In de 503 geanalyseerde genomen leiden sommige segmenten niet terug naar Neanderthalers of Denisovans. Ze lijken afkomstig te zijn van een nog niet bij naam genoemde menselijke populatie, waarvan we geen oud genoom bezitten en waaraan geen enkel fossiel met zekerheid is toegeschreven. Toch kan een klein deel van het DNA zijn achtergebleven: gemiddeld tussen 0,49% en 1,1% over de vijf onderzochte groepen.
De track verschijnt in de Britse, Han-Chinese, Indiase Telugu, West-Afrikaanse Yoruba en Oost-Afrikaanse Luhya-samples. Volgens de auteurs van de studie gepubliceerd op Wetenschapdeze archaïsche bevolking zou elkaar hebben ontmoet en kinderen hebben gekregen met de voorouders van Homo sapiens in Afrika, vóór de expansie die een deel van onze soort van het continent wegvoerde.
Een voorouder zonder genoom
Het vinden van Neanderthaler-DNA is relatief eenvoudig, althans op papier: wetenschappers kunnen moderne genomen vergelijken met die uit hun botten. Hetzelfde geldt voor de Denisovans, al is het beschikbare materiaal veel schaarser. Bij een populatie die geen enkele referentiesequentie heeft, mislukt directe vergelijking.
Onderzoekers van de University of California in Berkeley ontwikkelden vervolgens TRACE, een afkorting van Archaïsche bijdragen volgen via ARG-schatting. De methode reconstrueert genealogische relaties langs het genoom en zoekt naar segmenten die veel verder teruggaan dan de omringende segmenten.
Ons DNA bewaart in feite geen enkele geordende stamboom. Bij elke generatie wisselen chromosomen stukjes uit door recombinatie, waardoor er een opeenvolging van enigszins verschillende familiegeschiedenissen in het genoom achterblijft. TRACE brengt ze samen in de voorouderlijke recombinatiegrafieken en identificeert ongewoon oude takken, uitgebreid genoeg om compatibel te zijn met kruising tussen lang gescheiden populaties.
Voordat de groep onzichtbare voorouders achtervolgde, controleerde het systeem of het systeem de reeds bekende voorouders had gevonden. TRACE reconstrueerde de verwachte verspreiding van Neanderthaler-DNA in Europa en Azië en die van de Denisovan-afkomst, die meer aanwezig is in de genomen van Azië en Oceanië. Dan waren er nog enkele segmenten over die niet met een van beide samenvielen.
Deze sequenties vertonen vergelijkbare genetische affiniteit met Neanderthalers en Denisovans. Volgens de auteurs kwamen ze daarom uit een aparte afstammingslijn, die zich ongeveer 800.000 jaar geleden scheidde van de voorouders van de moderne mens, in dezelfde lange periode waarin ook de Neanderthaler- en de Denisovan-lijn zich splitsten. Het aantal is een schatting op basis van het model, en niet de identiteitskaart van een soort.
De ontmoeting zou in Afrika hebben plaatsgevonden
De meeste segmenten die in de niet-Afrikaanse groepen worden aangetroffen, komen ook voor in de Yoruba- en Luhya-monsters. De twee Afrikaanse groepen ten zuiden van de Sahara behouden ook een grotere verscheidenheid aan exclusieve sequenties, terwijl slechts een deel buiten het continent is aangekomen.
Deze verspreiding plaatst de waarschijnlijke kruising in Afrika vóór de laatste grote uitbreiding van Homo sapiens richting Europa en Azië, wat ongeveer 50.000 jaar geleden plaatsvond. De bevolking die het continent verliet, bracht slechts een deel van de genetische diversiteit in Afrika met zich mee, inclusief enkele fragmenten die waren geërfd van deze onbekende afstammingslijn.
Het onderzoek bouwt daarmee een verhaal uit dat de afgelopen jaren al veel minder lineair is geworden. Neanderthalers en Denisovans werden niet simpelweg vervangen door moderne mensen: ze ontmoetten onze voorouders en lieten nakomelingen achter. Nu suggereert DNA dat bij de kruising ook groepen betrokken waren waarvan we geen herkenbare genetische overblijfselen hebben.
Het resultaat betreft echter vijf populaties en 503 individuen. Hun verspreiding doorkruist drie continenten en stelt ons in staat een gedeeld signaal te herkennen, zonder de hele huidige menselijke diversiteit te vertegenwoordigen. Priya Moorjani zelf, coördinator van het onderzoek, wijst op de uitbreiding van genomische databases als een van de noodzakelijke manieren om naar andere lijnen te zoeken en te verifiëren hoe wijdverspreid deze sporen zijn.
Een tweede geest passeert de Denisovans
Er is ook een ouder signaal naar voren gekomen in de genomen van Oceanië. In dit geval zou het DNA zijn aangekomen Homo sapiens via de Denisovans, die het op hun beurt hadden geërfd van een bevolking die zich ongeveer 1,8 miljoen jaar geleden van andere menselijke lijnen afscheidde.
De ontmoeting tussen deze ‘super-archaïsche’ bevolking en de Denisovans vond meer dan 200.000 jaar geleden plaats in Eurazië. Veel later kruisen er kruisingen tussen Denisovans en Homo sapiens ze zouden een klein deel van dat genetische materiaal naar de moderne bevolking van Oceanië hebben laten reizen. Denisovans zouden tussen de 3% en 5% van deze afkomst hebben behouden; slechts een fractie daarvan zou de moderne mens hebben bereikt.
De chronologie overlapt met de aanwezigheid van Homo erectus in Eurazië, maar dit is alleen voldoende om een mogelijke kandidaat aan te duiden. Zonder een genoom om te vergelijken zou het associëren van het signaal met die soort voorbarig zijn.
Sommige archaeale segmenten zijn meer aanwezig in regio’s van het genoom die betrokken zijn bij immuun- en metabolische functies. Mogelijk zijn ze bewaard gebleven omdat ze enig voordeel boden in het licht van nieuwe ziekteverwekkers of voedingsmiddelen, zoals al is gebeurd met varianten die zijn geërfd van Neanderthalers en Denisovans. De studie vindt verrijking op die gebieden; laat ons nog niet toe om specifieke gezondheidseffecten toe te wijzen.
Om de twee populaties een naam te geven, zijn oud DNA, fossiele eiwitten of ander bewijsmateriaal nodig dat de segmenten aan herkenbare overblijfselen kan koppelen. Voorlopig is dat voldoende om de bijeenkomsten te reconstrueren. Nog niet gezien wie er aan de andere kant stond.
