Odkiaľ prichádzame? Kto sme? Kam ideme? Presne pred 125 rokmi namaľuje na Tahiti slovutný francúzsky maliar Paul Gauguin takmer štvormetrový obraz pod týmto názvom. Je vyvrcholením jeho tvorivého snaženia, ale aj útrap. Po tom, čo obraz dokončí, chce sa otráviť arzénom. Prežije.
Dielo treba čítať opačne, než je na Západe zvykom, sprava doľava. Vpravo spí dieťa, nad ním si dve dievčatá skúmavo obzerajú diváka, v strede žena trhá jablko, vľavo sa krčí starena s odovzdaným výrazom. Hlbšie vysvetlenie autor nepodáva.
Aj najstaršie motívy predkov ľudí zostanú navždy skryté. No predsa si každý človek v sebe nesie stopy, z ktorých sa dajú rekonštruovať veľkolepé obrazy. Sú zapísané v DNA. Dnes z nich spätne vedci čítajú a zisťujú, aká dobrodružná, ale aj strastiplná je cesta prvých ľudí naprieč epochami. Ako sa napríklad staršie migrácie z Afriky končia smrťou v zajatí ľadu. A ako aj napriek tomu sa odkaz týchto ľudí prekvapujúco nesie tisíckami rokov ďalej. Ako? Opäť v génoch. Skrz neandertálcov.
Nerobili by sme taký jasný rozdiel medzi zvieratami a ľuďmi, ako to dnes tak ľahko robíme.Svante Pääbo, genetik
Ale tieto stopy v DNA sú veľmi drobné. A prchavé. Chemicky degradujú. V neandertálskych kostiach starých 40-tisíc rokov zostávajú v sotva postrehnuteľnej podobe. Pred niekoľkými rokmi bolo nepredstaviteľné, že by niekto z nich dokázal vytiahnuť DNA.
Dva odlišné druhy ľudí?
Švédskeho genetika Pääba od začiatku jeho kariéry toto „nepredstaviteľné“ fascinovalo. Metódy začína vyvíjať už ako postdoktorand pod dohľadom evolučného biológa Allana Wilsona. Snaženie trvá niekoľko desaťročí. Už prvé výsledky sú veľmi zaujímavé. Prinášajú odpoveď na prvoradú otázku – bol neandertálec poddruhom človeka alebo úplne samostatným druhom?
Čítajte viac Musíme znovuobjaviť zmysel bytia. Všetci
„Z antropologického a genetického hľadiska sa totiž pôvodne vychádzalo z toho, že neandertálci boli samostatným druhom. A rôzne druhy sa medzi sebou nekrížia. A ak sa aj krížia, nesplodia potomkov,“ naznačuje Pavel Lízal, odborník na populačnú genetiku a prodekan Prírodovedeckej fakulty Masarykovej univerzity v Brne. Je prvým v Českej republike, kto zavádza prednášky o paleogenetike. Je to v čase, keď priame dôkazy o krížení medzi neandertálcami a moderným človekom zatiaľ chýbajú. Sú len náznaky.
Jedným je aj rozbiehajúci sa genetický výskum Svanteho Pääba. Najprv potvrdzuje, že medzi neandertálcom a moderným človekom sú síce genetické rozdiely, ale nie až také veľké, aby sme mohli neandertálca označiť za samostatný druh. Tieto rozdiely sú porovnateľné alebo dokonca menšie ako u poddruhov šimpanza. „Vtedy sa začalo veľmi silno uvažovať o tom, že by kríženie medzi neandertálcami a modernými ľuďmi mohlo byť reálne,“ pokračuje genetik Lízal.
Ale ešte predtým musela byť vyriešená polemika – mohli sa vôbec neandertálec a moderný človek stretnúť? Neandertálci obývajúci eurázijský priestor totiž vyhynuli približne pred 40-tisíc rokmi. V čase, keď moderní ľudia do Európy ešte len prichádzajú.
Odpoveď ponúka – voš.
Patová situácia
Voš je parazit špecialista. Spočiatku sa predpokladá, že ak kedysi existovala archaická, nazvime ju neandertálska, voš, musela zaniknúť spolu s neandertálcami. Lenže pri skúmaní DNA súčasnej vši sa zisťuje, že stále existujú dve línie. Moderná voš špecializovaná na moderného človeka. A druhá, archaická, ktorá pred desaťtisícmi rokov preskočí z neandertálca na moderného človeka a prispôsobí sa mu.
Čítajte viac Príbeh roka 2014: Máme Tutanchamóna. Len ho niet kde vystaviť
„Pretože voš preskočí na vzdialenosť maximálne dva až päť centimetrov, bolo zjavné, že kontakty prebiehali. A museli byť veľmi tesné, aj sexuálne. Keď si k tomu pridáme následné zistenie, že sme rovnaký druh, pred genetikmi sa odkrýva obraz, že ku kríženiu mohlo dochádzať,“ vysvetľuje Lízal. Túto hypotézu následne podporí aj počítačová analýza genetickej rozmanitosti. Kde takisto vyjde, že neandertálci sa s modernými ľuďmi mohli krížiť. Ale podľa Lízala nastane patová situácia. Stále chýba priamy dôkaz.
Priniesť ho môže výskum mitochondriálnej DNA kostrových pozostatkov neandertálcov, v čom pokračuje Svante Pääbo. Lenže nič také sa sprvu nezistí. A nejaký čas to vyzerá tak, že ku kríženiu aj napriek všetkým náznakom napokon nedochádzalo.
Mitochondriálna DNA však nesie len obmedzené informácie. Pääbo sa rozhodne sekvenovať celý neandertálsky genóm, úplnú DNA. Zhruba v tom čase spoluzakladá Inštitút Maxa Plancka v Lipsku v Nemecku. A vďaka technologickému vývoju sa mu aj s kolegami podarí niečo, čo sa dlho považovalo za nemožné – v roku 2010 publikuje prvú sekvenciu neandertálskeho genómu. A tá prináša prvé priame dôkazy o krížení.
Jedno až dve percentá DNA súčasných ľudí tvoria neandertálske sekvencie (pôvodne sa uvádzalo jedno až štyri percentá). Platí to pre všetkých ľudí, s výnimkou Afričanov. Prečo?
Stretneme sa za Afrikou
Postupne sa zistí, že neandertálci a moderní ľudia majú spoločného predka. Od neho sa oddelí predok neandertálca, ktorý migruje do Európy. Nuž a z neho sa zhruba pred 400-tisíc rokmi vyvinie neandertálec. V Afrike sa vyvinie moderný človek. Dva rôzne typy ľudí sú od seba oddelené geograficky. Nasledujúce analýzy DNA ukazujú, že ku kríženiu dochádza až po tom, čo moderný človek opustí Afriku, na Blízkom východe. To bolo približne pred 50– až 60-tisíc rokmi.
Lenže ako pribúdajú DNA analýzy ďalších prastarých kostí prvých ľudí, vedci zistia, že k úplne prvému kríženiu dôjde oveľa skôr. A je zvláštne, že z tohto prvého stretnutia moderných ľudí a neandertálcov sa v DNA súčasníkov nezachovala žiadna stopa.
Udeje sa to asi pred 100– až 120-tisíc rokmi, keď sa moderní ľudia pravdepodobne vôbec prvýkrát pokúsia migrovať z Afriky. „Vieme, že sa dostali do oblasti Blízkeho východu. A vieme, že táto migrácia bola neúspešná. Rýchlo sa ochladilo a títo ľudia tam ostali uväznení a populácia zanikla,“ prezrádza genetik Lízal. Ešte sa však stihnú krížiť s neandertálcami, ktorí,, naopak prežijú. A pokračujú na Sibír. Práve oni si nesú so sebou dôkaz o krížení s modernými ľuďmi. Nájdu ho vedci, ktorí skúmajú ich ostatky v pohorí Altaj.
„A toto je krásna vec. Títo neandertálci nám priniesli informáciu o tom, že úplne prvé kríženie prebehlo pri prvom pokuse moderných ľudí migrovať z Afriky. V našej DNA sa o tom dôkazy nezachovali, v neandertálskej áno,“ dodá Lízal.
Aké to je žiť s neandertálcom?
O tom, prečo neandertálci pred 40-tisíc rokmi vyhynuli, sa vedú dohady. Svante Pääbo sa priznal, že sa niekedy zamýšľa nad tým, čo by to s naším svetom spravilo, ak by prežili.
„Videli by sme ešte horší rasizmus voči neandertálcom, pretože boli naozaj v istom zmysle iní ako my? Alebo by sme videli svoje miesto v živom svete celkom inak, keď by s nami žili iné formy ľudí, ktorí by nám boli veľmi podobní a predsa odlišní? Nerobili by sme taký jasný rozdiel medzi zvieratami a ľuďmi, ako to dnes tak ľahko robíme,“ povedal Pääbo krátko po tom, čo sa dozvedel, že získal Nobelovu cenu. Učinil tak v rozhovore s neurovedcom Adamom Smithom, vedúcim vedeckým pracovníkom organizácie Nobel Prize Outreach, ktorý vyspovedal už asi 150 nobelovcov.
Už teda nejaký čas vieme, že neandertálec žije v každom z nás, s výnimkou Afričanov. Dodajme, že ešte v niektorých severoafrických populáciách vidno neandertálsky príspevok, čiže génový tok predsa len prebiehal aj spätne, no v subsaharskej Afrike už nič také nie je.
„Tieto archaické gény môžu zvyšovať množstvo keratínu vo vlasoch, v koži, nechtoch, čo sa dáva do súvislosti s väčšou odolnosťou voči vlhku a chladu,“ spresňuje Lízal. Tieto vlastnosti, ktoré moderní ľudia získajú od neandertálcov, výborne prispôsobených na život v chladných podmienkach, im umožnia prežiť nepriazeň vtedajšej Európy. Dnes sa tieto gény nemusia prejavovať len ryšavými vlasmi.
Obéznejší? Ťažší covid?
„Medzi archaickými sekvenciami sa našli aj také, ktoré upravujú tukový metabolizmus. Umožňovali lepšie ukladanie tuku, čo v chladnom prostredí prispievalo k izolácii. Súčasne zlepšovali využiteľnosť tukov z potravy. V chladnej Európe sa dalo naloviť menej potravy ako v Afrike. Takže opäť, prežívali jedinci, ktorí zdedili tieto sekvencie a boli schopní získať viac energie z menšieho množstva potravy,“ pokračuje Lízal s tým, že vedci hľadajú súvislosti so súčasnými civilizačnými ochoreniami – obezitou a cukrovkou. „Žijeme v medziľadovej dobe, veľmi sa nehýbeme, všade sa presúvame autom a takéto gény nám nemusia byť na úžitok, práve naopak.“
Stretnutia moderných ľudí s neandertálcami ovplyvňujú imunitný systém. Prostredníctvom génov si navzájom vymieňajú informácie o chorobách a reakciách na ne.
Pred dvomi rokmi však publikujú Svante Pääbo spolu s Hugom Zebergom v časopise Nature článok o tom, že genetická výbava, ktorá sa podieľa na ťažkom priebehu covidu, pochádza od neandertálcov. Podľa Lízala sa však najnovšie ukazuje, že tento obrázok nie je čierno-biely.
„Skutočne sú tam sekvencie archaického pôvodu, ktoré zvyšujú citlivosť pri nákaze koronavírusom. Ale sú tam aj sekvencie, ktoré vyvolávajú lepšiu odolnosť voči tejto nákaze. Nie je jednoduché povedať, či nás tieto sekvencie ochraňujú, alebo pôsobia opačne.“
Neandertálci však neboli jediní, s ktorými si príslušníci Homo sapiens vymieňali genetické dedičstvo.
Denisovan a iní
V pohorí Altaj v jaskyni Denisova sa nájde malý článok prsta. Pôvodne sa uvažuje, že ide o neandertálca. Ale Pääbova analýza DNA ukazuje, že je to úplne nový, dosiaľ nepoznaný typ človeka. Získa meno – denisovan.
Foto: Thilo Parg
S neandertálcami sú si denisovania veľmi blízki. Lízal hovorí, že by sme si ich mohli predstaviť ako genetických bratrancov. Zaujímavé je, že v jaskyni Denisova kedysi bývajú moderní ľudia, neandertálci aj denisovania. Opäť sa rieši otázka, či dochádza ku kríženiu a prichádzajú zaujímavé výsledky.
Najprv sa zistí, že Melanézania majú štyri až šesť percent sekvencií od denisovanov. Neskôr vedci odhalia, že sa to týka aj Juhovýchodnej Ázie, rovnako pôvodných obyvateľov Ameriky.
„Príspevok denisovanov nebol však objavený u Európanov. Z čoho môžeme dedukovať, že denisovania žili iba na Sibíri, boli adaptovaní na život vo vysokých horách. Ľudia, ktorí dnes žijú v týchto oblastiach, majú archaickú denisovanskú sekvenciu DNA, ktorá im umožňuje lepšie zvládať nedostatok kyslíka a efekt vysokej nadmorskej výšky,“ spresní Lízal.
Foto: Demin Alexej Barnaul
Ako ľudia migrovali po Zemi, miešali sa s inými typmi. Dnes existujú niektoré populácie v Indonézii, ktoré majú iba denisovanský príspevok DNA, naproti tomu sú populácie, ktoré majú iba neandertálsky typ, iné oboje. No ešte je tu čosi.
V magazíne New Scientist vychádza pred štyrmi rokmi článok o tom, že analýzy DNA naznačujú, že sme sa v dávnej minulosti krížili nielen s neandertálcami a denisovanmi. Ale že tu bola ešte aj iná, neznáma ľudská populácia. Z ktorej sa dodnes zachovali archaické sekvencie DNA. Nepatria neandertálcom ani denisovanom.
Je to len nejasný tieň na veľkom plátne. Zatiaľ.