Prehistorisch meisje had ouders van twee verschillende soorten

Het kind leefde 90.000 jaar geleden en is het eerste directe bewijs voor seksuele contacten tussen neanderthalers en hun nauwe verwanten, de Denisova-mens.Tuesday, August 28, 2018

Door Maya Wei-Haas
Deze reconstructie van een vrouwelijke neanderthaler werd in 2008 onthuld en is gebaseerd op oeroud DNA.

Toen de eerste resultaten binnenkwamen, kon paleogenetica Viviane Slon, junior-onderzoeker aan het Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie (MPI-EVA) in Leipzig, het simpelweg niet geloven. “Wat is er misgegaan?” vroeg ze zichzelf destijds af. Ze dacht meteen dat ze bij de analyse een fout had begaan. Was het onderzochte monster soms vervuild?

De gegevens die ze voor zich had, zeiden haar dat de circa 90.000 jaar oude botschilfer die ze had onderzocht, afkomstig was van een tiener met een neanderthaler als moeder en een Denisova-mens als vader. Onderzoekers menen al langer dat deze twee prehistorische verwanten van de mens onderling seksuele contacten onderhielden omdat ze vage sporen van de genen van beide soorten in het DNA van zowel prehistorische als moderne mensen hadden aangetroffen. Maar niemand had ooit een directe nakomeling van zo’n onderlinge seksuele ontmoeting gevonden.

Slon nam een monster van een bot dat op een andere plek was gevonden, maar het resultaat was hetzelfde. Dus deed ze de test opnieuw. Nadat ze zes verschillende botfragmenten had getest en telkens hetzelfde resultaat had gevonden, moest ze erkennen dat het individu waartoe de botten behoorden gelijke hoeveelheden DNA van een neanderthaler en een Denisova-mens bevatte.

De baanbrekende ontdekking werd vorige week gepubliceerd in het tijdschrift Natureen beschrijft het eerste definitieve bewijs voor directe nakomelingen uit seksuele contacten tussen beide prehistorische soorten. De vondst biedt onderzoekers een geheel nieuw inzicht in de contacten tussen vroege mensachtigen.

“Het is ongelooflijk dat we zoiets hebben kunnen vinden,” zegt David Reich, een geneticus van de Harvard University die niet bij het nieuwe onderzoek was betrokken. “Het leek onwaarschijnlijk dat we beide soorten ‘op heterdaad’ zouden kunnen betrappen, aan de hand van een nakomeling van gemengd bloed van de eerste generatie.”

Wie was dit prehistorische kind en wat betekent de vondst van haar fossiele beenderen voor het inzicht in de evolutie van de mens?

Wie waren de Denisova-mensen?

De ‘Denisovanen’ zijn een tamelijk recente en nog grotendeels mysterieuze toevoeging aan de stamboom van de vroegste mensachtigen.

In 2010 maakte een internationaal team onder leiding van Svante Pääbo van het MPI-EVA bekend dat het ongebruikelijk DNA van mensachtigen had gevonden in een prehistorische pink en een verstandskies, die waren ontdekt in de Denisova-grot in het Siberische Altai-gebergte. Ze vernoemden de nieuwe mensachtige naar de grot waar hij was gevonden: Denisova-mens.

Bij nader onderzoek bleek dat de Denisovanen een zustergroep van de neanderthalers waren, die zich zo’n 390.000 jaar geleden van een gemeenschappelijke voorouderlijn hadden afgesplitst. Deze prehistorische mensachtige overleefde waarschijnlijk tot zo’n 40.000 jaar geleden, toen ook de neanderthalers begonnen uit te sterven.

Maar er bleven veel vragen. Hoe zagen deze mensachtigen eruit? Hoe groot was hun populatie? Leefden ze alleen rond deze ene Siberische grot? Het probleem is dat resten van de Denisova-mens extreem zeldzaam zijn. Alles wat de wetenschap tot nu toe over hen weet, is ontleend aan een paar fragmenten: drie tanden en een pinkbotje van in totaal vier Denisova-mensen, die allemaal in dezelfde grot werden gevonden.

Waar kwam dit botfragment vandaan?

Het botfragment dat in de nieuwe studie werd onderzocht, werd in 2012 gevonden en stamt eveneens uit de Denisova-grot. Uit de nieuwe analyse komt naar voren dat het fragment afkomstig is van een arm of been van een meisje dat zo’n 90.000 jaar geleden rond haar dertiende levensjaar overleed.

Het fragment is niet veel langer dan een halve lucifer en op het eerste gezicht onherkenbaar als een botje van een mensachtige. Daarom werd het aanvankelijk ook apart gelegd voor later onderzoek, samen met duizenden andere stukjes bot die in de grot waren gevonden, waaronder fossiele fragmenten van leeuwen, beren, hyena’s en andere dieren.

Enkele jaren later nam Samantha Brown van de University of Oxford de duizenden fragmentjes nader onder de loep, waarbij ze onderzoek deed naar de proteïnen in het collageen van de botten om te bepalen waartoe ze behoorden. Dankzij deze methode wist ze het botfragment te identificeren als die van een mensachtige. Daarna was het aan Slon om het fragment nader te onderzoeken.

De Denisova-grot in Siberië is tot nu toe de enige locatie waar fossiele resten van neanderthalers, Denisova-mensen en de vroegste moderne mensen zijn gevonden.

Hoe weten we dat dit meisje van gemengd bloed was?

Het eerste dat Slon deed, was het analyseren van het mitochondriaal DNA in het botfragment, oftewel het genetische materiaal dat uitsluitend door de moeder wordt doorgegeven. De resultaten daarvan werden in 2016 in het tijdschrift Nature gepubliceerd en bevestigden dat het botfragment afkomstig was van een mensachtige met een neanderthaler als moeder.

“Dat was op zichzelf al heel spannend,” zegt Slon. Maar het werd nóg spannender toen we naar het nucleaire DNA keken.” Nucleair DNA wordt geërfd van zowel de vader als de moeder, waardoor wetenschappers de mannelijke lijn van vroege mensachtigen in kaart kunnen brengen. 

“Toen beseften we dat er iets heel vreemds met dit bot aan de hand was,” zegt ze.

Om te beginnen paste de vaderlijke lijn duidelijk bij de handtekening van de Denisova-mens. Bovendien vertoonde het genoom van het kind in het algemeen een enorm hoge diversiteit – een verschijnsel dat ‘heterozygositeit’ wordt genoemd en wetenschappers kan vertellen hoe nauw verwant de ouders zijn. Als de ouders bijvoorbeeld neven en nichten van elkaar zijn, hebben hun nakomelingen een lage heterozygositeit. Als ze tot twee verschillende soorten mensachtigen behoren, is de heterozygositeit hoog.

En het botfragment dat bij dit onderzoek werd gesequentieerd? “De heterozygositeit is helemaal waanzinnig,” zegt Richard E. Green, een digitaal bioloog aan de University of California in Santa Cruz die niet bij het nieuwe onderzoek was betrokken. “Dat was de duidelijkste aanwijzing.”

Alles wat we over de Denisova-mens weten, is door wetenschappers afgeleid uit slechts drie tanden en het botje van één pink.

Wat was de relatie met vroege mensachtigen?

Geslachtsverkeer tussen verschillende soorten beperkte zich niet tot Denisova-mensen en neanderthalers. Kort nadat de neanderthalers uit Afrika vertrokken, begonnen ze waarschijnlijk seksuele contacten met moderne mensen te onderhouden. Tegenwoordig is zo’n twee procent van het DNA van de meeste Europeanen en Aziaten afkomstig van neanderthaler-DNA. Ook bevat modern DNA sporen van Denisova-DNA. Vier tot zes procent van het genoom van moderne Melanesiërs is afkomstig van deze vroege mensachtige.

Het is moeilijk te zeggen wie direct van deze tiener van gemengd bloed afstamt. Maar volgens Reich heeft iedereen wiens genoom sporen van Denisova-DNA bevat, ook DNA van neanderthalers in zijn of haar genoom.

Waren dit soort contacten gebruikelijk?

Uit het nieuwe onderzoek blijkt dat seksuele contacten in het verleden mogelijk gebruikelijker waren dan tot voor kort werd aangenomen. Het DNA van slechts een handvol van deze vroege mensachtigen is inmiddels gesequentieerd, en nu al hebben wetenschappers een nakomeling van de eerste generatie gevonden, zegt Slon. Dat ze een met gemengd bloed van de eerste generatie hebben ontdekt, is volgens haar “hoogst opmerkelijk.”

Volgens Green komt dit misschien door een vertekening in de steekproef van de genomen monsters. In grotten blijven oeroude botten vaak goed geconserveerd, en misschien waren grotten nu juist plekken waar verschillende soorten elkaar ontmoetten. “Misschien waren het gedurende het Pleistoceen dé vrijgezellenbars van Eurazië,” grapt hij.

Maar hoe meer onderzoek we doen, des te meer seksuele contacten tussen soorten er worden gevonden: de Denisova-vader van deze tiener bevat ook sporen van neanderthaler-DNA. En in 2015 maakten onderzoekers bekend dat ze in een grot in Roemenië een menselijk kaakbeen hadden gevonden met sporen van neanderthaler-DNA dat nog maar vier tot zes generaties eerder in het genoom was opgenomen.

De nieuwe vondst biedt nieuw inzicht in een oerwereld waarin mensachtigen van alle mogelijke afkomsten seks met elkaar hadden, zegt Reich. “Die vorm van uitwisseling maakt dat we inhoudelijk anders over de wereld moeten gaan denken,” zegt hij. “En dat is heel spannend.”

Lees ook: ‘Voet van oudste kind onthult hoe de oermens bewoog

Lees ook: ‘Laatste oermaaltijd van Ötzi de ijsmummie bekend

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

Lees meer