Dwieście tysięcy lat temu najwcześniejsi wspólni przodkowie każdego żyjącego człowieka na Ziemi spoczęli na nogach w zielonej oazie pośrodku afrykańskiej pustyni Kalahari.
Tutaj, w mozaice wymarłych obecnie jezior, lasów i łąk zwanych Makgadikgadi paleowetland, nasze największe babcie i pradziadkowie polowali, gromadzili i wychowywali rodziny przez dziesiątki tysięcy lat. W końcu, gdy zmienił się klimat Ziemi, zmiany opadów deszczu otworzyły żyzne nowe ścieżki przez pustynię. Po raz pierwszy nasi odlegli krewni mieli okazję zbadać nieznane, pozostawiając za sobą to, co zespół naukowców nazywa obecnie „ojczyzną przodków wszystkich żyjących dzisiaj ludzi”.
Tak zresztą ta historia została opowiedziana w nowym artykule opublikowanym dzisiaj (18 października) w czasopiśmie Nature.
Badając genomy ponad 1200 rdzennych Afrykanów mieszkających dziś w południowej części kontynentu, zespół ułożył historię jednej z najstarszych linii DNA na Ziemi: kolekcji genów zwanych L0, które są przekazywane matczynie przez mitochondria i przetrwał niezwykle niezmieniony w niektórych populacjach przez setki tysięcy lat. Śledząc, gdzie i kiedy linia L0 po raz pierwszy podzieliła się na nieco inne podlinie, które wciąż występują w niektórych rdzennych populacjach afrykańskich dzisiaj, naukowcy uważają, że dokładnie wskazali, gdzie pierwsi nosiciele L0 żyli i prosperowali przez tysiące lat.
„Od dawna wiemy, że ludzie pochodzą z Afryki, a mniej więcej 200 000 lat temu” - powiedziała podczas konferencji prasowej autorka badań Vanessa Hayes, genetyk z Garvan Institute of Medical Research i University of Sydney w Australii. „Ale to, czego nie wiedzieliśmy do czasu tego badania, to dokładnie ta ojczyzna”.
To „dokładnie” jest sceptycznie wyrażane przez innych badaczy. Chris Stringer, ekspert ds. Pochodzenia ludzkiego w Muzeum Historii Naturalnej w Londynie, powiedział Live Science, że jest „ostrożny”, jeśli chodzi o wykorzystanie współczesnych rozkładów genetycznych, aby wywnioskować, gdzie starożytne populacje żyły 150 000 lat temu - szczególnie na kontynencie tak dużym jak Afryka. (Podobne badania prześledziły najwcześniejsze populacje ludzkie w różnych częściach wschodniej, zachodniej i południowej Afryki).
Co więcej, dodał, ponieważ obecne badanie śledzi tylko jedną sekwencję odziedziczonego po matce kodu genetycznego, jego odkrycia mogą nie odzwierciedlać pełnego obrazu najwcześniejszych podróży ludzkości przez Afrykę. Raczej najlepsze dostępne dowody sugerują, że wiele różnych genetycznie różnych populacji założycieli mogło żyć w różnych częściach kontynentu, dając współczesnym ludziom nie jedną, ale kilka ojczyzn.
„Podobnie jak wiele badań, które koncentrują się na jednym małym fragmencie genomu, jednym regionie, jednym przemyśle kamieniarskim lub jednej„ krytycznej ”skamielinie, nie jest w stanie uchwycić pełnej złożoności naszych początków mozaiki” - powiedział Stringer.
Polowanie na genetyczną Ewę
Linia L0 to sekwencja DNA zakodowana wyłącznie w mitochondriach, małej strukturze w twoich komórkach, która zamienia jedzenie w energię komórkową.
Mitochondrialny DNA stanowi zaledwie ułamek genomu, a większość DNA jest zamknięta w jądrach komórkowych. Jednak podczas gdy jądrowe DNA jest dziedziczone od obojga rodziców i rekombinuje się z każdym pokoleniem, mitochondrialne DNA jest dziedziczone wyłącznie od matki i może pozostać niezmienione przez dziesiątki tysięcy lat. Jako taki mitochondrialny DNA (znany również jako „mitogenom”) jest kluczowym narzędziem do śledzenia historii genetycznej.
L0 jest szczególnie ważne w tym względzie, ponieważ uważa się, że wszyscy żyjący ludzie schodzą na linii matczynej od kobiety, która jako pierwsza niosła sekwencję, hipotetycznej kobiety zwanej „mitochondrialną Ewą”. Dziś linia L0 występuje najczęściej u ludu Khoisan, dwóch rdzennych grup żyjących w południowej Afryce. Wiele innych grup rdzennych mieszkańców Afryki ma mitochondrialny DNA, który pochodzi z tej linii, ale z subtelnymi zmianami. Porównując te odmiany między grupami, genetycy mogą poskładać ogólny harmonogram, kiedy te starożytne linie genetyczne się rozeszły.
W nowym badaniu naukowcy zsekwencjonowali około 200 mitogenomów L0 u rdzennej ludności zamieszkującej południową Afrykę. W porównaniu z bazą danych zawierającą ponad 1000 istniejących sekwencji L0, zestaw danych stworzył jedną z najbardziej kompleksowych migawek, jakie kiedykolwiek zrobiono na temat tego, jak starożytna linia i jej najbliższe odgałęzienia są dziś rozproszone po południowej Afryce. Te dane dotyczące dystrybucji pozwoliły zespołowi oszacować, gdzie i kiedy potomkowie mitochondrialnej Ewy po raz pierwszy podzielili się na osobne, genetycznie odrębne grupy.
„Korzystając z tego, moglibyśmy wskazać, co naszym zdaniem jest naszą ludzką ojczyzną” - powiedział Hayes.
Naukowcy zasugerowali, że ta ojczyzna to Makgadikgadi, rozległy obszar podmokły o powierzchni około 46 000 mil kwadratowych (120 000 kilometrów kwadratowych), czyli około dwa razy więcej niż powierzchnia jeziora Victoria, największego jeziora w Afryce. Zespół odkrył, że mitochondrialna Ewa i jej potomkowie mieszkali w tym regionie przez około 30 000 lat (od 200 000 do 170 000 lat temu), zanim linia L0 podzieliła się na pierwszą podgrupę.
„To mówi nam, że ci pierwsi ludzie musieli pozostać w regionie ojczyzny i nie opuścić” w tym czasie, powiedział Hayes.
Zielona ścieżka
Dlaczego więc nasi starożytni przodkowie w końcu opuścili ojczyznę, zmieniając w ten sposób swoje genetyczne przeznaczenie? Według autorów badania mogła to być kwestia zmian klimatu.
Korzystając z modeli klimatycznych i próbek rdzeniowych osadów z tego obszaru, zespół odkrył, że od około 130 000 do 110 000 lat temu zmieniające się wzorce opadów otworzyły kilka „zielonych korytarzy” terenów mieszkalnych na pustyni wokół Makgadikgadi. Jak napisali naukowcy, korytarze na północny zachód i południowy wschód od terenów podmokłych mogły przyciągać migrantów w tych kierunkach, prowadząc ich do obszarów, w których dziś żyją różne grupy tubylcze. Ruch ten mógłby odpowiednio wyjaśnić rozmieszczenie podgrup L0 w południowej Afryce.
To, czego nie wyjaśnia, to druga połowa naszej linii genetycznej (męska połowa). Według Stringera nie ma wielu dowodów na to, że nasi pierwsi przodkowie płci męskiej szli ścieżką taką jak ta tutaj opisana.
„Patrząc na odziedziczony przez mężczyzn chromosom Y, najbardziej rozbieżne linie obecnie znane u zachowanych ludzi znajdują się w zachodniej Afryce, a nie w Południowej Afryce, co sugeruje, że nasi przodkowie chromosomu Y mogli się stąd wywodzić” - powiedział Stringer.
Autorzy badania potwierdzają, że współcześni ludzie mogli mieć wiele „ojczyzn”, w których zapuściły się różne linie genetyczne; L0 jest po prostu najlepiej zachowaną linią dzięki ściśle matczynemu pochodzeniu. Tak więc, chociaż naukowcy mogą być teraz bliżsi wskazania małego Edenu, w którym Ewa mitochondrialna założyła swoją rodzinę, wciąż jest za wcześnie, aby powiedzieć, że wszyscy znaleźliśmy naszą ojczyznę.
