Neanderthalers en vroege mensen delen een gemeenschappelijke voorouder die in Afrika is ontstaan, maar zij ontwikkelden zich honderdduizenden jaren geleden als afzonderlijke soorten. Toen de Homo sapiens zo’n 300.000 jaar geleden in Afrika opdook, leefden de voorouders van de Neanderthalers al zo’n 100.000 jaar in Europa en Azië.
Groepen Homo sapiens verlieten het Afrikaanse continent pas zo’n 60.000 jaar geleden in groten getale, hoewel er al veel eerder kleinere migraties naar Eurazië hadden plaatsgevonden. Wetenschappers vermoeden dat populaties Homo sapiens meerdere malen heen en weer zijn gereisd naar het Afrikaanse continent, maar bewijzen daarvoor zijn schaars.
Duizenden fysieke artefacten en fossielen – van werktuigen tot bijna complete skeletten – vertellen ons nu dat de vroege mens uiteindelijk minstens een paar duizend jaar in de buurt van zijn Neanderthaler neven in Europa en Azië heeft geleefd. In het laatste decennium heeft een groeiend aantal genomische bewijzen aangetoond dat de soorten met elkaar hebben gepaard – zelfs nog maar 37.000 jaar geleden – voordat de Neanderthalers uitstierven. Wetenschappers schatten eerder dat de Neanderthalers één tot vier procent bijdroegen aan het DNA van mensen met Europese of Aziatische voorouders.
Omdat de Neanderthalers zich buiten Afrika ontwikkelden, gingen wetenschappers ervan uit dat hun DNA niet te vinden zou zijn in het genoom van moderne Afrikaanse bevolkingsgroepen. Eerdere studies hebben slechts ongeveer 0,02 procent Neanderthaler-DNA in moderne Afrikaanse genomen gevonden.
Maar nieuw onderzoek, dat vorige week in Cell is gepubliceerd, zet die veronderstelling op zijn kop met een baanbrekende nieuwe bevinding: Mensen met Afrikaanse voorouders hebben in feite bijna 0,5 procent Neanderthaler DNA in hun genoom. Uit de studie bleek ook dat het Europese en Aziatische genoom respectievelijk ruwweg 1,7 en 1,8 procent Neanderthaler-DNA bevatten.
Deze verrassende ontdekking van het erfgoed toont echter niet aan dat Neanderthalers en oude Afrikanen direct met elkaar hebben samengewerkt, meldt Maya Wei-Haas voor National Geographic. Het is eerder een bewijs dat populaties van vroege mensen naar Europa gingen, paarden met Neanderthalers en vervolgens terugkeerden naar Afrika om te paren met Afrikaanse populaties die nooit waren vertrokken.
“Ons werk laat zien hoe mensen en Neanderthalers honderdduizenden jaren met elkaar omgingen, waarbij populaties zich verspreidden uit en weer terug naar Afrika,” vertelt auteur Joshua Akey van de studie, een geneticus aan de Princeton University, aan Bruce Bower van Science News.
Akey en zijn collega’s waren niet de eersten die het idee van Neanderthaler-erfgoed in Afrikaanse populaties opperden. Andere groepen hebben verondersteld dat vroege migraties in en uit Afrika Neanderthaler DNA hebben gemengd in de menselijke populaties van het continent, legt Svante Pääbo uit, een geneticus aan het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie die niet betrokken was bij de studie, in een interview met Gizmodo’s George Dvorsky. Maar deze theorieën waren moeilijk vol te houden toen het eerste Neanderthaler genoom in 2010 werd gepubliceerd en er geen dergelijke handtekeningen werden gevonden in moderne Afrikaanse genomen, aldus National Geographic.
Hoewel, Afrikaanse genomen zijn lang onderbestudeerd geweest. De overgrote meerderheid van het genetisch onderzoek wordt nog steeds uitgevoerd bij mensen van Europese afkomst, een vooroordeel dat wetenschappelijk gezien grote delen van de moderne menselijke bevolking negeert. Afrikaanse lijnen worden zo slecht begrepen dat genetici hun resultaten onbedoeld in gevaar kunnen hebben gebracht door onjuiste aannames te hanteren, legt Akey uit in een e-mail interview met Gizmodo. Eerdere methoden om Neanderthaler-sequenties te vinden in modern menselijk DNA, zegt hij, vergeleken genomen met die van Afrikaanse populaties, waarvan werd aangenomen dat ze weinig tot geen Neanderthaler-gehalte hadden, om te zoeken naar discrepanties. Deze methode gaf waarschijnlijk een vertekend beeld van de uiteindelijke schattingen van Neanderthaler-DNA in moderne Afrikaanse populaties.
Om sporen van Neanderthaler-DNA in moderne genomen op een uitgebreidere manier te ontdekken, ontwikkelden Akey en zijn collega’s een nieuwe methode om gevallen van kruising in het verleden vast te stellen, deels door moderne genetische sequenties direct te vergelijken met die van Neanderthaler-resten. Vervolgens pasten zij hun techniek toe op de genomen van 2.504 individuen van over de hele wereld, waaronder mensen van Oost-Aziatische, Europese, Zuid-Aziatische, Amerikaanse en Afrikaanse afkomst.
De methode identificeerde 17 miljoen basenparen in Afrikaanse genomen als Neanderthaler, terwijl Europese genomen 51 miljoen basenparen Neanderthaler-DNA bleken te bevatten en Aziatische bevolkingsgroepen 55 miljoen. (Het menselijk genoom bestaat uit 3 miljard basenparen.) Toen het team de drie grote groepen met elkaar vergeleek, bleek dat de Neanderthaler-handtekeningen in de Afrikaanse genomen meer leken op die van Europeanen dan op die van Oost-Aziaten.
Het uiteindelijke beeld dat naar voren komt, is er een van meervoudige migraties tussen Afrika en Eurazië, waarbij de vroege mens de intercontinentale sprong mogelijk meerdere keren heeft gemaakt. Geneticus Omer Gokcumen van de Universiteit van Buffalo, die niet bij het onderzoek betrokken was, vertelt Carl Zimmer van de New York Times dat de resultaten ons huidige beeld van de menselijke geschiedenis een nieuwe wending geven.
“bijna als een spinnenweb van interacties, in plaats van een boom met afzonderlijke takken,” zegt Gokcumen.
David Reich, een geneticus aan de Harvard Medical School die niet bij het onderzoek betrokken was, is nog niet helemaal overtuigd van de webtheorie. Hij merkt op dat de genenstroom terug naar Afrika “een heel zwak signaal” lijkt te zijn, vertelt hij aan de New York Times.
Toen de migratie uit Afrika tussen 10.000 en 60.000 jaar geleden zijn hoogtepunt bereikte, druppelden deelgroepen van deze groep de laatste 20.000 jaar terug naar Afrika, waar ze Neanderthaler-erfenis mengden in de genomen van de mens op het continent, suggereert Akey.
Maar het is ook mogelijk, stelt Akey, dat een nog vroegere groep moderne mensen Afrika 200.000 jaar geleden verliet en paarde met Neanderthalers toen ze in Europa aankwamen, meldt de New York Times. Toen de moderne mens tijdens de piek van de migratie weer vertrok, hadden de Neanderthalers dus al een beetje Homo sapiens DNA in hun genoom. (Deze hypothese wordt misschien ondersteund door een controversiële studie gepubliceerd in 2019 met betrekking tot een schedel die de moderne mens zo’n 210.000 jaar geleden in Griekenland zou plaatsen, merkt National Geographic op.)
Hoewel, de nieuwe studie laat Reich denken dat een eerder vertrek uit Afrika mogelijk was, vertelt hij aan de New York Times. “
Zouden we er later achter kunnen komen dat de moderne mens nog meer Neanderthaler-voorouders heeft dan we denken? John Hawks, een paleoantropoloog van de Universiteit van Wisconsin-Madison die niet bij het onderzoek betrokken was, vertelt National Geographic dat hij dat zeker denkt. Hij legt uit dat het Neanderthaler genoom dat voor deze analyse is gebruikt, afkomstig is van een exemplaar dat in Siberië is gevonden, en dat waarschijnlijk geen deel uitmaakte van de populatie die direct interfuseerde met moderne mensen die Afrika verlieten of daarnaar terugkeerden.
Daar komt bij dat het team slechts een beperkt aantal moderne Afrikaanse populaties heeft bemonsterd, en dat ze niet met zekerheid kunnen zeggen of hun resultaten gelden voor alle mensen met Afrikaanse voorouders. Als zodanig vragen de nieuwe bevindingen om meer studies bij deze bevolkingsgroepen, die bij het meeste genetisch onderzoek nog steeds verwaarloosd worden, zegt Sarah Tishkoff, een geneticus aan de Universiteit van Pennsylvania die niet bij de studie betrokken was, in een interview met Science News.
Meer onderzoek zal onvermijdelijk nog meer complexiteit toevoegen. Maar zoals Akey National Geographic vertelt, wijzen resultaten als deze – hoewel niet altijd eenvoudig – nog steeds op de gedeelde geschiedenis van de mensheid. Die boodschap is in ieder geval gemakkelijk te begrijpen.