Odkrycie neandertalczyka o imieniu Thorin ujawnia nieznany wcześniej ród, który oddzielił się od innych neandertalczyków 100 000 lat temu i pozostawał odizolowany. Odkrycie to sugeruje, że neandertalczycy byli bardziej zróżnicowani genetycznie, niż wcześniej sądzono, a ich izolacja mogła odegrać rolę w ich wyginięciu.
Skamieniały neandertalczyk odkopany w systemie jaskiń w dolinie Rodanu we Francji należy do starożytnej, nieznanej wcześniej linii rodowej, która oddzieliła się od innych znanych neandertalczyków około 100 000 lat temu i pozostawała genetycznie izolowana przez ponad 50 000 lat. Analiza genomu ujawnia, że ten neandertalczyk, nazwany „Thorinem” od postaci Tolkiena, żył między 42 000 a 50 000 lat temu w małej, odizolowanej populacji.
Odkrycie opublikowane w czasopiśmie Cell Press Genomika komórki, mogłoby rzucić światło na wciąż zagadkowe przyczyny gatunekwymieranie i sugeruje, że struktura populacji późnych neandertalczyków była większa, niż wcześniej sądzono.
Izolacja genetyczna populacji neandertalczyków
„Do tej pory historia była taka, że w momencie wyginięcia istniała tylko jedna populacja neandertalczyka, która była genetycznie jednorodna, ale teraz wiemy, że w tym czasie istniały co najmniej dwie populacje” – mówi pierwszy autor i genetyk populacyjny Tharsika Vimala z Uniwersytetu w Kopenhadze.
„Populacja Thorina spędziła 50 000 lat bez wymiany genów z innymi populacjami neandertalczyków” – mówi współpierwszy autor i odkrywca Thorina, Ludovic Slimak, badacz CNRS na Université Toulouse Paul Sabatier. „Mamy zatem 50 tysiącleci, podczas których dwie populacje neandertalczyków, żyjące w odległości około dziesięciu dni marszu od siebie, współistniały, całkowicie się ignorując. Byłoby to niewyobrażalne w przypadku Sapiens i pokazuje, że neandertalczycy musieli biologicznie pojmować nasz świat zupełnie inaczej niż my, Sapiens”.
Odkrycie Thorina i analiza genomu
Skamieniałe szczątki Thorina odkryto po raz pierwszy w 2015 roku w Grotte Mandrin – dobrze zbadanym systemie jaskiń, w którym znajdowały się również wczesne Homo sapienschoć nie w tym samym czasie – i nadal jest powoli wydobywany.
Na podstawie lokalizacji Thorina w osadzie jaskini archeolodzy zespołu podejrzewali, że żył on około 40–45 000 lat temu, co czyni go „późnym neandertalczykiem”. Aby określić jego wiek i powiązania z innymi neandertalczykami, zespół przeprowadził ekstrakcję DNA z jego zębów i szczęki i porównał swoją pełną sekwencję genomu z wcześniej zsekwencjonowanymi genomami neandertalczyka.
Co zaskakujące, wstępna analiza genomu sugerowała, że Thorin był znacznie starszy, niż wynikało z archeologicznych szacunków, ponieważ jego genom bardzo różnił się od genomów innych późnych neandertalczyków i znacznie bardziej przypominał genomy neandertalczyków, którzy żyli ponad 100 000 lat temu.
„Pracowaliśmy przez siedem lat, aby dowiedzieć się, kto się mylił – archeolodzy czy genomicyści” – mówi Slimak.
Aby rozwiązać tę zagadkę, naukowcy przeanalizowali izotopy kości i zębów Thorina, aby dowiedzieć się, w jakim klimacie żył – późni neandertalczycy żyli w epoce lodowcowej, podczas gdy pierwsi neandertalczycy cieszyli się znacznie cieplejszym klimatem. Analiza izotopowa wykazała, że Thorin żył w bardzo zimnym klimacie, co czyni go późnym neandertalczykiem.
„Ten genom jest pozostałością jednej z najwcześniejszych populacji neandertalczyków w Europie” – mówi genetyk populacyjny i starszy autor Martin Sikora z Uniwersytetu w Kopenhadze. „Linia prowadząca do Thorina oddzieliła się od linii prowadzącej do innych późnych neandertalczyków około 105 000 lat temu”.
Migracja śródziemnomorska?
W porównaniu z wcześniej zsekwencjonowanymi genomami neandertalczyka, genom Thorina najbardziej przypominał osobnika wykopanego na Gibraltarze, a Slimak spekuluje, że populacja Thorina wyemigrowała do Francji z Gibraltaru.
„Oznacza to, że istniała nieznana śródziemnomorska populacja neandertalczyków, której populacja rozciągała się od najbardziej na zachód wysuniętego krańca Europy aż do doliny Rodanu we Francji” – mówi Slimak.
Wiedza o tym, że społeczności neandertalczyków były małe i wyspiarskie, może być kluczem do zrozumienia ich wyginięcia, ponieważ izolacja jest powszechnie uważana za niekorzystną dla przystosowania populacji.
„Zawsze dobrze jest, gdy populacja ma kontakt z innymi populacjami” – mówi Vimala. „Kiedy jesteś izolowany przez długi czas, ograniczasz swoją zmienność genetyczną, co oznacza, że masz mniejszą zdolność przystosowywania się do zmieniającego się klimatu i patogenów, a także ogranicza cię społecznie, ponieważ nie dzielisz się wiedzą ani nie ewoluujesz jako populacja.”
Aby jednak naprawdę zrozumieć strukturę populacji neandertalczyków i przyczyny ich wyginięcia, naukowcy twierdzą, że należy zsekwencjonować więcej genomów neandertalczyków.
„Przypuszczam, że gdybyśmy mieli więcej genomów z innych regionów w tym podobnym okresie, prawdopodobnie znaleźlibyśmy inne populacje o głębokiej strukturze” – mówi Sikora.
Odniesienie: „Długa izolacja genetyczna i społeczna neandertalczyków przed ich wyginięciem” Ludovic Slimak, Tharsika Vimala, Andaine Seguin-Orlando, Laure Metz, Clément Zanolli, Renaud Joannes-Boyau, Marine Frouin, Lee J. Arnold, Martina Demuro, Thibaut Devièse , Daniel Comeskey, Michael Buckley, Hubert Camus, Xavier Muth, Jason E. Lewis, Hervé Bocherens, Pascale Yvorra, Christophe Tenailleau, Benjamin Duployer, Hélène Coqueugniot, Olivier Dutour, Thomas Higham i Martin Sikora, Genomika komórki.
DOI: 10.1016/j.xgen.2024.100593
Badania te były wspierane przez Service Regional de l’Archeologie Auvergne Rhone-Alpes, francuski CNRS, miasto Malataverne, Fundację Lundbecka i Duńską Krajową Fundację ds. Badań, Europejską Radę ds. Badań Naukowych i Australijską Radę ds. Badań Naukowych.
