Členem autorského týmu je i nositel mnohých významných ocenění, kterým dominuje letošní Nobelova cena za fyziologii a medicínu, švédský evoluční genetik Svante Pääbo. ředitel Ústavu Maxe Plancka pro evoluční antropologii v Lipsku. Jako první osekvenoval genom neandertálce. Kredit: Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology

19. října zveřejnil snad nejznámější vědecký časopis Nature studii 35členného autorského týmu z deseti zemí od Kanady po Austrálii. Mezi autory je i letošní nositel Nobelovy ceny za fyziologii a medicínu, 67letý švédský evoluční biolog a genetik Svante Pääbo z Institutu Maxe Plancka pro evoluční antropologii v Lipsku. V něm, kromě několika dalších členů výzkumného týmu, pracuje i vedoucí studie a její první autor Laurits Skov. A co tato silná mezinárodní sestava vědců vybádala? Díky genetickým analýzám se ji podařilo alespoň trochu nahlédnout do sociální struktury malých skupin našich vyhynulých lidských příbuzných – neandertálců.

Pro ty, kteří se jimi zabývají, například pro paleoantropology a evoluční genetiky, jsou jeskyně v podhůří Altaje na jihu Sibiře nalezišti vědeckých pokladů v podobě kosterních pozůstatků a nástrojů pravěkých lidí. Zde se nachází i Děnisova jeskyně, v níž byl v roce 2008 nalezena první kůstka do těch dob neznámého vyhynulého typu rodu Homo, kterého podle naleziště přezdíváme děnisované. Později další dva drobné nálezy potvrdily, že před přibližně 160 tisíci lety žil i v oblasti Tibetu. Jižní Sibiř prý obýval až do doby před 76 000 – 52 000 lety.

Lebka Homo neanderthalensis pozdního evropského typu z období před asi 50 tisíci lety. Lebka byla objevená v roce 1908 ve francouzské jeskyni La Chapelle-aux-Saints (Francie). Kredit: Luna04, Wikipedia CC BY-SA 3.0

Asi 100 km západně od Děnisovy jeskyně ukrývá skalní výběžek jeskyni Čagyrskaja a asi 40 km na severovýchod od ní se nachází další přírodní kamenný úkryt – Okladnikova jeskyně. V obou byly při doposud pokračujících průzkumech objeveny zuby a kosti neandertálců, kteří je v období středního paleolitu používali pravděpodobně jako krátkodobé lovecké tábory. Z průzkumu sedimentů a radiokarbonového datování bizoních kostí se podařilo určit, že to bylo v období před 59 000 až 51 000 lety v jeskyni Čagyrskaja a někdy před více než 44 tisíci lety v Okladnikově jeskyni (v článku není uvedeno přesnější časové vymezení).

Z těch nejzachovalejších doposud nalezených kostí a zubů vědci odebrali 27 vzorků. U 17 z nich se podařilo extrahovat DNA použitelnou alespoň pro neúplnou analýzu genomu. Jak výsledky ukázaly, vzorky pochází od třinácti různých jednotlivců, povětšinou mužů (na základě fragmentů chromozomu Y). Jedná se tak o jednu z nejrozsáhlejších genetických studií neandertálské populace, která navíc odhaluje některé příbuzenské vztahy, a tím vyplňuje další políčka v tajence sociální struktury altajských neandertálců.

Sekvenováni DNA odhalilo, že až jedna třetina genomů zkoumaných jedinců obsahovala dlouhé homozygotní segmenty – úseky se shodnou posloupností nukleotidů na obou somatických chromozomech v páru. Znamená to tedy, že v určitých úsecích DNA stejnou sekvenci „písmen“ G, A, T, C potomek zdědil od matky i od otce. A sám je předává dál do další generace. Je to důsledek života v malých skupinách. Analogickou situaci pozorujeme v současnosti u vyhynutím ohrožených horských goril.

Kosterními pozůstatky potvrzený výskyt neandrtálců v Evropě (modrá), jihozápadní Asii (oranžová), Uzbekistánu (zelená) a v pohoří Altaj (fialová). Kredit: Nilenbert, Nicolas Perrault III, Wikipedia CC BY-SA 3.0

V malých tlupách narůstá riziko, že rodičovský pár vytvoří blízcí příbuzní, čímž se snižuje prospěšná genetická variabilita. Fungují však přirozené evoluční mechanismy výběru vhodného partnera, které působí proti takové genetické degradaci. V tomto ohledu u altajských neandertálců zajímavé informace poskytla jejich mitochondriální DNA (mtDNA), která se dědí jenom po přeslici. Z jejího porovnání a z míry podobnosti osekvenovaných částí Y chromozomu ve vzorcích mužských jedinců vědci usuzují, že spíše žena opouštěla rodnou skupinu, aby se připojila k jiné.

Mapa vývoje a rozšíření děnisovanů, Vývojová větev vpravo naznačuje, že se, stejně jako neandertálci, pravděpodobně vývojově odčlenili od linie člověka heidelberského (Homo heidelbergensis) v oblasti jihozápadní Asie. Kredit: John D. Croft, Wikipedia, CC BY-SA 3.0

Jaderná DNA umožnila identifikovat některé rodinné vazby v tlupě z Čagyrské jeskyně. Přibližně polovinu shodných genů, ale rozdílná mtDNA i další charakteristiky prozradily, že v ní skonal otec se svojí dospívající dcerou. Zemřeli zde i dva mužovi vzdálenější příbuzní na úrovni bratranců po babičce z matčiny strany. Všichni tři sdíleli v mtDNA stejnou zřídkavou anomálii (heteroplasmii), která po několika málo, zpravidla třech generacích, vymizí. Na straně druhé míra rozdílů jejich jaderné DNA neodpovídá prvostupňovému příbuzenskému vztahu.

V jednom z „čagyrských“ vzorků vědci identifikovali malou, jen 0,09procentní příměs děnisovanské DNA – dědictví od dávnějšího předka, který žil o přibližně 25 tisíce let dříve a jehož jeden rodič byl neandertálec a druhý děnisovan. Tohle křížení pravděpodobně nebylo výjimečné. V Děnisově jeskyni se našel úlomek kosti hybridního jedince, přímého potomka matky neandertálky a otce děnisovana (1, 2). který žil někdy v období před 79 000 až 118 000 lety. Vzhledem na dosud malý počet analýz DNA starších 52 tisíc let, kdy se záznam děnisovanů na Altaji vytrácí, zdá se, že mísení mezi skupinami v pozdním pleistocenu bylo běžné.

Když už jsme zabředli do otázky vzájemného křížení mezi pravěkými typy lidí, naši předkové druhu Homo sapiens nejsou v tomto ohledu „bez poskvrny“, což dokazují v průměru 2 % neandertálské příměsi v DNA současných euroasijských populacich. Ne však Afričanů, obyvatelů rodného kontinentu našeho druhu, odkud jsme se v několika migračních vlnách rozšířili do světa. Právě tyto pohlavní kontakty, a ne vzájemnou rivalitu považuje profesor Chris Stringer, šéf Oddělení výzkumu lidské evoluce londýnského Přírodovědného musea (The Natural History Museum) a jeho kolegyně, Lucile Crété, za příčinu vyhynutí, či v tomto případu spíše rozplynutí se neandertálců v tlupách našich prapředků Homo sapiens. Britská dvojice svou teorii vysvětluje v recenzovaném článku, který zveřejnil časopis PaleoAnthropology.

Možná, že Britové mají pravdu a naše jediná současná lidská linie víceméně mírumilovně absorbovala své geneticky příbuzné neandertálce, nebo naopak je díky svým intelektuálním schopnostem „ukonkurovala“ a násilně přispěla k jejich zániku. Ať tak, nebo tak, neandertálci v Eurasii migrovali a přežívali za klimaticky drsných podmínek v období před přibližně 430 000 až 40 000 lety, tedy téměř 400 tisíc let. Naší přímí předkové poprvé do stejného geografického prostoru vstoupili před asi 100 tisíci lety z Afriky směrem do jižní a jihovýchodní Asie a pak před jenom asi 50 tisíci lety směrem do Evropy. Je však pravděpodobné, že potomkové té první, nejstarší migrační vlny podlehli globálnímu ochlazování, takže úspěšné dobývání světa mimo africký kontinent lidmi rozumnými, jak jsme sami sebe hrdě nazvali, začalo někdy před 80 tisíci lety.

A ten svět jsme za historicky krátkou dobu dobyli a svým způsobem i „dobili“ tak, že kromě případných zmutovaných patogenních mikroorganismů nás neohrožuje žádný jiný živý tvor, kromě nás samotných. I prostředí jsme si do velké míry uzpůsobili našim potřebám na úkor původních druhů rostlin i živočichů. A přesto otázka, jestli (nejen) v Eurasii budeme v délce přežití úspěšnější, než méně „sapiens“ neandertálci, není vůbec nesmyslná.

Video: V klanu neandrtálců, kteří před více než 50 tisíci lety obývali jeskyně v altajském podhůří, analýza DNA odhalila vzájemné rodinné vztahy mezi některými členy (ABC News)

Literatura: 1/ Nature , 2/ Nature, 3/ PaleoAnthropology