Een klein groepje Homo sapiens met een beetje neanderthaler-dna leefde 45.000 jaar geleden in Europa – en stierf ook weer uit

De oudst bekende groep moderne mensen (Homo sapiens) in Europa leefde ca. 45.000 jaar geleden en bestond uit een kleine populatie die al honderden jaren lang niet meer dan ongeveer 500 mensen telde – ongeveer 200 à 300 mensen in de vruchtbare leeftijd. De bevolking was onderdeel van een veel grotere groep Homo sapiens die ruwweg 10.000 jaar eerder uit Afrika de wijde wereld in was getrokken en waarschijnlijk in het Midden-Oosten mengde met neanderthalers.

Dat blijkt uit berekeningen aan dna uit botten van de zeven oudste sapiens-individuen in Europa, een uit het Tsjechische Zlaty kun en zes uit het Duitse Ranis. Het onderzoek is donderdag verschenen in Nature.

In het genoom van de huidige mensen buiten Afrika is nog altijd een paar procent neanderthal-dna te vinden. Uit de dna-analyse in Nature door onder meer Johannes Krause en Arev Sümer (Max Planck Instituut Leipzig) blijkt dat die paar procent afkomstig is uit een onverwacht recente en korte periode: van 49.000 tot 45.000 jaar geleden. Over precies die periode van seksueel contact tussen sapiens en neanderthalers (Homo neanderthaliensis) is tegelijkertijd een ander grootschalig onderzoek van 300 sapiens-genomen (waarvan 33 ouder dan 10.000 jaar) in Science gepubliceerd. En dat komt opvallend genoeg tot een vergelijkbare, iets ruimere periode waarin de ‘introgressie’ van neanderthal-dna in het menselijke genoom tot stand kwam: 50.500 tot 43.500 jaar geleden. Opvallend, omdat tot nu toe vaak aangenomen werd dat die introgressie ook al veel eerder plaats had gevonden.

Nauwe familiebanden

Tot verrassing van de onderzoekers in Nature bleek verder dat 45.000 jaar geleden niet alleen de groep van zes sapiens in Duitsland tot dezelfde (kleine) populatie behoorde als het individu uit Tsjechië, 200 kilometer verderop, maar dat er daarboven ook nauwe familiebanden tussen hen bestonden. De vrouw uit Zlaty bleek een vijfde- of zesdegraads verwant van twee vrouwen uit Ranis, die waarschijnlijk moeder en dochter waren.

Neanderthalers leefden toen al sinds ongeveer 400.000 jaar geleden in Europa en West-Azië. Ze zijn – met de neanderthal-achtige denisoviërs in Azië – de meest naaste verwant van de huidige mens. Neanderthalers hadden even grote hersenen als Homo sapiens (zo niet groter) en een kortere, gespierdere gestalte. Ze stierven rond 40.000 jaar geleden uit.

Opmerkelijk is dat óók de Homo sapiens-populaties die ouder zijn dan 40.000 jaar (de nu onderzochte Zlaty en Ranis, maar ook Bacho Kiro in Bulgarije en Pestera cu Oase in Roemenië) en van wie het dna bekend is, lijken te zijn verdwenen zonder direct nageslacht in de huidige bevolking. Nature-auteur en geneticus Johannes Krause suggereerde woensdag in een persconferentie over het Nature- en Science-onderzoek zelfs dat er een gemeenschappelijke oorzaak voor die twee uitstervingen zou kunnen zijn, dus van neanderthalers en van die vroege Homo-sapiens-populaties tegelijk: „Misschien is er invloed van een vulkaanuitbarsting in West-Eurazië. Duidelijk is in ieder geval dat die sapiens niet de oorzaak kunnen zijn geweest van het uitsterven van neanderthalers. Want zij verdwijnen ook in Europa.” Daarna komen er overigens snel opnieuw sapiens naar Europa uit dezelfde Out of Africa-populatie die mengde met neanderthalers.

In die vier- à zevenduizend jaar van seksueel contact tussen mensen en neanderthalers is dus de overgrote meerderheid van het neanderthal-dna in het genoom van de huidige niet-Afrikaanse bevolking terechtgekomen. Volgens de onderzoekers betekent dat gegeven dat er rond 50.000 à 45.000 jaar geleden nog een duidelijk samenhangende sapiens-bevolking bestond die in zijn geheel dus de belangrijkste voorouder vormt van de huidige bevolking buiten Afrika. Want anders zou die neanderthal-bijmenging niet als zo’n relatief stabiel ‘genenpakket’ zijn verdeeld over die huidige bevolking.

Eerder uit Afrika getrokken

Die ‘basis-Out of Africa-populatie’ zou uit ongeveer 5.000 vruchtbare individuen hebben bestaan. Volgens een schatting van Johannes Krause tijdens de persconferentie zou die populatie dan waarschijnlijk al in het Midden-Oosten zich vermengd hebben met ongeveer 200 neanderthalers.

Dat betekent dat de Homo sapiens die al voor circa 50.000 jaar geleden leefden in Zuidoost-Azië en Australië (zoals onder meer blijkt uit rotstekeningen op Sulawesi) waarschijnlijk geen directe afstammelingen hebben in de huidige bevolking. Dit zouden sapiens-groepen kunnen zijn die al éérder uit Afrika zijn getrokken of al eerder zijn afgesplitst van de ‘basisgroep’ die daarna zou gaan mengen met neanderthalers. Van deze vroegere sapiensgroepen is nog geen dna bekend.

Lees ook

Het oudste verhaal ter wereld werd 50.000 jaar geleden getekend in een grot op het eiland Sulawesi

De huidige Afrikanen hebben geen neanderthal-dna in hun genoom. Ze stammen af van de sapiens-bevolking die in Afrika gebleven is, waar ze ook 300.000 jaar geleden is ontstaan. Daardoor is de genetische variatie in Afrika ook nog altijd veel groter dan erbuiten, waar de huidige Euraziaten, Amerikanen en bewoners van de Pacifische eilanden allemaal afstammen van een relatief kleine groep die circa 60.000 à 55.000 jaar geleden vanuit Afrika de wijdere wereld is ingetrokken en zich dus in het Midden-Oosten vermengden met neanderthalers.

Ziekten en parasieten

Waarschijnlijk waren voor de vroege sapiens-kolonisten sommige neanderthalgenen waardevol, omdat neanderthalers ongetwijfeld al veel betere immuniteit hadden opgedaan tegen lokale ziekten en parasieten. In het Science-onderzoek worden eerdere conclusies bevestigd dat de in het sapiensgenoom behouden genvarianten van neanderthalers vooral te maken hebben met metabolisme, immuniteit en ook huidskleur. En het is ook duidelijk dat sommige neanderthal-genen juist weggeselecteerd zijn, alleen al omdat er op het menselijke genoom ook grote stukken te vinden zijn waar juist géén neanderthal-dna te vinden is. Onder meer op het vrouwelijke X-chromosoom zijn veel van die ‘genetische neanderthal-woestijnen’ te vinden. Uit het onderzoek van de 45.000 jaar oude Zlaty kun- en Ranis-genomen blijkt nu dat die woestijnen ook daar al te vinden zijn: een duidelijk bewijs voor een behoorlijk snelle negatieve selectie op kennelijk voor sapiens minder gunstig neanderthal-dna.

Dat de overgrote bulk van het in de huidige mensen voortlevende neanderthal-dna door seksueel contact in de periode 50.000 tot 45.000 jaar geleden in de sapiens-lijn terecht is gekomen, betekent niet dat er daarna geen seksueel contact is geweest. Zo is bijvoorbeeld in de Roemeense Oase-grot een kaak gevonden van een Homo sapiens van ongeveer 40.000 jaar geleden wiens betbetovergrootvader of -moeder neanderthaler was. Ook was er vrijwel zeker seksueel contact rond 200.000 jaar geleden, ver voor de Out of Africa-expansie van sapiens – waarschijnlijk door een eerdere trek uit Afrika die niet tot blijvend resultaat heeft geleid. Dat contact is niet terug te vinden in het sapiens-genoom, maar wel bij neanderthalers. Zo lijkt het erop dat een groot deel van het neanderthal Y-chromosoom afkomstig is van dat eerdere contact met sapiens.

Lees ook

Oudste Homo sapiens buiten Afrika