2022-10-07 20:04:05
Σπύρος Μανουσέλης
Οι πρώτοι απολιθωμένοι σκελετοί από τον άνθρωπο του Νεάντερταλ (Homo neanderthalensis) ανακαλύφθηκαν το 1856 στη Γερμανία στην κοιλάδα Νεάντερ.
Μετέπειτα παλαιοντολογικές έρευνες αποκάλυψαν ότι στην ιστορία του ανθρώπινου γένους οι Νεαντερτάλιοι είναι οι πιο στενοί εξελικτικά συγγενείς μας, αλλά εξαφανίστηκαν μυστηριωδώς πριν από περίπου 30 χιλιάδες χρόνια.
Όμως πριν από την εξαφάνισή τους οι Νεαντερτάλιοι συνυπήρξαν για πολλές χιλιάδες χρόνια στην Ευρώπη και τη δυτική Ασία με τους πρώτους εκπροσώπους του είδους μας, τους Homo sapiens. Οι παλαιοανθρωπολόγοι προσπαθούσαν από καιρό να απαντήσουν στο ερώτημα αν ανάμεσα στους δύο πληθυσμούς είχαν αναπτυχθεί πιο «στενές» σχέσεις, αν δηλαδή υπήρξαν επιμιξίες μεταξύ των δύο πληθυσμών.
Στη λύση αυτού του αινίγματος οι νέες τεχνικές γονιδιακής ανάλυσης του απολιθωμένου DNA των Νεαντερτάλιων αποδείχτηκαν μια πολύτιμη δεξαμενή πληροφοριών. Ειδικότερα το πρόγραμμα χαρτογράφησης και συγκριτικής ανάλυσης του γονιδιώματός τους βοήθησε να ανακαλυφθούν τόσο οι γενετικές ομοιότητες όσο και οι γενετικές διαφορές των Νεαντερτάλιων από τους σύγχρονους ανθρώπους.
Πάντως η εικόνα που είχαμε μέχρι πρόσφατα για τους πιο στενούς εξελικτικά συγγενείς μας, δηλαδή τους Νεάντερταλ, ήταν ότι πρόκειται για ένα «κατώτερο» υποείδος του ανθρώπινου γένους. Υπερβολικά πρωτόγονοι, άσχημοι, με μεγάλες σωματικές δυνάμεις αλλά με χονδροειδείς και «ζωώδεις» συμπεριφορές σε σύγκριση με αυτές των πολύ πιο όμορφων, πιο επιδέξιων και πιο ευφυών σύγχρονων ανθρώπων, οι Νεαντερτάλιοι ήταν καταδικασμένοι να εξαφανιστούν ή έστω να αφομοιωθούν εν μέρει από το νέο κυρίαρχο είδος ανθρώπων, το δικό μας.
Σε αντίθεση με αυτό το γραμμικό παλαιοντολογικό σενάριο, οι πιο νέες παλαιογονιδιωματικές αλλά και παλαιοανθρωπολογικές έρευνες μας αποκαλύπτουν την κάθε άλλο παρά γραμμική και εξελικτικά προδιαγεγραμμένη ή προβλέψιμη πορεία των Νεάντερταλ, οι οποίοι όχι μόνο διέθεταν εντυπωσιακές γονιδιακές ομοιότητες με τους Sapiens, αλλά και εξαιρετικές χειρωνακτικές και κοινωνικές ικανότητες, εφάμιλλες ίσως με αυτές των πρώτων σύγχρονων ανθρώπων (Homo sapiens)!
Η μεγάλη ερευνητική περιπέτεια της ανασυγκρότησης των εξελικτικών βημάτων που οδήγησαν στην εμφάνιση και την επικράτηση του ανθρώπινου γονιδιώματος περιγράφεται συνήθως ως ανθρώπινη Παλαιογονιδιωματική, έναν νέο επιστημονικό κλάδο που καταφεύγει στη μοριακή και γονιδιακή «αρχαιολογία» του ανθρώπινου είδους, της οποίας η επίσημη ημερομηνία γένεσης θεωρείται από τους ιστορικούς της Επιστήμης το 1996, όταν ο Σουηδός Σβάντε Πέμπο (Svante Paäbo) κατάφερε πρώτη φορά να αποκρυπτογραφήσει ένα μέρος από το μιτοχονδριακό mtDNA των ανθρώπων του Νεάντερταλ, ενός πολύ συγγενικού μας είδους ανθρώπου που είχε εξαφανιστεί πριν από περίπου 30 χιλιάδες χρόνια!
Ομως το DNA που υπάρχει στα μιτοχόνδρια (mtDNA) προέρχεται μόνο από τις μητέρες και μόνο από αυτές κληρονομείται στα παιδιά τους, οπότε η μελέτη τού mtDNA μπορεί να μας αποκαλύψει μόνο ένα μέρος της γονιδιακής ιστορίας των απολιθωμένων σκελετών. Επομένως αν οι ειδικοί επιθυμούν να μάθουν περισσότερα για την εξελικτική καταγωγή αυτών των σκελετών, οφείλουν να εξαγάγουν και να αναλύσουν το «πυρηνικό DNA», να μελετήσουν δηλαδή το απολιθωμένο γονιδίωμα που υπάρχει στον πυρήνα των κυττάρων των προϊστορικών οστών.
Και αυτό ακριβώς πέτυχε, για άλλη μία φορά πρώτος, ο Σβάντε Πέμπο όταν προχώρησε στην πλήρη αλληλούχιση του «απολιθωμένου» DNA που υπήρχε στους κυτταρικούς πυρήνες των Νεάντερταλ.
Επιβραβεύοντας με Νόμπελ την Παλαιογονιδιωματική
Πράγματι το 2010 ο Σουηδός παλαιογενετιστής κατάφερε να ανασυγκροτήσει εργαστηριακά ολόκληρο το γονιδίωμα ενός εξαφανισμένου ανθρώπινου είδους. Ενα σπουδαίο επιστημονικό επίτευγμα που εγκαινίασε την εφαρμογή των τότε νέων τεχνικών της μοριακής και γονιδιακής ανάλυσης στην ανθρώπινη παλαιοντολογία και που οδήγησε σε νέες, πολύ εντυπωσιακές, ανακαλύψεις.
Μέχρι τότε οι παλαιοντολόγοι και οι εξελικτικοί βιολόγοι πίστευαν ότι η διαφοροποίηση των γενεαλογικών γραμμών των Νεάντερταλ από τη γενεαλογική γραμμή των σύγχρονων ανατομικά ανθρώπων (Homo sapiens) θα πρέπει να συνέβη στην Αφρική πριν από περίπου 315 έως 500 χιλιάδες χρόνια. Ομως υπό το φως των νέων δεδομένων που προέκυψαν από την ανάλυση του πυρηνικού DNA η χρονολόγηση του διαχωρισμού αυτών των ανθρώπινων γενεαλογικών γραμμών έπρεπε να μετατεθεί πολύ πίσω στον χρόνο, ίσως 750 χιλιάδες χρόνια πριν!
Κατόπιν, το 2016, ο Σβάντε Πέμπο εφαρμόζοντας αυτές τις τεχνικές της ανθρώπινης Παλαιογονιδιωματικής κατάφερε να ανακαλύψει τη γονιδιακή ταυτότητα ενός είδους απολιθωμένου ανθρώπου, τα οστά του οποίου είχαν εντοπιστεί στη Νότια Ευρώπη. Ετσι διαπίστωσε ότι το DNA από απολιθωμένα οστά ανήκε σε ένα πρώιμο ανθρώπινο είδος που ζούσε στην Ισπανία τουλάχιστον 430 χιλιάδες χρόνια πριν.
Η συγκεκριμένη έρευνα επικεντρώθηκε στο DNA που υπάρχει στον πυρήνα των κυττάρων, το οποίο οι ερευνητές κατάφεραν να εξαγάγουν από δύο απολιθωμένους σκελετούς από τους 28 που βρέθηκαν πριν από μερικά χρόνια στο σπήλαιο Sima de los Huesos (που σημαίνει «Λάκκος των οστών») στην Αταπουέρκα της Ισπανίας.
Το DNA από τον πυρήνα των απολιθωμένων κυττάρων περιέχει γονίδια τόσο της μητέρας όσο και του πατέρα, σε αντίθεση με το μιτοχονδριακό DNA το οποίο προέρχεται αποκλειστικά από τη μητέρα. Μάλιστα από αυτήν τη μελέτη προέκυψε ότι οι δύο αρχαϊκοί σκελετοί ανήκουν σε έναν πρώιμο άνθρωπο του Νεάντερταλ.
Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας δημοσιεύτηκαν στο κορυφαίο περιοδικό «Nature» και τη συνυπογράφει μια ομάδα κορυφαίων Ευρωπαίων ειδικών που εδώ και χρόνια εργάζεται υπό την καθοδήγηση του αδιαμφισβήτητου πρωταγωνιστή της ανθρώπινης Παλαιογονιδιωματικής, Σβάντε Πέμπο, διευθυντή του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ Εξελικτικής Ανθρωπολογίας στη Λιψία, οι πρωτοποριακές έρευνες του οποίου επιβραβεύτηκαν φέτος με Νόμπελ Φυσιολογίας και Ιατρικής για το 2022. Αιτιολογώντας αυτή την επιλογή της η Επιτροπή Νόμπελ του Ινστιτούτου Καρολίνσκα της Σουηδίας διευκρινίζει: «Μέσω της πρωτοποριακής έρευνάς του ο Σβάντε Πέμπο πέτυχε κάτι φαινομενικά αδύνατο: τον προσδιορισμό της αλληλουχίας του γονιδιώματος του Νεάντερταλ, ενός εξαφανισμένου συγγενή των σημερινών ανθρώπων».
Και προσθέτει: «Οι θεμελιώδεις έρευνες του Παίμπο οδήγησαν σε έναν εντελώς νέο επιστημονικό κλάδο, την Παλαιογονιδιωματική. Αποκαλύπτοντας τις γενετικές διαφορές που διαφοροποιούν τους σύγχρονους ανθρώπους από τους εξαφανισμένους ανθρωπίνες, οι ανακαλύψεις του μας παρέχουν τη βάση για να εξερευνήσουμε τα μοναδικά χαρακτηριστικά που μας καθιστούν ανθρώπους».
Σπύρος Μανουσέλης – https://www.efsyn.gr/epistimi/epistimonika-nea/362067_proto-nompel-stin-palaiogonidiomatiki
Οι πρώτοι απολιθωμένοι σκελετοί από τον άνθρωπο του Νεάντερταλ (Homo neanderthalensis) ανακαλύφθηκαν το 1856 στη Γερμανία στην κοιλάδα Νεάντερ.
Μετέπειτα παλαιοντολογικές έρευνες αποκάλυψαν ότι στην ιστορία του ανθρώπινου γένους οι Νεαντερτάλιοι είναι οι πιο στενοί εξελικτικά συγγενείς μας, αλλά εξαφανίστηκαν μυστηριωδώς πριν από περίπου 30 χιλιάδες χρόνια.
Όμως πριν από την εξαφάνισή τους οι Νεαντερτάλιοι συνυπήρξαν για πολλές χιλιάδες χρόνια στην Ευρώπη και τη δυτική Ασία με τους πρώτους εκπροσώπους του είδους μας, τους Homo sapiens. Οι παλαιοανθρωπολόγοι προσπαθούσαν από καιρό να απαντήσουν στο ερώτημα αν ανάμεσα στους δύο πληθυσμούς είχαν αναπτυχθεί πιο «στενές» σχέσεις, αν δηλαδή υπήρξαν επιμιξίες μεταξύ των δύο πληθυσμών.
Στη λύση αυτού του αινίγματος οι νέες τεχνικές γονιδιακής ανάλυσης του απολιθωμένου DNA των Νεαντερτάλιων αποδείχτηκαν μια πολύτιμη δεξαμενή πληροφοριών. Ειδικότερα το πρόγραμμα χαρτογράφησης και συγκριτικής ανάλυσης του γονιδιώματός τους βοήθησε να ανακαλυφθούν τόσο οι γενετικές ομοιότητες όσο και οι γενετικές διαφορές των Νεαντερτάλιων από τους σύγχρονους ανθρώπους.
Πάντως η εικόνα που είχαμε μέχρι πρόσφατα για τους πιο στενούς εξελικτικά συγγενείς μας, δηλαδή τους Νεάντερταλ, ήταν ότι πρόκειται για ένα «κατώτερο» υποείδος του ανθρώπινου γένους. Υπερβολικά πρωτόγονοι, άσχημοι, με μεγάλες σωματικές δυνάμεις αλλά με χονδροειδείς και «ζωώδεις» συμπεριφορές σε σύγκριση με αυτές των πολύ πιο όμορφων, πιο επιδέξιων και πιο ευφυών σύγχρονων ανθρώπων, οι Νεαντερτάλιοι ήταν καταδικασμένοι να εξαφανιστούν ή έστω να αφομοιωθούν εν μέρει από το νέο κυρίαρχο είδος ανθρώπων, το δικό μας.
Σε αντίθεση με αυτό το γραμμικό παλαιοντολογικό σενάριο, οι πιο νέες παλαιογονιδιωματικές αλλά και παλαιοανθρωπολογικές έρευνες μας αποκαλύπτουν την κάθε άλλο παρά γραμμική και εξελικτικά προδιαγεγραμμένη ή προβλέψιμη πορεία των Νεάντερταλ, οι οποίοι όχι μόνο διέθεταν εντυπωσιακές γονιδιακές ομοιότητες με τους Sapiens, αλλά και εξαιρετικές χειρωνακτικές και κοινωνικές ικανότητες, εφάμιλλες ίσως με αυτές των πρώτων σύγχρονων ανθρώπων (Homo sapiens)!
Η μεγάλη ερευνητική περιπέτεια της ανασυγκρότησης των εξελικτικών βημάτων που οδήγησαν στην εμφάνιση και την επικράτηση του ανθρώπινου γονιδιώματος περιγράφεται συνήθως ως ανθρώπινη Παλαιογονιδιωματική, έναν νέο επιστημονικό κλάδο που καταφεύγει στη μοριακή και γονιδιακή «αρχαιολογία» του ανθρώπινου είδους, της οποίας η επίσημη ημερομηνία γένεσης θεωρείται από τους ιστορικούς της Επιστήμης το 1996, όταν ο Σουηδός Σβάντε Πέμπο (Svante Paäbo) κατάφερε πρώτη φορά να αποκρυπτογραφήσει ένα μέρος από το μιτοχονδριακό mtDNA των ανθρώπων του Νεάντερταλ, ενός πολύ συγγενικού μας είδους ανθρώπου που είχε εξαφανιστεί πριν από περίπου 30 χιλιάδες χρόνια!
Ομως το DNA που υπάρχει στα μιτοχόνδρια (mtDNA) προέρχεται μόνο από τις μητέρες και μόνο από αυτές κληρονομείται στα παιδιά τους, οπότε η μελέτη τού mtDNA μπορεί να μας αποκαλύψει μόνο ένα μέρος της γονιδιακής ιστορίας των απολιθωμένων σκελετών. Επομένως αν οι ειδικοί επιθυμούν να μάθουν περισσότερα για την εξελικτική καταγωγή αυτών των σκελετών, οφείλουν να εξαγάγουν και να αναλύσουν το «πυρηνικό DNA», να μελετήσουν δηλαδή το απολιθωμένο γονιδίωμα που υπάρχει στον πυρήνα των κυττάρων των προϊστορικών οστών.
Και αυτό ακριβώς πέτυχε, για άλλη μία φορά πρώτος, ο Σβάντε Πέμπο όταν προχώρησε στην πλήρη αλληλούχιση του «απολιθωμένου» DNA που υπήρχε στους κυτταρικούς πυρήνες των Νεάντερταλ.
Επιβραβεύοντας με Νόμπελ την Παλαιογονιδιωματική
Πράγματι το 2010 ο Σουηδός παλαιογενετιστής κατάφερε να ανασυγκροτήσει εργαστηριακά ολόκληρο το γονιδίωμα ενός εξαφανισμένου ανθρώπινου είδους. Ενα σπουδαίο επιστημονικό επίτευγμα που εγκαινίασε την εφαρμογή των τότε νέων τεχνικών της μοριακής και γονιδιακής ανάλυσης στην ανθρώπινη παλαιοντολογία και που οδήγησε σε νέες, πολύ εντυπωσιακές, ανακαλύψεις.
Μέχρι τότε οι παλαιοντολόγοι και οι εξελικτικοί βιολόγοι πίστευαν ότι η διαφοροποίηση των γενεαλογικών γραμμών των Νεάντερταλ από τη γενεαλογική γραμμή των σύγχρονων ανατομικά ανθρώπων (Homo sapiens) θα πρέπει να συνέβη στην Αφρική πριν από περίπου 315 έως 500 χιλιάδες χρόνια. Ομως υπό το φως των νέων δεδομένων που προέκυψαν από την ανάλυση του πυρηνικού DNA η χρονολόγηση του διαχωρισμού αυτών των ανθρώπινων γενεαλογικών γραμμών έπρεπε να μετατεθεί πολύ πίσω στον χρόνο, ίσως 750 χιλιάδες χρόνια πριν!
Κατόπιν, το 2016, ο Σβάντε Πέμπο εφαρμόζοντας αυτές τις τεχνικές της ανθρώπινης Παλαιογονιδιωματικής κατάφερε να ανακαλύψει τη γονιδιακή ταυτότητα ενός είδους απολιθωμένου ανθρώπου, τα οστά του οποίου είχαν εντοπιστεί στη Νότια Ευρώπη. Ετσι διαπίστωσε ότι το DNA από απολιθωμένα οστά ανήκε σε ένα πρώιμο ανθρώπινο είδος που ζούσε στην Ισπανία τουλάχιστον 430 χιλιάδες χρόνια πριν.
Η συγκεκριμένη έρευνα επικεντρώθηκε στο DNA που υπάρχει στον πυρήνα των κυττάρων, το οποίο οι ερευνητές κατάφεραν να εξαγάγουν από δύο απολιθωμένους σκελετούς από τους 28 που βρέθηκαν πριν από μερικά χρόνια στο σπήλαιο Sima de los Huesos (που σημαίνει «Λάκκος των οστών») στην Αταπουέρκα της Ισπανίας.
Το DNA από τον πυρήνα των απολιθωμένων κυττάρων περιέχει γονίδια τόσο της μητέρας όσο και του πατέρα, σε αντίθεση με το μιτοχονδριακό DNA το οποίο προέρχεται αποκλειστικά από τη μητέρα. Μάλιστα από αυτήν τη μελέτη προέκυψε ότι οι δύο αρχαϊκοί σκελετοί ανήκουν σε έναν πρώιμο άνθρωπο του Νεάντερταλ.
Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας δημοσιεύτηκαν στο κορυφαίο περιοδικό «Nature» και τη συνυπογράφει μια ομάδα κορυφαίων Ευρωπαίων ειδικών που εδώ και χρόνια εργάζεται υπό την καθοδήγηση του αδιαμφισβήτητου πρωταγωνιστή της ανθρώπινης Παλαιογονιδιωματικής, Σβάντε Πέμπο, διευθυντή του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ Εξελικτικής Ανθρωπολογίας στη Λιψία, οι πρωτοποριακές έρευνες του οποίου επιβραβεύτηκαν φέτος με Νόμπελ Φυσιολογίας και Ιατρικής για το 2022. Αιτιολογώντας αυτή την επιλογή της η Επιτροπή Νόμπελ του Ινστιτούτου Καρολίνσκα της Σουηδίας διευκρινίζει: «Μέσω της πρωτοποριακής έρευνάς του ο Σβάντε Πέμπο πέτυχε κάτι φαινομενικά αδύνατο: τον προσδιορισμό της αλληλουχίας του γονιδιώματος του Νεάντερταλ, ενός εξαφανισμένου συγγενή των σημερινών ανθρώπων».
Και προσθέτει: «Οι θεμελιώδεις έρευνες του Παίμπο οδήγησαν σε έναν εντελώς νέο επιστημονικό κλάδο, την Παλαιογονιδιωματική. Αποκαλύπτοντας τις γενετικές διαφορές που διαφοροποιούν τους σύγχρονους ανθρώπους από τους εξαφανισμένους ανθρωπίνες, οι ανακαλύψεις του μας παρέχουν τη βάση για να εξερευνήσουμε τα μοναδικά χαρακτηριστικά που μας καθιστούν ανθρώπους».
Σπύρος Μανουσέλης – https://www.efsyn.gr/epistimi/epistimonika-nea/362067_proto-nompel-stin-palaiogonidiomatiki
ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ
ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ
ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΟ ΑΡΘΡΟ
Παγκόσμια ημέρα χαμόγελου. Τα χαμόγελα του διαστήματος
ΣΧΟΛΙΑΣΤΕ
