TLDR: Vůbec poprvé se podařilo sekvencovat neandertálskou mužskou DNA, díky čemuž šlo srovnat jejich chromozom Y s dalšími blízkými druhy. Překvapivě bylo ale zjištěno, že jde o stejný typ, jako u moderního člověka. Studie vyšla v magazínu Science.

Křehký a citlivý chromozóm Y

Neandertálská DNA přitahuje pozornost badatelů už pár desetiletí – a to oprávněně, neboť toho může hodně prozradit. Například často skloňovaný fakt, že si v sobě neseme kus genů našich dávných evolučních bratranců, by bez genetického mapování nebyl známý.

Jistým úhlem pohledu ale toto poznání bylo až donedávna limitováno, protože doposud se dařilo sekvencovat jen DNA neandertálských žen. Příčinou je to, že ženské kostry se – spíše náhodou – dochovaly ve větším množství ve stavu vhodném ke čtení DNA. Navíc se mužský chromozóm Y, v duchu křehké maskulinity, v průběhu tisíciletí snáze rozpadá.

To se teď ale mění díky nové studii genevědátorů z Institutu Maxe Plancka pro evoluční antropologii. Jejich tým pod vedením Martina Petra totiž na stránkách magazínu Science představil výsledky svého výzkumu, který se podařilo postavit na úplném sekvencování tří neandertálských ogarů rodu mužského.

Badatelé díky jejich DNA odhalili několik zajímavých skutečnosti, které se týkají evoluční historie nejen Neandertálců a moderního člověka, ale i stále trochu tajemných denisovanů. Ukázalo se totiž, že ačkoliv denisované a neandertálci k sobě měli evolučně blíže, než neandertálci k nám, přesto byl chromozom Y zkoumaných jedinců Homo neanderthalensis typově skoro shodný s chromozomem moderního člověka.

Neandertálci a denisované

Tři zkoumaní neandertálci žili v době před 38 000 – 53 000 lety, tedy v době postupného soumraku jejich druhu. Šlo o kostry z Ruska, Španělska a Belgie. Po úspěšném odebrání jejich DNA pak došlo k porovnání s DNA dvou sibiřských denisovanů – taktéž se zachovaným chromozomem Y – z doby před 70 000 a 120 000 roky.

Podle stávajícího poznání bychom spíše čekali, že denisované a neandertálci budou mít chromozomy typově velmi podobné. Je to z toho důvodu, že Homo denisoviensis (tenhle termín, pravda, není všeobecně přijatý) měl k neandertálcům evolučně velmi blízko. S denisovany je to totiž těžké – někdy jsou označováni za nejzáhadnější lidský druh. V podstatě neexistuje žádná kompletní kostra druhu, všechny dochované ostatky byly ve zlomcích, teprve v roce 2019 byl nalezen větší kus čelisti. Nebýt genetiky, ani bychom o nich nevěděli – v roce 2008 ale bylo věrohodně prokázáno díky čtení mitochondriální DNA, že jde skutečně o samostatný, do té doby neznámý lidský druh.

Právě díky genetice víme i to, že s největší pravděpodobností se společná vývojová větev denisovanů a neandertálců oddělila od větve „naší“ asi už před 800 000 lety. Před 400 000 lety se pak rozdělily i evoluční cesty neandertálců a denisovanů. Tedy jak jsme řekli, tyto dva druhy k sobě mají mnohem blíž, než má anatomicky moderní člověk k neandertálcům. Jaké však bylo překvapení, když se ukázalo, že zkoumání jedinci mají odlišný typ chromozomu Y a že ten neandertálský se naopak velmi podobá typu chromozomu moderního člověka. Jde tenhle nečekaný a překvapivý rozpor nějak vysvětlit? Inu, za vše může čirá, nezkalená láska…

Když dva se rádi mají, tak si geny dají

Rozdíl v typu mužského chromozomu denisovanů a neandertálců ukazuje, že po oddělení obou druhů muselo dojít u jednoho z nich ke genetické změně. Jinak by si pochopitelně od společného předka nesli i stejný typ chromozomu. Když se k této jednoduché skutečnosti připojilo další zjištění – a to sice, že neandertálský chromozom Y je velmi podobný chromozomu anatomicky moderního člověka, začalo být vědátorům jasné, odkud vítr vane.

Jak jsme naznačili na začátku, genetika nám odhalila pikantní detaily z intimního života našich předků. Ukazuje se, že anatomicky moderní člověk rád šu-… že rád provozoval výměnu genetických informací i mimo vlastní druh. Ostatně s neandertálcem to byla splynutí plodná, jinak bychom část jejich DNA neměli v sobě. Tak se stalo i to, že se do neandertálské populace dostal chromozom Y moderního člověka.

Ale pozor, to není jen tak nějaká prkotina. Jak říkají sami autoři studie, nebavíme se o běžných geneticky dědičných vlastnostech jako je například větší odolnost proti nemocem nebo hladu (které byly patrně naší evoluční výhodou). Jde o genetickou výměnu na úrovni, která v posledku mohla zasáhnout celou řadu mužských pohlavních i nepohlavních vlastností. Proč ale „náš“ typ chromozomu u neandertálců převážil?

Jedna z hypotéz autorů je, že naše verze Ýčka byla prostě lepší. Chromozom Y má zásadní vliv na schopnost reprodukce populace a na její plodnost. Pokud snad původní verze chromozomu Y, kterou si neandertálci nesli ze společného genofondu s denisovany, byla v tomto ohledu méně vitální, mohla být prostou cestou přirozeného výběru převrstvená lepší variantou. Ostatně počítačové simulace už dříve naznačovala, že poměrně nepočetná neandertálská populace, rozptýlená na obrovské ploše – a tedy v relativně izolovaných skupinách – nesla sebou obrovské riziko příbuzenského křížení a hromadění genetických vad. Za této situace byli nositelé „nového“ chromozomu ve značné evoluční výhodě.

Chromozom, který ještě neřekl poslední slovo

Možná by bylo chybou dělat až příliš dalekosáhlé závěry na základě malého vzorku populace. Na druhou stranu si přiznejme, že to obecně s pozůstatky jiných lidských druhů není zrovna festival. Ani u tak dobře známého druhu, jako neandertálci, nemáme dostupných jedinců závratný počet. Co teprve denisované, o kterých jsme si řekli, že nemají jedinou kompletní kostru.

Tímto úhlem pohledu je sekvencování DNA tří mužských jedinců vlastně docela majstrštyk. Autoři ve studii rozvrhli metodiku odběrů a způsobu sekvencování, které poslouží i v budoucích výzkumech. A právě budoucí výzkumy jsou díky jejich studii velmi žádoucí. Je totiž vidět, že touto cestou lze zjistit další neznámá fakta o evoluční historii všech angažovaných lidských druhů.

Janet Kelso, jeden z autorů studie, tak například sní o tom, že by se podařilo stejně sekvencovat i DNA nějakého opravdu archaického neandertálce. Má i kandidáta: jde o muže z jedné španělské lokality, který se datuje do doby před 430 000 lety. Je to tedy jedinec stojící na opačné straně časové příčky druhu – neandertálec v úplně čerstvé vývojové větvi, která se teprve nedávno oddělila od denisovanů. Kdyby se podařilo srovnat chromozom Y takto starého neandertálce s denisovany, mělo by se ukázat, že v této době ještě měly oba druhy stejný typ chromozomu.

Jak ale dodávají sami autoři: tady jsme taky čekali něco jiného. Genetika je tak krásně nepředvídatelná v tom, co nového a nečekaného nám čas od času pověděla – a v budoucnu ještě určitě poví. Obzvlášť náhlé dějové zvraty a vyvrácená očekávání jsou její specialita.

[Petr Zajíček]

Něco odhazující na YouTube video níže:
Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je [email protected]