20% יותר גנים ניאנדרטלים מאשר לאירופאים ולמערב אסיה".

"אם בני האדם המודרניים נעו מזרחה לפני כ-47,000 שנה, כפי שמציעים אתרים ארכיאולוגיים, כבר היו להם גנים ניאנדרטלים מעורבים זה בזה."

במחקר, ד"ר מורג'אני ועמיתיו ניתחו נתונים גנומיים מ-59 פרטים עתיקים שנדגמו בין 45,000 ל-2,200 שנים לפני ההווה ו-275 פרטים מגוונים בהווה.

הם בחנו את התדירות, האורך והתפוצה של מקטעי מוצא ניאנדרתלי לאורך זמן.

הם גילו שהרוב המכריע של זרימת הגנים הניאנדרתלי מיוחס לתקופה ממושכת אחת ומשותפת של זרימת גנים שהתרחשה ככל הנראה לפני 50,500 עד 43,500 שנים, מה שעולה בקנה אחד עם עדויות ארכיאולוגיות לחפיפה של בני אדם מודרניים ושל ניאנדרטלים באירופה.

בנוסף, הממצאים שלהם מוכיחים שמוצא הניאנדרטלי עבר ברירה טבעית מהירה - חיובית ושליליה - תוך 100 דורות לאחר זרימת הגנים, במיוחד בכרומוזום X.

"אנו מראים שתקופת הערבוב הייתה מורכבת למדי וייתכן שנמשכה זמן רב", אמר ד"ר בנג'מין פיטר, חוקר באוניברסיטת רוצ'סטר ובמכון מקס פלנק לאנתרופולוגיה אבולוציונית.

"קבוצות שונות יכלו להיפרד במהלך התקופה של 6,000 עד 7,000 שנה וייתכן שקבוצות מסוימות המשיכו להתערבב במשך תקופה ארוכה יותר".

"אבל תקופה משותפת אחת של זרימת גנים מתאימה הכי טוב לנתונים."

"אחד הממצאים העיקריים הוא ההערכה המדויקת של התזמון של תערובת ניאנדרטלים, שהוערכה בעבר באמצעות דגימות עתיקות בודדות או בפרטים של ימינו", אמר ד"ר Manjusha Chintalapati, חוקר מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי.

"אף אחד לא ניסה לדגמן את כל הדגימות העתיקות ביחד."

"זה איפשר לנו לבנות תמונה שלמה יותר של העבר"

"זיהינו כמה אזורים ניאנדרתלים שנמצאים בתדירות גבוהה, אולי בגלל שהם היו מועילים כאשר בני האדם המודרניים המוקדמים החלו לחקור סביבות חדשות מחוץ לאפריקה."

"אלה כוללים גנים הקשורים לתפקוד מערכת החיסון, פיגמנטציה של העור ומטבוליזם."

"מצד שני, ישנם גם אזורים גדולים בגנום שהם נטולי מוצא ניאנדרטלי לחלוטין."

"אזורים אלה נוצרו במהירות לאחר זרימת הגנים וגם נעדרו מהגנומים האנושיים המודרניים הקדומים ביותר, אנשים בני 30,000 עד 45,000 שנים."

"ייתכן שרצפים ניאנדרטלים רבים היו מזיקים לבני אדם ולכן נבחרו נגדם באופן אקטיבי ומהיר על ידי האבולוציה."

"ייתכן שהגיוון של בני אדם מחוץ לאפריקה החל במהלך או זמן קצר לאחר זרימת הגנים הניאנדרטלי, מה שיכול להסביר חלקית את הרמות השונות של מוצא ניאנדרטלי בקרב אוכלוסיות לא אפריקאיות וגם ליישב את התאריכים שלנו עם עדויות ארכיאולוגיות לנוכחותם של בני אדם מודרניים בדרום מזרח אסיה ואוקיאניה בכ-47,000 שנים", אמר ד"ר פיטר.

"חקר גנומים עתיקים יותר מאירואסיה ואוקיאניה יכול לקדם את ההבנה שלנו מתי בני אדם מתפשטים לאזורים האלה."

התוצאותמופיעים ביומןמַדָע.

_____

לאונרדו NM יאסיet al. 2024. מוצא ניאנדרתלי לאורך זמן: תובנות מגנום של בני אדם קדומים ובהווה.מַדָע386 (6727); doi: 10.1126/science.adq3010