Migrace a vzájemné křížení byly realitou dávných etap lidské evoluce a významně přispěly k našemu vzestupu. Bez nich bychom nebyli tím, čím jsme. O jedné z nejzávažnějších hybridizací jsme ale donedávna neměli nejmenší tušení. Objevil ji tým vedený genetikem Richardem Durbinem z University of Cambridge. Zprávu o ní vědci podali ve vědeckém časopise Nature Genetics.
Homo sapiens se vyvinul v Africe zhruba před 300 000 roků a představa vědců byla taková, že naši předci vznikli postupným vývojem jedné jediné evoluční linie. Nejspíše z lidí druhu Homo erectus, i když ten měl celou řadu současníků náležejících rovněž k rodu Homo. Richard Durbin a jeho spolupracovníci zjistili, že to je příliš zjednodušená představa.
Rozchod a shledání po milionu let
Podobné objevy jsme zvyklí spojovat s výzkumem pravěké DNA izolované z fosilií našich dávných předků a jejich příbuzných. Tentokrát ale vědci vycházeli z dědičné informace současného lidstva. Potřebná data získali z výsledků iniciativy 1000 Genomes Project. Díky ní byly přečteny kompletní genomy lidí nejrůznějších etnik Evropy, Asie, Afriky i Ameriky. Dávné změny dědičné informace po sobě zanechaly v DNA dnešních lidí neklamné stopy.
Odhalit je s tužkou a papírem je však nad lidské síly. Proto si Durbin vzal na pomoc bioinformatiku. Vědci vyvinuli speciální algoritmus cobraa, který modeluje dávná rozdělení lidské populace na více částí a jejich opětovné splývání. Poté zadali do algoritmu současné lidské genomy a sledovali, jakými procesy se mohly zformovat do současné podoby. Výsledek byl překvapivý.
Zhruba před 1,5 miliony let se musela africká populace našich předků rozdělit na dvě. Ty zůstaly oddělené po dobu 1 milionu let a následně opět splynuly. Milion let se ale vyvíjely samostatně a evoluce je formovala v závislosti na vlivu životních podmínek. Jejich osudy nemohly být rozdílnější. Zatímco jedna z populací byla zjevně stabilní, druhá procházela opakovanými těžkými zkouškami, docházelo u ní k silné redukci a jen pomalu se opět rozrůstala.
Když se pak zástupci obou linií opět smísili, přispěla tato těžce zkoušená linie do dědičné informace vzniklé hybridni populace zhruba 80 % veškeré DNA. Zbytek dodala stabilní linie, jež neprošla krachy. Její příspěvek však byl velmi důležitý, protože nám dala do vínku své geny pro vývoj mozku a zpracování informací mozkovými neurony. To nás zřejmě nasměrovalo k vzestupu duševní výkonnosti.
Utajená dvojice linií
Dnes velmi populární křížení pravěkých Homo sapiens s neandrtálci či záhadnými denisovany přišlo na řadu až později. Oba tyto druhy pravěkých lidí – neandrtálci a denisované - vznikly ze stejné linie, od níž jsme zdědili 80 % svých genomů. Zatímco křížení z doby před 300 000 lety nám přidalo 20 % genomu, z křížení s neandrtálci nám zbyla jen 2 % DNA a z křížení s denisovany asi 6 % DNA.
Dědičnou informaci neandrtálců či denisovanů nesou jen některá etnika. Evropanům koluje v žilách příměs neandrtálské krve, asijská etnika, např. Tibeťané nebo Papuánci, mají v genomech příměs denisovanské DNA. Dědičnou informaci z křížení dvou afrických evolučních linií pravěkého člověka ale máme dneska v genomech všichni.
Protože odhalení Durbina a spol. s sebou nepřináší ostatky pravěkých lidí, nemáme nejmenší představu o tom, jak zástupci obou linií vypadali a k jakému druhu patřili. Odborníkům přijde jako nejlogičtější kombinace Homo erectus a Homo heidelbergensis, protože oba druhy žily v Africe ve stejné době a patří mezi naše předky. Ale hmotným důkazem tuto hypotézu podložit nelze.
Durbin a jeho spolupracovníci prohnali algoritmem cobraa také genomy živočichů – netopýrů, delfínů, šimpanzů a goril. A i tam našli zajímavé evoluční „kličky“. Ne u všech, ale u některých ano.
„Je jasné, že myšlenka vývoje v jedné, čisté linii příliš zjednodušuje skutečnost,“ říká člen výzkumného týmu Trevor Cousins z University of Cambridge. „Při vzniku nových druhů zjevně sehrávalo v živočišné říši významnou roli křížení se vzájemnou výměnou genů.“
Z Evropy zpět do Afriky
Čerstvější, ale neméně zajímavou výměnu genů odhalil tým vedený Davidem Reichem z Harvard University. Ti analyzovali DNA izolovanou z kostí a zubů lidí, kteří před 8000 roků obývali západní část Magrebu. S překvapením zjistili, že tato populace ze severní Afriky nese dědičnou informaci evropských pravěkých lovců a sběračů, kteří museli na člunech vytesaných z velkých kmenů stromů přeplout Středozemní moře.
Vědci nemají přesnou představu, odkud tito lovci přišli. Do úvahy připadá třeba Sicílie. Pravěcí lidé zřejmě nepluli nejkratší cestou, protože to by znamenalo urazit na otevřeném moři několik stovek kilometrů. Mořská hladina byla tehdy ve Středozemním moři o něco níže, a tak se jim mohly jako zastávky na mezipřistání nabízet ostrůvky, z nichž jsou dneska vrcholky podmořských hor.
Objev vysvětluje nápadný rozdíl v životním stylu pravěkých obyvatel Magrebu. Na území dnešního Maroka žili zemědělci, kteří tam zřejmě pronikli přes Gibraltarskou úžinu z Pyrenejského poloostrova. Na území dnešního Tuniska a Alžíru se ale lidé ještě dlouho živili lovem a sběrem. Díky analýzám pravěké DNA teď víme, proč tomu tak bylo. Lov a sběr jako způsob obživy zdědili po předcích z Evropy.
Studie odhalující evropský původ pravěkých obyvatel Magrebu vyšla ve vědeckém časopise Nature.