Co jsme podle DNA zdědili po neandrtálcích?

Analýzu sekvencí DNA lze s úspěchem využít pro studium naší dávnější historie. Příkladem jsou poznatky získané za posledních několik málo let o křížení moderního člověka (Homo sapiens) s člověkem neandrtálským (Homo neanderthalensis).

Dnes již spolehlivě víme, že jsme se s neandrtálci v naší minulosti křížili a vzájemně jsme se obohatili o některé sekvence genetické informace. Tyto sekvence nám zřejmě umožnily lépe se přizpůsobit a přežít nepříznivé podmínky, se kterými jsme se museli vyrovnat v Asii a především pak v Evropě poté, co jsme migrovali z Afriky, kde jsme se jako moderní lidé zrodili.

K úplně prvnímu křížení moderního člověka a neandrtálce došlo již před více než 100 tisíci lety v oblasti Blízkého východu. Svědčí o tom části DNA moderního člověka v genomu sibiřského neandrtálce, který je potomkem tohoto dávného křížení. V genomu současných populací však nalézáme důkaz až o křížení o něco pozdějším, ke kterému také došlo na Blízkém východě, avšak před 50 tisíci až 80 tisíci lety. Křížení pak pokračovalo i na jiných místech Asie a Evropy tak, jak moderní člověk postupně osidloval další území.

Zajímavostí je, že podle genetických poznatků převažovaly především svazky mezi neandrtálskými muži a moderními ženami. Je možné, že zde svoji roli sehrála větší atraktivita neandrtálských mužů pro moderní ženy, než v případě opačném. Je však také možné, že i moderní muži vstupovali relativně často do svazků s neandrtálskými ženami, avšak jejich potomci dříve umírali nebo byli neplodní.

Podíl neandrtálských sekvencí, které dnes pozorujeme v genomu evropských a asijských populací, se pohybuje mezi jedním až čtyřmi procenty. Jedná se především o sekvence a geny, které pro nás měly v historii nějakou adaptační výhodu, a proto v naší DNA zůstaly zachovány.

Z nalezených pozůstatků našich moderních předchůdců žijících v době křížení s neandrtálci totiž víme, že dříve byl podíl zděděných sekvencí až dvojnásobně vyšší. Avšak některé nebyly výhodné nebo byly dokonce škodlivé a byly tedy přírodním výběrem v průběhu několika desítek tisíc let z našeho genomu odstraněny.

Zatímco nám některé z úseků DNA vyhovovaly, sekvence moderního člověka v genomu neandrtálců byly mnohem škodlivější a byly tedy přírodním výběrem odstraňovány mnohem rychleji, než tomu bylo u moderního člověka. A které sekvence, případně geny jsme po svých neandrtálských předcích křížením zdědili?

Ukazuje se, že to byly především ty, které souvisely s přizpůsobením se tehdejšímu chladnějšímu klimatu Asie a Evropy. Příměs neandrtálských sekvencí nalézáme například v případě genů, které ovlivňují ukládání keratinu v kůži, vlasech a nehtech, a představovaly tak lepší ochranu vůči vlhku, chladu a patogenům.

Dále jsou to sekvence zapojené do metabolismu tuků, které nám umožnily lépe využívat tehdy omezené zdroje potravy. Přestože v té době byly tyto sekvence pro moderního člověka výhodou, tak dnes, kdy nežijeme jako lovci a sběrači, máme dostatek potravy, méně se hýbeme a žijeme v teplém meziledovém období, jsou pro nás naopak nevýhodné a jsme v jejich důsledku obézní, trpíme cukrovkou a podobně.

Další skupinou genů, které jsou ovlivněny neandrtálskými sekvencemi, jsou geny zapojené do imunitní odpovědi, které nám umožnily lépe se vyrovnat s patogeny v osídlovaných oblastech. Nejnovější poznatky dokonce ukazují, že neandrtálské sekvence mohly mít vliv i na zesvětlení kůže, což byla výhodná adaptace na nedostatek UV záření v evropských podmínkách.

Podle analýzy DNA to tedy vypadá, že jsme se s nepříznivými podmínkami zejména Evropy lépe vyrovnali právě díky neandrtálcům. Křížením s námi však možná neandrtálci sami nad sebou podepsali ortel svého zániku, protože my jsme tak získali výhody, které jsme před tím neměli, a mohli jsme být k neandrtálským populacím konkurenceschopnějšími.

Autor působí na Ústavu experimentální biologie PřF MU.

Masarykova univerzita | Masaryk university