Amikor két napja megegyeztünk a Szertár fáradhatatlan RobiLacijával, hogy ma a Klubrádió "Többet ésszel" műsorában a mamutokról és a neandervölgyiekről beszélünk (valahol félúton kezdődik a szóbanforgó rész), még gőzünk sem volt arról, hogy estére az egész média a holnapi Science címlapsztorijával, a neandervölgyi genommal lesz tele.

A kutatás leglényegesebb része, hogy a neandervölgyi és modern emberi populációk keveredése mellett teszi le a garast: igaz csak kis léptékű dologról van szó, az európai és ázsiai populációk genomjának 1-4%-a lehet neandervölgyi eredetű.

Ami újdonságbamenően érdekes, hogy a neandervölgyi szekvenciák nem Európára korlátozódnak, hanem Ázsiában is jelen vannak. És az eredetük sem kb. 35 - 40 000 évvel ezelőttre tehető (amikor mind a modern ember és a neandervölgyiek huzamosabb ideig együtt léteztek Európában), hanem sokkal korábbra, 50 - 100 000 évvel ezelőttre. Ekkortájt a mai Közel-Kelet térségében találkozhatott a két faj, és következhetett be a keveredés, még mielőtt a H. sapiens Európát ill. Ázsiát meghódító populációi különváltak.

De honnan is tudhatjuk, hogy egy-egy szekvencia "neandervölgyi" eredetű? Minden osztódáskor bizonyos kicsi, de nem nulla valószínűséggel mutációk jelennek meg a DNS-ben, amelyek (ha ivarsejtekről van szó) továbbadódnak a következő generációba. Mivel a mutagenezis rátája többé kevésbé állandó, egyfajta molekuláris órát lehet definiálni ez alapján, és ha két populációt összehasonlítunk, akkor a köztük levő különbözőségek száma alapján meg lehet saccolni, hogy mikor váltak el.

Például a mitokondriális DNS különbözőségei alapján tudjuk, hogy a két legősibb anyai haplotípus (a modern embernél) 150 - 170 000 éve vált el egymástól Afrikában. Hasonlóképpen, ha a teljes H. sapiens és H. neanderthalensis genomot összevetjük, akkor azt kapjuk, hogy ezek közös őse 270 - 400 000 éve rótta Afrika földjét. Viszont vannak a genomnak részei (konkrétan 13 genomi régióról van szó), amelyek esetében az eurázsiai és neandervölgyi haplotípusok közelebb vannak egymáshoz, mint azt várni lehetne, ill. az eurázsiai és afrikai haplotípusok pedig távolabb. Ezek azok amelyek gyanúsak. A neandervölgyi genom hiányában eddig az utóbbi kritérium alapján kerestek olyan géneket az emberi genomban, amelyek neandervölgyi eredetűek lehetnek, s az egyik ilyen a microcephalin volt. A jelenlegi vizsgálatok még nem erősítették meg ezt (azaz a megszekvenált neandervölgyi szekvenciákból nem került elő az "európai" microcephalin allél), de hogy biztosat tudjunk mondani, ahhoz még több adatra lesz szükségünk.

Persze, a fent körbeírt logika egyben azt is jelenti, hogy a "neandervölgyi" eredet mellett még helyet kell adjunk egy másik lehetőségnek is. Ez pedig az, hogy az Afrikából anno kivándorló H. sapiens-ek között volt egy olyan szubpopuláció, amelynek hírmondója sem maradt a kontinensen, és ők hordozzák magukban ezeket az ősinek tűnő allélokat és adták át eurázsiai utódaiknak (a baloldali ábrán 4.). A két szcenárió között mai tudásunkkal különbséget tenni nem lehet (a fent leírt neandervölgyis kavarodást az ábra 3.-ként jelöli, az 1. és 2. mint elméleti lehetőségek vannak jelen, de nincs rájuk bizonyíték, így most hanyagolnám őket).

Feltéve tehát, hogy valóban a legvalószínűbbnek tűnő keveredés megtörtént, milyen következtetéseket vonhatunk le saját magunkra nézve?

Egyrészt az, hogy a H. sapiens elterjedését, a genetikai adatokkal leginkább összhangban leíró "out of Africa" hipotézis annyiban mindenképpen pontosításra szorul, hogy a Közel Keleten a korábban érkezett Homo fajok populációi nem teljesen nyom nélkül tűntek el a modern emberrel folytatott versenyben, hanem néhány genetikai szakaszukat sikeresen átörökítették.

Másrészt, ismét láthatjuk, hogy az mtDNS csak a leszármazási történetek egy töredékét képes visszaadni: korábban, több mint tucatnyi neandervölgyi mtDNS megszekvenálása után többen kizártnak tartották, hogy a két faj keveredett volna.

Harmadrészt érdekes kérdés, hogy ha sikeres, szaporodóképes utód jött létre a két Homo faj légyottjával, mennyiben beszélhetünk két teljesen elkülönült fajról? Mivel nem tudjuk, hogy a neandervölgyi-modern ember hibridek mennyire voltak általában termékenyek, igazából erre a kérdésre nem tudunk jó választ adni, mindenesetre felmerülhet, hogy ha szigorúan a biológiai faj definíciót alkalmazzuk (ami nem triviális), itt igazából egyazon faj, két régóta elkülönült populációjáról, alfajáról van szó, de nem két teljesen külön fajról.

Végezetül a különbözőségekről, azaz mi az, ami minket elkülönít ezektől a nenadervölgyiekről? Mivel a saját genomunk szabályozó logikájának megértése még finoman szólva is gyerekcipőben jár, e téren nem sokkat tudunk mondani (pedig könnyen lehet, hogy a leglényegesebb különbségek itt voltak). A fehérje kódoló szekvenciákat tekintve 78 db. olyan mutáció detektálható, ami a szóbanforgó proteinek szekvenciáit megváltoztatja.

Hogy mit is jelentenek ezek a mutációk, az még csak soká fog kiderülni. Néhány érdekesség azonban már most is evidens: pl. van olyan gén, ami bennünk mutálódott, míg a neandervölgyiek őrzik az ősi (így a csimpánzokban is fellelhető allélt). Ez a TRPM1, egy ion csatornát kódoló gén, amelynek a bőrben levő melanociták pigmentációjában van fontos szerepe. Vagy a kültakarókban kifejeződő RPTN gén, ami a modern emberben "csak" 784 aminosav hosszúságú, míg az ősi formája 892 aminosav. Hogy ennek a rövidülésnek van-e valami funkcionális szerepe, azt nem tudjuk.

Van számos olyan gén (DYRK1A, NRG3, CADPS2, AUTS2), amelyeknek funkcióvesztéses alléljai idegrendszeri zavarokat okoznak bennünk, az viszont nem világos, hogy a neandervölgyi (funkcionális) allél mennyiben működik másként. Jelenthetnek-e ezek komoly szellemi különbséget?

Az egyik legérdekesebb találat a RUNX2 mutációja, hiszen ha ez a transzkripciós faktor nem működik, akkor a koponyát és a csontozatot érintő elváltozások jelennek meg a betegekben. Mivel a neandervölgyiek csontozata számos karakterisztikus különbséget mutat a mienkhez képest, logikus lenne, hogy a két dolog összekapcsolódik. (Ugyanakkor szvsz valószínűbb, hogy az ilyen különbségeknek szabályozó-eredete van, de ezeket meg nem ismerjük még eléggé, így nem tudunk hasonlítgatni sem).

(Itt lesznek még zseniális befejező gondolatok, ha majd eszembe jutnak.)

Gibbons A (2010) Close Encounters of the Prehistoric Kind. Science 328: 680-684.
Green RE, Krause J, Briggs AW, Maricic T, Stenzel U, et al. (2010) A Draft Sequence of the Neandertal Genome. Science 328: 710-722.