Mystery Vorfahr gepaart mit alten Menschen. Und seine verschachtelte DNA wurde gerade gefunden.

Die heutigen Menschen tragen die Gene eines alten, unbekannten Vorfahren, der dort von Hominin-Arten zurückgelassen wurde, die sich vor vielleicht einer Million Jahren vermischt haben. 

Der Vorfahr könnte gewesen sein Homo erectus, Aber niemand weiß es genau - das Genom dieser ausgestorbenen menschlichen Spezies wurde nie sequenziert, sagte Adam Siepel, ein Computerbiologe am Cold Spring Harbor Laboratory und einer der Autoren eines neuen Papiers, das die Beziehungen alter menschlicher Vorfahren untersucht. 

Die neue Forschung, die heute (6. August) in der Zeitschrift PLOS Genetics veröffentlicht wurde, zeigt auch, dass sich alte Menschen vor 200.000 bis 300.000 Jahren mit Neandertalern paarten, lange bevor die neuere und bekanntere Vermischung der beiden Arten danach erfolgte Homo sapiens wanderte vor 50.000 Jahren in großer Zahl aus Afrika nach Europa aus. Dank dieses uralten Mischungsereignisses verdanken Neandertaler tatsächlich zwischen 3% und 7% ihres Genoms der Antike Homo sapiens, Die Forscher berichteten. 

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"Unsere beste Vermutung ist, dass eine frühe Gruppe anatomisch moderner Menschen Afrika verlassen hat, um dann Neandertaler zu begegnen und sich mit ihnen zu vermischen, vielleicht im Nahen Osten", sagte Siepel. "Diese Linie [der Menschen] wäre dann verloren gegangen - entweder ausgestorben oder von den Neandertalern absorbiert oder nach Afrika zurückgewandert." 

Alte Mischer

Die neue Forschung zeigt die Komplexität der tiefen Geschichte der Menschheit. Es gibt seit langem Beweise dafür, dass sich Menschen und Neandertaler paaren, während sich ihre Populationen in Europa überschneiden, bevor Neandertaler vor etwa 30.000 Jahren ausgestorben sind. Im Jahr 2010 berichteten Forscher, dass zwischen 1% und 4% der modernen menschlichen Gene bei Menschen in Asien, Europa und Ozeanien von Neandertaler-Vorfahren stammten. Wenn Sie alle Ausschnitte der Neandertaler-DNA addieren, die heute in allen modernen Menschen vorhanden sind, können laut Untersuchungen von 2014 etwa 20% des Neandertaler-Genoms erhalten bleiben.

Als Wissenschaftler in der Lage waren, zerbrechlichere DNA-Fragmente aus Fossilien alter menschlicher Vorfahren zu sequenzieren, haben sie ein komplexes Netz von Kreuzungen entdeckt, das sich über Jahrtausende erstreckt. Einige pazifische Insulaner tragen zum Beispiel Teile der DNA einer mysteriösen alten Spezies von Menschen, die als Denisovaner bekannt sind. 

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Die Forscher der neuen Studie verwendeten eine Berechnungsmethode zum Vergleich der Genome von zwei Neandertalern, einem Denisovaner und zwei modernen afrikanischen Individuen. (Afrikaner wurden ausgewählt, weil moderne Menschen in Afrika keine Neandertaler-Gene aus der bekannten Mensch-Neandertaler-Kreuzung tragen, die vor 50.000 Jahren in Europa auftrat.) Mit dieser Methode konnten die Forscher Rekombinationsereignisse erfassen, in denen Segmente von Chromosomen - die aus DNA bestehen - von einem Individuum werden sie in die Chromosomen eines anderen eingebaut. 

"Wir versuchen, ein vollständiges Modell für die Evolutionsgeschichte jedes Segments des Genoms zu erstellen, das für alle analysierten Individuen gemeinsam ist", sagte Siepel. "Der so genannte Rekombinationsgraph der Vorfahren enthält einen Baum, der die Beziehungen zwischen allen Individuen an jeder Position entlang des Genoms und die Rekombinationsereignisse erfasst, die dazu führen, dass sich diese Bäume von einer Position zur nächsten ändern."

Ein Vorteil der Methode, so Siepel, besteht darin, dass Forscher Rekombinationsereignisse innerhalb von Rekombinationsereignissen finden können. Wenn beispielsweise ein Stück alte Hominin-DNA eines unbekannten Vorfahren in das Neandertaler-Genom aufgenommen wurde und dann ein späteres Paarungsereignis zwischen Neandertalern und Menschen diese mysteriöse DNA in das menschliche Genom einfügte, ermöglicht die Methode die Identifizierung dieser "verschachtelten" "DNA. 

Komplexe Geschichte

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Die Analyse ergab Hinweise auf diese Art der verschachtelten Insertion von DNA. Die Feststellung, dass Homo sapiens scheinen sich vor 200.000 bis 300.000 Jahren mit Neandertalern gepaart zu haben, was mit früheren Hinweisen auf eine Art Mischungsereignis zwischen den beiden Arten zusammenhängt, bevor Menschen massenhaft nach Europa ziehen, sagte Siepel. 

Die Forscher fanden auch heraus, dass 1% des Denisovan-Genoms aus den Genen eines unbekannten Vorfahren stammt, aus einem Kreuzungsereignis, das vor ungefähr einer Million Jahren stattgefunden haben muss. Dieser mysteriöse Vorfahr hätte sein können Homo erectus, Siepel sagte, weil Homo erectus wahrscheinlich überlappte sich in Eurasien mit den Vorfahren der Denisovaner und Neandertaler. Diese Fragmente sind jedoch winzig und es gibt keine Homo erectus Sequenzen, mit denen man sie vergleichen kann, ist also spekulativ. 

In beiden Fällen wurden diese Kreuzungsereignisse erneut an moderne Menschen weitergegeben: 15% der bei Denisovanern gefundenen Kreuzungssequenzen sind bei den heute lebenden Menschen vorhanden, stellten die Forscher fest. 

Die neuen Ergebnisse sind ein weiterer Beweis dafür, dass sich alte und moderne menschliche Abstammungslinien relativ häufig vermischten, sagte Siepel. 

"Es entsteht ein Bild einer Reihe unterschiedlicher, aber verwandter Populationen, die sich rund um den Globus bewegen und häufig miteinander interagieren, wobei gelegentlich Kreuzungsereignisse auftreten, die hybride Nachkommen hervorbringen", sagte Siepel. "Diese hybriden Nachkommen könnten in einigen Fällen unter einer verminderten Fitness gelitten haben - dies ist ein umstrittener Bereich -, aber anscheinend waren viele von ihnen gesund genug, um zu überleben und sich zu vermehren, und hinterließen bei Neandertalern, Denisovanern und modernen Menschen ein Flickenteppich archaischer und moderner menschlicher DNA . "