Undersøgelse af ældgamle kranier kaster lys over menneskelig krydsning med neandertalere

Forskning har fastslået, at der er spor af Neandertal-DNA i genomet hos moderne mennesker. Nu tilbyder en sonderende undersøgelse, der vurderede ansigtsstrukturen af ​​forhistoriske kranier, ny indsigt og understøtter hypotesen om, at meget af denne indbyrdes avl fandt sted i Det Nære Østen - regionen lige fra Nordafrika til Irak.

"Gamle DNA forårsagede en revolution i, hvordan vi tænker om menneskelig evolution," siger Steven Churchill, medforfatter af undersøgelsen og professor i evolutionær antropologi ved Duke University. "Vi tænker ofte på evolution som grene på et træ, og forskere har brugt meget tid på at prøve at spore den vej tilbage, der førte til os, Homo sapiens. Men vi begynder nu at forstå, at det ikke er et træ - det er mere som en serie af strømme, der konvergerer og divergerer på flere punkter."

"Vores arbejde her giver os en dybere forståelse af, hvor disse strømme kom sammen," siger Ann Ross, tilsvarende forfatter til undersøgelsen og professor i biologiske videnskaber ved North Carolina State University.

"Billedet er virkelig kompliceret," siger Churchill. "Vi ved, at der var krydsning. Moderne asiatiske befolkninger ser ud til at have mere neandertaler-DNA end moderne europæiske befolkninger, hvilket er mærkeligt - fordi neandertalere levede i det, der nu er Europa. Det har antydet, at neandertalere blandede sig med det, der nu er moderne mennesker som vores forhistoriske forfædre. forlod Afrika, men inden vi spredte sig til Asien. Vores mål med denne undersøgelse var at se, hvilket yderligere lys vi kunne kaste over dette ved at vurdere ansigtsstrukturen hos forhistoriske mennesker og neandertalere."

"Ved at evaluere ansigtsmorfologi kan vi spore, hvordan populationer bevægede sig og interagerede over tid," forklarer Ross. "Og beviserne viser os, at det nære østen var en vigtig korsvej, både geografisk og i sammenhæng med menneskelig evolution."

Til denne undersøgelse indsamlede forskerne data om kraniofacial morfologi fra den publicerede litteratur. Dette resulterede i sidste ende i et datasæt, der inkluderer 13 neandertalere, 233 forhistoriske Homo sapiens og 83 moderne mennesker.

Forskerne fokuserede på standard kraniofaciale målinger, som er reproducerbare, og brugte disse målinger til at vurdere størrelsen og formen af ​​centrale ansigtsstrukturer. Dette gjorde det muligt for forskerne at lave en dybdegående analyse for at bestemme, om en given menneskelig population sandsynligvis ville have krydset med Neandertal-populationer, samt omfanget af den sandsynlige krydsning.

"Neandertalere havde store ansigter," siger Churchill. "Men størrelsen alene etablerer ikke nogen genetisk forbindelse mellem en menneskelig befolkning og neandertalpopulationer. Vores arbejde her involverede en mere robust analyse af ansigtets strukturer."

Forskerne redegjorde også for miljøvariabler, der er forbundet med ændringer i menneskets ansigtskarakteristika, for at bestemme sandsynligheden for, at forbindelser, de etablerede mellem neandertaler- og menneskelige populationer, var resultatet af krydsning snarere end andre faktorer.

"Vi fandt ud af, at de ansigtsegenskaber, vi fokuserede på, ikke var stærkt påvirket af klimaet, hvilket gjorde det lettere at identificere sandsynlige genetiske påvirkninger," siger Ross. "Vi fandt også ud af, at ansigtsformen var en mere nyttig variabel til at spore indflydelsen af ​​neandertalers indbyrdes avl i menneskelige populationer over tid. Neandertalere var bare større end mennesker. Over tid blev størrelsen af ​​menneskelige ansigter mindre, generationer efter de havde avlet med neandertalere. Men den faktiske form af nogle ansigtstræk bibeholdt bevis på krydsning med neandertalere."

"Dette var en sonderende undersøgelse," siger Churchill. "Og ærligt talt var jeg ikke sikker på, at denne tilgang rent faktisk ville fungere - vi har en relativt lille stikprøvestørrelse, og vi havde ikke så mange data om ansigtsstrukturer, som vi ville have ønsket. Men i sidste ende fik vi resultaterne. er virkelig overbevisende.

"For at bygge videre på dette vil vi gerne inkorporere målinger fra flere menneskelige befolkninger, såsom natufianerne, der levede for mere end 11.000 år siden ved Middelhavet i det, der nu er Israel, Jordan og Syrien."

Artiklen er udgivet i Biology . + Udforsk yderligere

Genomerne fra fem sene neandertalere giver indsigt i neandertalernes befolkningshistorie