DNK tragovi do našeg unutrašnjeg neandertalca

Objavljivanjem rezultata velikog istraživanja sprovedenog širom sveta, genetičar Svante Pabo (Svante Paabo) pokazuje DNK dokaz da su se rani ljudi parili sa Neandertalcima pošto smo se iselili iz Afrike. (Da, mnogi od nas imaju neandertalsku DNK.) Pabo takođe pokazuje kako je sićušna kost iz malog prsta bila dovoljna da se identifikuje cela nova humanoidna vrsta.

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)