Nuove scoperte rivelano antichi legami tra Neanderthal e Neanderthal

Un team internazionale guidato da Josh Ackie della Princeton University e Liming Li della Southeastern University riferisce che gli esseri umani moderni si sono incrociati con i Neanderthal per più di 200.000 anni. Ake e Lee identificarono una prima ondata di contatto circa 200-250 mila anni fa, un’altra ondata 100-120 mila anni fa e l’onda più grande circa 50-60 mila anni fa. Hanno utilizzato uno strumento genetico chiamato IBDmix che utilizza l’intelligenza artificiale, piuttosto che un gruppo di riferimento di esseri umani viventi, per analizzare 2.000 esseri umani viventi, tre di Neanderthal e un Denisovano. Copyright: Matilda Locke, Università di Princeton

Il genetista Joshua Ackie afferma che gli esseri umani moderni e i Neanderthal hanno interagito per 200.000 anni.

Una nuova ricerca genetica rivela diffusi incroci e interazioni a lungo termine tra i Neanderthal, i Denisoviani e gli esseri umani moderni, suggerendo una storia più integrata di quanto precedentemente compreso e supportando le teorie dell’assimilazione dei Neanderthal nelle popolazioni umane moderne.

Dalla scoperta delle prime ossa di Neanderthal nel 1856, la curiosità nei confronti di questi antichi esseri umani è cresciuta. Cosa li rende diversi da noi? Quanto sono simili a noi? I nostri antenati andavano d’accordo con loro? Oppure li stavano combattendo? Oppure li amavano? La recente scoperta di un gruppo chiamato Denisova, un gruppo simile ai Neanderthal che abitava l’Asia e l’Asia meridionale, ha aggiunto un’altra serie di domande.

Ora, un team internazionale di genetisti ed esperti di intelligenza artificiale sta aggiungendo capitoli completamente nuovi alla nostra storia umana condivisa. Guidati da Joshua Ackie, professore al Lewis Siegler Institute for Integrative Genomics dell’Università di Princeton, i ricercatori hanno scoperto una storia di mescolanze e scambi genetici che suggerisce una connessione più intima tra questi primi gruppi umani di quanto si pensasse in precedenza.

“Questa è la prima volta che i genetisti identificano più ondate di esseri umani moderni con i Neanderthal”, ha affermato Liming Li, professore presso il Dipartimento di genetica medica e biologia dello sviluppo presso l’Università del sud-est di Nanchino, in Cina, che ha condotto questo lavoro come ricercatore associato. nel laboratorio Aki”.

“Ora sappiamo che per la stragrande maggioranza della storia umana, abbiamo avuto una storia di contatti tra gli esseri umani moderni e i Neanderthal”, ha detto Ake. Gli ominidi che sono i nostri antenati più diretti si separarono dall’albero genealogico dei Neanderthal circa 600.000 anni fa e poi svilupparono le nostre caratteristiche fisiche moderne circa 250.000 anni fa.

Interazione continua per migliaia di anni

“Da allora fino alla scomparsa dei Neanderthal – circa 200.000 anni fa – gli esseri umani moderni hanno interagito con i gruppi di Neanderthal”, ha detto.

I risultati del loro lavoro appaiono nell’ultimo numero della rivista Scienze.

Un tempo considerati lenti e stupidi, i Neanderthal sono ora visti come abili cacciatori e fabbricanti di utensili che trattavano le ferite di altre persone con tecniche sofisticate ed erano ben adattati a prosperare nel freddo clima europeo.

(Nota: tutti questi gruppi di ominini sono umani, ma per evitare di dire “Neanderthal”, “Denisova” e “versioni precedenti della nostra specie”, la maggior parte degli archeologi e antropologi usa le abbreviazioni “Neanderthal”, “Hominis Denisova e moderni”. umani).

Utilizzando i genomi di 2.000 esseri umani viventi più tre Neanderthal e un Denisoviano, Aki e il suo team hanno mappato il flusso genetico tra i gruppi di ominidi negli ultimi quattro milioni di anni. I ricercatori hanno utilizzato uno strumento genetico da loro progettato Qualche anno C’era un programma chiamato IBDmix, che utilizzava tecniche di apprendimento automatico per decodificare il genoma. Precedenti ricercatori si basavano sul confronto dei genomi umani con un “gruppo di riferimento” di esseri umani moderni che si ritiene abbiano pochi o nessun gene di Neanderthal o Denisovan. DNA.

Il team di Aki ha dimostrato che anche questi gruppi, che vivono migliaia di chilometri a sud delle grotte di Neanderthal, hanno tracce di DNA di Neanderthal, che i viaggiatori (o i loro discendenti) potrebbero aver portato a sud. Utilizzando IBDmix, il team di Akey ha identificato una prima ondata di contatto circa 200-250 mila anni fa, un’altra ondata 100-120 mila anni fa e l’onda più grande circa 50-60 mila anni fa.

Revisione dei modelli di migrazione umana

Ciò contrasta nettamente con i dati genetici precedenti. “Finora, la maggior parte dei dati genetici suggeriscono che gli esseri umani moderni si siano evoluti in Africa 250.000 anni fa, siano rimasti lì per altri 200.000 anni e poi si siano trasferiti in Africa nel 1950. Poi “Gli antichi esseri umani decisero di uscire dall’Africa 50.000 anni fa e di diffondersi in tutto il resto del mondo”, ha detto Ake.

“I nostri modelli hanno mostrato che non c’è stato un lungo periodo di stasi, ma poco dopo la comparsa degli esseri umani moderni, abbiamo iniziato a migrare fuori dall’Africa e anche di nuovo in Africa”, ha detto. “Per me, questa storia parla di dispersione, in cui gli esseri umani moderni si muovevano e incontravano molti più Neanderthal e Denisovani di quanto avessimo precedentemente realizzato.”

Questa visione dell’umanità mobile è coerente con le antiche ricerche archeologiche e antropologiche che indicano lo scambio culturale e lo scambio di strumenti tra gruppi di ominidi.

L’idea principale di Lee e Akey era quella di cercare il DNA umano moderno nei genomi dei Neanderthal, piuttosto che il contrario. “La stragrande maggioranza del lavoro genetico negli ultimi dieci anni si è concentrato su come l’accoppiamento con i Neanderthal abbia influenzato il fenotipo umano moderno e la nostra storia evolutiva, ma queste domande sono rilevanti e interessanti anche al contrario”, afferma Aki.

Si resero conto che i discendenti di quelle prime ondate di incroci tra i Neanderthal e gli esseri umani moderni dovevano essere rimasti con i Neanderthal e quindi non lasciare traccia tra gli esseri umani viventi. “Poiché ora possiamo incorporare la componente di Neanderthal nei nostri studi genetici, stiamo osservando queste prime dispersioni in modi che non eravamo in grado di vedere prima”, afferma Aki. L’ultimo pezzo del puzzle fu la scoperta che la popolazione di Neanderthal era più piccola di quanto si pensasse in precedenza.

La modellizzazione genetica ha tradizionalmente utilizzato la varianza come misura della dimensione della popolazione. Quanto più diversi sono i geni, tanto più numerosa è la popolazione. Ma utilizzando IBDmix, il team di Aki ha dimostrato che gran parte di questa diversità fenotipica proveniva da sequenze di DNA prelevate da esseri umani moderni, le cui popolazioni erano molto più grandi.

Di conseguenza, la popolazione effettiva dei Neanderthal si ridusse da circa 3.400 individui in grado di riprodursi a circa 2.400 individui.

Nel complesso, le nuove scoperte dipingono un quadro di come i Neanderthal scomparvero dalla documentazione, circa 30.000 anni fa.

“Non mi piace parlare di ‘estinzione’, perché penso che i Neanderthal fossero praticamente estinti”, dice Aki. La sua idea è che il numero dei Neanderthal sia lentamente diminuito fino a quando gli ultimi sopravvissuti non si siano integrati nelle moderne società umane.

Fred Smith, professore di antropologia presso l’Illinois State University, è stato il primo a formulare questo “modello di assimilazione” nel 1989. “I nostri risultati forniscono dati genetici forti che sono coerenti con l’ipotesi di Fred, e penso che sia davvero interessante”, dice Akey.

“I Neanderthal erano sull’orlo dell’estinzione, e probabilmente per molto tempo. Se riducessimo il loro numero del 10 o 20%, come sono le nostre stime, ciò significherebbe una riduzione significativa della popolazione già vulnerabile”, ha affermato. .

“Gli esseri umani moderni erano fondamentalmente come le onde che si infrangono sulla spiaggia, erodendo lentamente ma inesorabilmente la spiaggia. Alla fine, abbiamo superato demograficamente i Neanderthal e li abbiamo integrati nella popolazione umana moderna.”

Riferimento: “Flusso genetico ripetuto tra Neanderthal e esseri umani moderni negli ultimi 200.000 anni” di Liming Li, Troy J. Comey, Robert F. Berman e Joshua M. Akey, 12 luglio 2024, Scienze.
DOI: 10.1126/science.adi1768

Questa ricerca è stata precedentemente supportata Istituto Nazionale della Salute (Concedere R01GM110068 a JMA).