Forskning har fastställt att det finns spår av Neandertal-DNA i genomet hos moderna människor. Nu erbjuder en utforskande studie som bedömde ansiktsstrukturen hos förhistoriska skallar nya insikter och stöder hypotesen att mycket av denna korsning ägde rum i Främre Orienten - regionen som sträcker sig från Nordafrika till Irak.

"Forntida DNA orsakade en revolution i hur vi tänker om mänsklig evolution", säger Steven Churchill, medförfattare till studien och professor i evolutionär antropologi vid Duke University. "Vi tänker ofta på evolution som grenar på ett träd, och forskare har ägnat mycket tid åt att försöka spåra den väg som ledde till oss, Homo sapiens. Men vi börjar nu förstå att det inte är ett träd... det är mer som en serie strömmar som konvergerar och divergerar på flera punkter."

"Vårt arbete här ger oss en djupare förståelse för var dessa strömmar kom samman", säger Ann Ross, motsvarande författare till studien och professor i biologiska vetenskaper vid North Carolina State University.

"Bilden är verkligen komplicerad", säger Churchill. "Vi vet att det förekom korsning. Moderna asiatiska populationer verkar ha mer neandertal-DNA än moderna europeiska populationer, vilket är konstigt - eftersom neandertalarna levde i det som nu är Europa. Det har antytt att neandertalarna blandar sig med vad som nu är moderna människor som våra förhistoriska förfäder. lämnade Afrika, men innan vi spreds till Asien. Vårt mål med den här studien var att se vilket ytterligare ljus vi kunde kasta över detta genom att bedöma ansiktsstrukturen hos förhistoriska människor och neandertalare."

"Genom att utvärdera ansiktsmorfologi kan vi spåra hur populationer rörde sig och interagerade över tiden," förklarar Ross. "Och bevisen visar oss att Främre Orienten var ett viktigt vägskäl, både geografiskt och i samband med mänsklig evolution."

För denna studie samlade forskarna in data om kraniofacial morfologi från den publicerade litteraturen. Detta resulterade slutligen i en datauppsättning som inkluderar 13 neandertalare, 233 förhistoriska Homo sapiens och 83 moderna människor.

Forskarna fokuserade på vanliga kraniofaciala mätningar, som är reproducerbara, och använde dessa mätningar för att bedöma storleken och formen på viktiga ansiktsstrukturer. Detta gjorde det sedan möjligt för forskarna att göra en djupgående analys för att avgöra om en given mänsklig population sannolikt hade korsats med neandertalpopulationer, såväl som omfattningen av den sannolika korsningen.

"Neandertalarna hade stora ansikten", säger Churchill. "Men storleken ensam etablerar inte någon genetisk koppling mellan en mänsklig population och neandertalpopulationer. Vårt arbete här innebar en mer robust analys av ansiktsstrukturerna."

Forskarna redogjorde också för miljövariabler som är associerade med förändringar i mänskliga ansiktsegenskaper, för att bestämma sannolikheten för att kopplingar de etablerade mellan neandertalare och mänskliga populationer var resultatet av korsning snarare än andra faktorer.

"Vi fann att ansiktsegenskaperna vi fokuserade på inte påverkades starkt av klimatet, vilket gjorde det lättare att identifiera troliga genetiska influenser", säger Ross. "Vi fann också att ansiktsformen var en mer användbar variabel för att spåra påverkan av neandertalarnas korsavel i mänskliga populationer över tid. Neandertalarna var bara större än människorna. Med tiden blev storleken på mänskliga ansikten mindre, generationer efter att de hade avlat med neandertalare. Men den faktiska formen på vissa ansiktsdrag behöll bevis på korsning med neandertalare."

"Detta var en utforskande studie," säger Churchill. "Och ärligt talat, jag var inte säker på att det här tillvägagångssättet faktiskt skulle fungera - vi har en relativt liten urvalsstorlek och vi hade inte så mycket data om ansiktsstrukturer som vi skulle ha velat. Men i slutändan fick vi resultaten är verkligen övertygande.

"För att bygga vidare på detta skulle vi vilja inkludera mätningar från fler mänskliga populationer, som Natufians, som levde för mer än 11 ​​000 år sedan vid Medelhavet i det som nu är Israel, Jordanien och Syrien."

Uppsatsen är publicerad i Biology . + Utforska vidare

Genomerna från fem sena neandertalare ger insikter i neandertalernas befolkningshistoria