Har du någonsin tittat på en annons för ett DNA -test och undrat:Hur var mina förfäder? Vilka var dessa människor som gav mig deras genetiska kod? Kanske föreställde du dig en grupp herdar, flitigt sköta sin hjord. Du kanske föreställde dig köpmän som säljer kryddor från genomarbetade burkar, eller jägare som spårar en hög älg.
Har du tänkt dig en neandertalare? Kanske borde du ha.
Ny forskning från University of California, Santa Cruz, föreslår att endast mellan 1,5 och 7 procent av det moderna mänskliga genomet är "unikt mänskligt". "Det är lite intressant att det är så lite som genomet, "säger huvudförfattaren Nathan Schaefer.
I tidningen, publicerad 16 juli, 2021, i Science Advances Genetics, Schaefer och hans medförfattare beskriver det genetiska beviset som visar hur våra förfäder bytte DNA med andra gamla homininer, som neandertalare och denisovaner. Dock, "flera utbrott av adaptiva förändringar som är specifika för moderna människor" gör oss åtskilda från de andra samtidiga arterna.
Så, vilka var våra mystiska mänskliga och omänskliga förfäder? Låt oss ta en närmare titt.
Denna sida vid sida -jämförelse visar hur en neandertalthalskalle (förgrund) ser ut bredvid en modern mänsklig skalle. Petr Student/Shutterstock
Våra äldsta förfäder kom från Afrika. Nuvarande modeller tyder på att anatomiskt moderna människor strålade ut från Great Rift Valley, som löper genom dagens Kenya, Etiopien, Uganda, Tanzania och Sudan, cirka 200, 000 år sedan.
Neanderthaler var en gammal grupp av homininer - mänskliga förfäder - som levde tillsammans med tidiga moderna människor fram till cirka 40, 000 år sedan. De var kortare och tjockare i genomsnitt än människor, med breda näsor och en framträdande pannrygg. Som oss, de använde eld, skapade målningar och smycken, och bodde i skydd (som de tydligen höll ganska städade). Vissa paleoantropologer tror till och med att neandertalarna begravde sina döda.
Det första Neanderthal -fossilen identifierades 1856 i Tysklands Neander -dal (även om ett tidigare fynd från 1829 senare erkändes tillhöra Neanderthal). De hittades i hela Europa, där de tydligen blandat sig med människor regelbundet. I dag, de flesta människor av europeisk härkomst har några Neanderthal -gener.
Denisovanerna är en mindre välinspelad grupp jämfört med neandertalare. Hittades först 2008, dessa homininer var också samtidiga för tidigt moderna människor, försvinner någon gång mellan 30, 000 och 15, 000 år sedan. Inte mycket är känt om Denisovans - förutom, självklart, för hela deras genom, som sekvenserades från ett enda rosa ben som upptäcktes i en sibirisk grotta.
Forskare har bevis för att denisovanerna ockuperade mycket av området som nu är östra Asien, Sibirien, Indonesien och Nya Guinea. Personer med anor i dessa områden kommer sannolikt att bära både Denisovan och Neanderthal DNA.
Men hur vet vi vad som finns i vårt DNA - eller för den delen, var kom det ifrån?
Människor med anor i östra Asien, Sibirien, Indonesien och Nya Guinea kommer sannolikt att bära både Denisovan och Neanderthal DNA. Wikimedia/(CC BY-SA 2.0)
Ett genom är en komplett genetisk karta över en organisms DNA - varenda gen, funktionell eller inte. Före början av 2000 -talet ingen hade registrerat hela genomet från en människa; alla forskare hade var utdrag av individuella gensekvenser, som förskjutna pusselbitar. Det förändrades 2003 när Human Genome Project, en 13-årig multinationell insats för att kartlägga alla 3,2 miljarder baspar i mänskligt DNA, slutligen slutfördes.
Genetisk sekvenseringsteknik har genomgått en renässans sedan dess. I dag, ett labb kan sekvensera hundratals individuella mänskliga genomer på ett år. Och forskare har kunnat kartlägga generna för andra arter, inklusive neandertalare och denisovaner.
"Genomer är mycket användbara av två skäl, "säger Omer Gokcumen, en evolutionär antropolog vid universitetet i Buffalo.
En anledning är att genomerna registrerar anor. Varje människa ärver hälften av sina gener från var och en av sina föräldrar i form av tätt lindade kromosomer. Varje förälder, i tur och ordning, ärvt hälften av deras gener från deras föräldrar, och så vidare ner på linjen. "Så du bär faktiskt en population av genomer, "Säger Gokcumen. Det betyder att en viss version av en gen kan spåras hela vägen tillbaka till förfadern som först bar den.
Den andra saken som gör genomerna intressanta är mutationer. DNA ackumulerar naturligtvis små mutationer över tiden. Alla går inte vidare till nästa generation, men de bygger upp i en ungefärlig takt. Detta gör det möjligt för forskare att mäta procentuell skillnad mellan två genomer för att avgöra när de avviker från varandra - en teknik som kallas "DNA -datering, "eller" molekylära klockor. "
Några av dessa klockor är lätta att upptäcka när experter jämför två genomer. Forskare hittar ibland en bit genetisk sekvens, Schäfer säger, och det blir klart att "det är bara en kopplad uppsättning mutationer som alla ärvdes tillsammans från neandertalare."
Jämförelse av modern människa, Neanderthalska och denisovanska skalle. Cell/Maayan Harel
"Tanken på vad det innebär att vara människa är lite komplicerat med tanke på hur mycket blandning som har hänt mellan oss och dessa andra arter, "Säger Schäfer.
Men för att ta itu med den komplicerade frågan, Schaefer och hans medförfattare gjorde något intressant. Mycket samtida forskning har tittat på de platser där mänskligt DNA anpassar sig till Neanderthals och Denisovans DNA. "Och vi vred på det och sa:'Väl, var i genomet ser du ingen av dem? ”säger han.
Shaefer och studieförfattarna begränsade det till en handfull gener, som kan spåras tillbaka över 600, 000 år, före våra allra tidigaste moderna förfäder. "Även om detta är en relativt liten mängd av genomet, den innehåller statistiskt många gener och sekvenser som kan vara funktionella, "Säger Schaefer. Ännu mer intressant, de flesta av dessa gener verkar ha något att göra med hjärnans utveckling.
Vid slutet av dagen, vi är vackra pussel som består av alla dessa bitar:Neanderthal, Denisovan och tydligt mänsklig. Och våra skillnader är lika viktiga som våra likheter.
"Biologisk variation är en del av det som gör oss människor, "säger Gokcumen, "och det är faktiskt ganska coolt."
Nu är det intressantEn nyligen upptäckt fossil, smeknamnet "Dragon man, "kan vara den första kända skallen som tillhör en Denisovan. Eller, det kan vara en ny art av hominin helt och hållet.