Mystery stamfar parret med eldgamle mennesker. Og det 'nestede' DNAet ble bare funnet.

Dagens mennesker bærer genene fra en gammel, ukjent stamfar, som ble etterlatt der av hominin-arter som blandet seg kanskje for en million år siden. 

Forfaren kan ha vært det Homo erectus, men ingen vet med sikkerhet - genomet til den utdødde arten av mennesker har aldri blitt sekvensert, sa Adam Siepel, en beregningsbiolog ved Cold Spring Harbour Laboratory og en av forfatterne av en ny artikkel som undersøker forholdene til gamle menneskelige aner. 

Den nye forskningen, publisert i dag (6. august) i tidsskriftet PLOS Genetics, finner også at eldgamle mennesker paret seg med neandertalere for mellom 200 000 og 300 000 år siden, lenge før den nyere og bedre kjente blandingen av de to artene skjedde, etter Homo sapiens migrerte i stort antall ut av Afrika og inn i Europa for 50 000 år siden. Takket være denne gamle blandingshendelsen skylder faktisk neandertalerne mellom 3% og 7% av genomene sine til eldgamle Homo sapiens, rapporterte forskerne. 

I slekt: Se bilder av vår nærmeste menneskelige stamfar

"Vår beste formodning er at en tidlig gruppe av anatomisk moderne mennesker forlot Afrika da møtte og blandet seg med Neandertals, kanskje i Midt-Østen," fortalte Siepel. "Denne avstamningen [av mennesker] ville da gått tapt - enten blitt utdødd, absorbert av Neandertals, eller migrert tilbake til Afrika." 

Gamle miksere

Den nye forskningen illustrerer kompleksiteten i menneskehetens dype historie. Det har lenge samlet seg bevis for at mennesker og neandertalere parret seg mens befolkningen deres overlappet i Europa, før neandertalerne ble utryddet for rundt 30 000 år siden. I 2010 rapporterte forskere at mellom 1% og 4% av moderne menneskelige gener hos mennesker i Asia, Europa og Oceania kom fra neandertaler forfedre. Når du legger opp alle fragmenter av neandertal-DNA som er til stede i alle moderne mennesker i dag, kan det hende at rundt 20% av neandertalgenomet er bevart, ifølge 2014-undersøkelsen.

Siden forskere har vært i stand til å sekvensere mer skjøre fragmenter av DNA fra fossiler av gamle menneskelige aner, har de oppdaget et komplekst nett av avl som strekker seg tilbake årtusener. Noen stillehavsøyere, for eksempel, bærer deler av DNAet til en mystisk gammel art av mennesker kjent som Denisovans. 

I slekt: Bilder: Ben fra en Denisovan-Neanderthal-hybrid

Forskerne i den nye studien brukte en beregningsmetode for å sammenligne genomene til to neandertalere, en Denisovan og to moderne afrikanske individer. (Afrikanere ble valgt fordi moderne mennesker i Afrika ikke har neandertalgener fra den velkjente menneskelig-neandertaler-avlen som skjedde i Europa for 50 000 år siden.) Denne metoden gjorde det mulig for forskerne å fange rekombinasjonshendelser, der segmenter av kromosomer - som er sammensatt av DNA - fra ett individ blir integrert i kromosomene til en annen. 

"Vi prøver å bygge en komplett modell for evolusjonshistorien til hvert segment av genomet, i fellesskap på tvers av alle analyserte individer," sa Siepel. "Forekomstrekombinasjonsgrafen inkluderer som kjent et tre som fanger sammenhengene mellom alle individer på hver posisjon langs genomet, og rekombinasjonshendelsene som får disse trærne til å endre seg fra en posisjon til den neste."

En fordel med metoden, sa Siepel, er at den lar forskere finne rekombinasjonshendelser inne i rekombinasjonshendelser. For eksempel, hvis litt gammelt hominin-DNA fra en ukjent forfader ble inkorporert i det neandertaler genomet, og deretter en senere parringshendelse mellom neandertalere og mennesker satt inn dette mysteriet-DNA i det menneskelige genom, muliggjør metoden identifisering av dette "nestede" "DNA. 

Kompleks historie

-På bilder: Neandertaler begravelser avdekket
-På bilder: Hominin-hodeskaller med blandede egenskaper oppdaget
-Bilder: Nyfunnet gammel menneskelig pårørende oppdaget på Filippinene

Analysen viste bevis for denne typen nestede innsetting av DNA. Funnet som Homo sapiens ser ut til å ha parret seg med neandertalere for mellom 200.000 og 300.000 år siden, med tidligere bevis på en slags blandingshendelse mellom de to artene før mennesker flyttet masse til Europa, sa Siepel. 

Forskerne fant også at 1% av Denisovan-genomet kommer fra genene til en ukjent forfader, fra en hekkeavlshendelse som må ha skjedd, omtrent en million år siden. Denne mystiske forfaren kunne ha vært Homo erectus, Siepel sa, fordi Homo erectus sannsynligvis overlappet det i Eurasia med forfedrene til Denisovans og neandertaler. Imidlertid er disse fragmentene små, og det er ingen Homo erectus sekvenser å sammenligne dem med, så dette er spekulativt. 

I begge tilfeller ble disse avlshendelsene videreført til moderne mennesker: 15% av avlsekvensene funnet i Denisovans er til stede hos mennesker som lever i dag, fant forskerne. 

De nye resultatene er nok et bevis på at gamle og moderne menneskelige avstamninger blandet seg relativt ofte, sa Siepel. 

"Et bilde dukker opp av en serie av distinkte, men beslektede bestander som beveger seg rundt kloden og ofte samhandler med hverandre, med sporadiske hekkeavhendelser som produserte hybrid avkom," sa Siepel. "Disse hybridavkommene kan i noen tilfeller ha lidd av redusert kondisjon - dette er et kontroversielt område - men tilsynelatende var mange av dem sunne nok til å overleve og reprodusere, og etterlot et lappeteppe av arkaisk og moderne menneskelig DNA i neandertalere, Denisovans og moderne mennesker. ."