Ono o čemu želim da vam govorim
je ono što možemo da saznamo proučavajući genome
živih ljudi
i izumrlih ljudi.
Ali, pre nego što to uradim,
želim samo kratko da vas podsetim na nešto što već znate:
da su naši genomi, naš genetički materijal,
uskladišteni u skoro svim ćelijama naših tela u hromozomima
u obliku DNK,
što je čuveni molekul u obliku dvostruke spirale.
I da se genetička informacija
nalazi u obliku sekvence
od četiri baze
koje se skraćeno označavaju slovima A, T, C i G.
I ta informacija je tu u duplikatu -
po jedna na svakom lancu DNK -
što je važno,
jer, kada se formiraju nove ćelije, ovi lanci se razdvajaju
novi lanci se sintetišu koristeći stare lance kao obrasce
tokom jednog skoro savršenog procesa.
Ali, naravno, ništa u prirodi
nije potpuno savršeno,
tako da se ponekad desi greška
i ugradi se pogrešno slovo.
I možemo videti rezultat
takvih mutacija
kada uporedimo DNK sekvence
na primer između svih nas u ovoj sali.
Ako uporedimo moj genom sa vašim genomom,
otprilike svakih 1.200, 1.300 slova
će se razlikovati među nama.
I ove mutacije se nagomilavaju
može se reći da postoji vremenska zavisnost.
A ako tu ubacimo šimpanzu, videćemo više razlika.
Otprilike jedno slovo na svakih sto
će se razlikovati od šimpanzinog.
I onda, ako vas interesuje istorija
komadića DNK ili celog genoma,
možete da rekonstruišete istoriju DNK
koristeći te razlike koje ste uočili.
I obično predstavljamo naše ideje o toj istoriji
u obliku ovakvih razgranatih dijagrama.
U ovom slučaju je vrlo jednostavno.
Ove dve ljudske DNK sekvence
idu unazad do zajedničkog pretka u skorijoj prošlosti.
Još više unazad je predak kojeg dele sa šimpanzama.
I budući da ove mutacije
uglavnom imaju vremensku zavisnost,
možete transformisati ove razlike
u procene vremenskih perioda,
pri čemu će dve ljudske vrste, tipično
imati zajedničkog pretka od pre oko pola miliona godina,
dok će sa šimpanzama,
to biti reda veličine od pet miliona godina.
Dakle, ono što se dešava u poslednjih nekoliko godina
je da postoje tehnologije za procenu koje
nam omogućavaju da, vrlo brzo vidimo mnogo, mnogo komadića DNK.
Pa tako sada možemo da, za nekoliko sati,
odredimo ceo ljudski genom.
Svako od nas, naravno, sadrži dva humana genoma -
jedan od majke i drugi od oca.
I njihova dužina je oko tri milijarde ovakvih slova.
I otkrićemo da dva genoma u meni
ili jedan moj genom koji želimo da koristimo,
ima oko tri miliona razlika
tog reda veličina.
I zatim, ono što takođe može da se radi
je da se vidi kako su te genetičke razlike
distribuirane širom sveta.
I ako to uradite,
otkrićete određen broj genetičkih varijacija u Africi.
A ako pogledate van Afrike,
zapravo ćete naći manje genetičkih varijacija.
To je, naravno, iznenađujuće,
jer, oko šest do osam puta manje ljudi
živi u Africi nego van Afrike.
A ipak, ljudi u Africi
imaju više genetičkih varijacija.
Štaviše, skoro sve ove genetičke varijante
koje nalazimo van Afrike
imaju DNK sekvence koje su blisko povezane
sa onima koje se nalaze u Africi.
Ali, ako posmatrate unutar Afrike,
postoji komponenta genetičke varijacije
koja nema bliske srodnike van Afrike.
Dakle, model koji ovo objašnjava
je, da je jedan deo, ali ne i celokupna afrička varijacija,
izašao i kolonizovao ostatak sveta.
I zajedno sa metodama za datiranje genetičkih razlika,
ovo je dovelo do zaključka
da su moderni ljudi -
ljudi koji se praktično ne mogu razlikovati od vas i mene -
evoluirali u Africa u vrlo skoroj prošlosti
pre oko 100 i 200.000 godina.
I kasnije su, pre oko približno 100 i 50.000 godina
izašli iz Afrike
da kolonizuju ostatak sveta.
Dakle, ono što ja često volim da kažem
je da smo, iz genomske perspektive,
mi svi Afrikanci.
Sada, ili živimo u Africi,
ili smo u egzilu koji je nedavno počeo.
Još jedna posledica
ovog ne tako davnog porekla modernih ljudi
je da su genetičke varijante
obično široko rasprostranjene širom sveta,
na mnogo mesta,
i imaju tendenciju da variraju u vidu gradijenata,
bar kad se posmatra iz ptičje perspektive.
I budući da postoji mnogo genetičkih varijanti,
i da se njihovi gradijenti razlikuju,
sledi zaključak da, ako odredimo DNK sekvencu -
genom jednog pojedinca -
možemo vrlo pouzdano da procenimo
odakle je ta osoba,
uz uslov da se roditelji te osobe, kao i njihovi roditelji
nisu suviše često selili.
Ali, da li ovo sada znači,
kao što mnogo ljudi ima tendenciju da smatra,
da postoje ogromne genetičke razlike između grupa ljudi -
na primer, na različitim kontinentima?
Pa, možemo početi da postavljamo i takva pitanja.
Postoji, na primer, projekat koji je na putu
da sekvencionira hiljadu pojedinaca -
njihove genome - iz različitih delova sveta.
Do sada su sekvencionirali 185 Afrikanaca
iz dve populacije u Africi.
Sekvencionirali su približno isto toliko ljudi
u Evropi i u Kini.
I možemo početi da govorimo koliko variranja je nađeno,
koliko slova varira
u bar jednoj od tih pojedinačnih sekvenci.
I to je mnogo: 38 miliona varijabilnih pozicija.
Ali, možemo pitati: da li postoje neke apsolutne razlike
između Afrikanaca i ne-Afrikanaca?
Možda i najveća razlika
koju većina nas može da zamisli zaista postoji.
I kad kažem "apsolutna razlika" -
pod tim mislim razlika
pri kojoj ljudi u Africi, na određenoj poziciji,
pri kojoj svi pojedinci - 100 procenata - imaju jedno slovo,
a svi drugi van Afrike imaju neko drugo slovo.
I odgovor na to je da, od svih tih miliona razlika,
nema nijedne takve pozicije.
To može biti iznenađujuće.
Možda je jedan pojedinac pogrešno klasifikovan ili tako nešto.
Pa možemo da malo spustimo kriterijum
i da kažemo: Koliko pozicija možemo naći
gde 95 procenata ljudi u Africi
ima jednu varijantu,
a 95 procenata drugu varijantu,
i taj broj iznosi 12.
I to je veoma iznenađujuće.
To znači da, kada ispitujemo ljude
i uočimo osobu iz Afrike
i osobu iz Evrope ili Azije,
ne možemo, ni za jednu poziciju u genomu sa 100-procentnom sigurnošću,
predvideti šta će ta osoba nositi.
I samo za 12 pozicija
se možemo nadati da budemo 95 procenata u pravu.
To može biti iznenađujuće,
jer možemo, naravno, pogledati te ljude
i sasvim lako reći odakle potiču oni ili njihovi preci.
To, dakle, znači da
te osobine koje tada posmatramo
i tako lako uočavamo -
crte lica, boja kože, struktura kose -
nisu određene pojedinačnim genima sa velikim efektima,
već ih određuje mnogo različitih genetičkih varijanti
koje izgleda imaju različitu zastupljenost
u različitim delovima sveta.
Postoji još jedna stvar sa tim osobinama
koje tako lako primećujemo jedni na drugima
koju smatram da je korisno da razmotrimo,
i to je da su, u vrlo bukvalnom smislu,
te osobine, u stvari, samo na površini tela.
Te osobine su ono što smo upravo rekli -
crte lica, struktura kose, boja kože,
Postoji takođe i određen broj osobina
koje variraju između kontinenata i imaju veze
sa tim kako metabolišemo hranu koju unosimo,
ili sa tim
kako se naš imuni sistem nosi sa mikrobima
koji pokušavaju da osvoje naša tela.
Ali, to su sve delovi tela
preko kojih mi vrlo direktno interagujemo sa okruženjem,
u direktnom sučeljavanju, može se reći.
Lako je zamisliti
da su posebno ti delovi naših tela
bili brzo uobličavani putem selekcije iz okruženja
i da je to pomerilo učestalost gena
koji su povezani sa njima.
Ali, ako pogledamo druge delove tela
koji nisu u direktnom kontaktu sa okruženjem -
naši bubrezi, jetra, naše srce -
ne postoji način da se kaže,
samo gledanjem na ove organe,
iz kog dela sveta potiču.
Dakle, postoji druga interesantna stvar
koja sledi iz ovog shvatanja
da ljudi imaju nedavno zajedničko poreklo u Africi,
a to je da, kada su se ti ljudi pojavili
pre oko 100.000 godina,
nisu bili sami na planeti.
Postojale su druge forme ljudi
najčuveniji su, verovatno, Neandertalci --
te robusne forme ljudi,
ovde sa leve strane, u poređenju
sa modernim ljudskim skeletom sa desne strane -
koja je postojala u zapadnoj Aziji i Evropi
od pre nekoliko stotina hiljada godina.
Dakle, zanimljivo pitanje je,
šta se desilo kada smo se sreli?
Šta se desilo sa Neandertalcima?
I da bismo počeli da odgovaramo na takva pitanja,
moja istraživačka grupa - već više od 25 godina -
radi na metodama ekstrakcije DNK
iz ostataka Neandertalaca
i izumrlih životinja
starih desetine hiljada godina.
To uključuje veliki broj tehničkih detalja
o tome kako se izoluje DNK,
kako se konvertuje u oblik koji može da se sekvencionira.
Morate raditi vrlo pažljivo
da biste izbegli kontaminaciju eksperimenta
svojom sopstvenom DNK.
I zahvaljujući ovome, zajedno sa onim metodama
koje omogućavaju da veoma mnogo DNK molekula
može vrlo brzo da se sekvencionira,
smo prošle godine
uspeli da pokažemo prvu verziju neandertalskog genoma,
pa tako bilo ko od vas
može da pogleda na Internetu i nađe neandertalski genom,
ili bar 55 procenata tog genoma
što smo do sada uspeli da rekonstruišemo.
I može početi da ga upoređuje sa genomima
ljudi koji žive danas.
I jedno pitanje
koje ćete možda želeti da postavite
je, šta se desilo kada smo se sreli?
Jesmo li se mešali ili nismo?
I način na koji to pitanje može da se postavi
je da se posmatra Neandertalac koji potiče iz Južne Evrope
i da se uporedi sa genomima
ljudi koji su danas živi.
Pa zatim gledamo
da to uradimo sa parovima pojedinaca,
počevši od dva Afrikanca,
posmatrajući dva afrička genoma,
pronalazeći mesta na kojima se međusobno razlikuju
i za svaki taj primer postavljamo pitanje: kako izgleda Neandertalac?
Da li se poklapa sa jednim Afrikancem ili sa drugim Afrikancem?
Očekivali bismo da tu ne bude razlike,
jer Neandertalci nikada nisu bili u Africi.
Trebalo bi da su podjednaki, nema razloga da budu bliži
jednom Afrikancu nego drugom.
I to je zaista i slučaj.
Posmatrajući statistički, nema razlike
u tome koliko se često Neandertalac poklapa sa jednim ili drugim Afrikancem.
Ali, uočava se razlika
ako sada pogledamo pojedinca iz Evrope i jednog Afrikanca.
Tada, statistički značajno češće
se Neandertalac poklapa sa Evropljaninom
nego sa Afrikancem.
Isto to važi i ako posmatramo pojedinca iz Kine
naspram Afrikanca,
Neandertalac će se češće poklapati sa kineskom individuom.
To takođe može biti iznenađujuće,
jer Neandertalci nikada nisu bili u Kini.
Dakle, model koji predlažemo da bismo to objasnili
je da, kada su moderni ljudi izašli iz Afrike
negde pre 100.000 godina,
sreli su se sa Neandertalcima.
Verovatno se to prvi put desilo na Bliskom istoku
gde su Neandertalci živeli.
Ako su se tamo međusobno mešali,
onda bi ti moderni ljudi
koji su postali preci
svima van Afrike
preneli tu neandertalsku komponentu u svom genomu
u ostale delove sveta.
Tako da, danas, ljudi koji žive van Afrike
imaju oko dva i po procenta svoje DNK
od Neandertalaca.
Dakle, sada kad imamo neandertalski genom
pri ruci, kao referentnu tačku
i kad imamo tehnologije
da ispitujemo drevne ostatke
i da ekstrahujemo DNK,
možemo početi da ih primenjujemo i drugde u svetu.
I prvo mesto na kom smo to uradili je u Južnom Sibiru
u Altajskim planinama
u mestu pod imenom Denisova,
u pećinskom nalazištu na toj planini,
gde su arheolozi 2008. godine
našli malecko parče kosti --
ovo je kopija toga --
za koje su shvatili da potiče od zadnje falange
malog prsta čoveka.
I to parče je bilo dovoljno dobro sačuvano
pa smo mogli da odredimo DNK iz ove jedinke,
i to čak u većem stepenu,
nego za Neandertalce i mogli
smo da počnemo da to upoređujemo sa neandertalskim
genomom i sa današnjim ljudima.
I pronašli smo da ova jedinka
deli zajedničke predačke osnove DNK sekvenci
sa Neandertalcima, od pre oko 640.000 godina.
A još dalje u prošlost, pre oko 800.000 godina,
se nalaze zajedničke predačke tačke
sa današnjim ljudima.
Dakle, ta jedinka potiče iz populacije
koja deli poreklo sa Neandertalcima,
ali daleko u prošlosti, a zatim ide kroz dugu nezavisnu istoriju.
Mi imamo naziv za ovu grupu ljudi,
koju smo tada opisali po prvi put
iz ovog majušnog parčeta kosti,
zovemo ih ljudima iz Denisove,
po mestu na kojem su prvi put opisani.
Pa tako možemo pitati za ljude iz Denisove
iste stvari kao za Neandertalce:
Da li su se mešali sa precima današnjih ljudi?
Ako postavimo to pitanje,
i ako uporedimo genom ljudi iz Denisove
sa ljudima širom sveta
iznenađujuće otkriće je
da nema dokaza o denisovskoj DNK
ni kod jednog savremenog naroda, čak ni kod onih blizu Sibira.
Ali, pronašli smo ih u Papui Novoj Gvineji
i drugim ostrvima u Melaneziji i Pacifiku.
To, po svoj prilici, znači
da su ljudi iz Denisove bili u prošlosti šire rasprostranjeni,
jer ne smatramo da su preci ljudi iz Melanezije
ikada bili u Sibiru.
Dakle, putem proučavanja
ovih genoma izumrlih ljudi,
počinjemo da dobijamo sliku o tome kako je izgledao svet
kada su moderni ljudi počeli da izlaze iz Afrike.
Na zapadu su bili Neandertalci;
na istoku su bili ljudi iz Denisove -
možda i neke druge forme ljudi
koje još nismo opisali.
Još uvek ne znamo sasvim gde su bile granice između ovih ljudi,
ali znamo da su u Južnom Sibiru,
živeli i Neandertalci i ljudi iz Denisove
bar neko vreme u prošlosti.
Zatim su se moderni ljudi pojavili negde u Africi,
izašli su iz Afrike, po svoj prilici na Bliski Istok.
Sreli su Neandertalce, mešali se sa njima,
nastavili su da napreduju širom sveta,
i negde u Jugoistočnoj Aziji,
sreli su ljude iz Denisove i mešali se sa njima
i nastavili su dalje ka Pacifiku.
A onda su ove ranije forme ljudi nestale,
ali su i danas u maloj meri prisutne
u nekima od nas --
po tome što ljudi van Afrike imaju dva i po procenta svoje DNK
od Neandertalaca,
a ljudi u Melaneziji
u stvari imaju dodatnih pet procenata otprilike
od ljudi iz Denisove.
Da li ovo znači da ipak postoji
neka apsolutna razlika
između ljudi van Afrike i unutar Afrike
po tome da ljudi van Afrike
imaju ovu staru komponentu u svom genomu
od ovih izumrlih ljudski formi,
dok Afrikanci to nemaju?
Pa, ja mislim da to nije slučaj.
Po svoj prilici, moderni ljudi
su se pojavili negde u Africi.
Proširili su se kroz Afriku, naravno,
a tamo su postojale starije, ranije forme ljudi.
I budući da smo se mešali na drugim mestima,
prilično sam siguran da ćemo, jednog dana,
možda kad budemo imali genom
i ovih ranijih formi u Africi,
pronaći da su se i oni mešali
sa ranim modernim ljudima u Africi.
Dakle da sumiramo,
šta smo naučili putem proučavanja genoma
današnjih ljudi
i izumrlih ljudi?
Moguće je da smo saznali mnogo stvari,
ali jedna stvar za koju smatram da je važno pomenuti
po mom mišljenju je ta lekcija da smo se oduvek mešali.
Mešali smo se sa ovim ranijim formama ljudi,
gde god smo ih sreli,
i mešamo se međusobno od tada do danas.
Hvala vam na pažnji.
(Aplauz)