Neandertalczyk

Bardzo długo trwały wśród naukowców dyskusje, czy neandertalczyków należy traktować jako bezpośrednich przodków człowieka, czy też może jako poboczną, wygasłą linię ewolucyjną. Obecnie akceptuje się raczej tę drugą hipotezę. Bardzo dużo dowodów na poparcie tej wersji zawdzięczamy rozwojowi genetyki i biochemii molekularnej.

Wszystkie istoty przechowują informacje na swój temat w chyba najbardziej znanym współcześnie związku organicznym (prócz etanolu...) — kwasie dezoksyrybonukleinowym (DNA). Odcinek DNA zawierający jakąkolwiek realizowaną informację nazywamy genem, a ogół genów danego organizmu genomem. Każdy człowiek ma dwa genomy. Pierwszy, ten najbardziej znany, zawarty jest w jądrze komórkowym (konkretnie w chromosomalnym DNA); to jego zbadanie ogłoszono triumfalnie w 2000 roku. Drugi, znacznie mniejszy genom znajduje się w DNA w mitochondriach komórkowych, organellach pełniących w komórce funkcję swoistych, życiodajnych „elektrowni". Jego mapa została sporządzona, przy znacznie mniejszym rozgłosie, już w 1981 roku. Badania DNA są kopalnią wiedzy uzupełniającej m.in. archeologię. Dla paleoantropologów i genetyków techniki te nie są tak banalne i przejrzyste jak wydaje się miłośnikom filmów, gier czy popularnej literatury. Sprawa nie jest prosta. DNA rozkłada się z biegiem czasu i po około 100 tys. lat nie nadaje się już do analizy za pomocą powszechnie stosowanej metody łańcuchowej reakcji polimeryzacji (ang: polimerase chain reaction, PCR). Metoda ta pozwala na powielenie jednego fragmentu łańcucha DNA miliardy razy i otrzymanie ilości wystarczającej do przeprowadzenia odpowiednich badań. Jest więc bardzo skuteczna i niezwykle czuła. Wielka czułość niesie ze sobą jednak równie wielkie niebezpieczeństwo: jeżeli zamiast badanego fragmentu łańcucha DNA namnożymy przypadkowe zanieczyszczenie, na przykład DNA przeprowadzającej badania osoby, to, oczywiście, dojdziemy do całkowicie błędnych wyników. Aby się przed tym ustrzec, trzeba wykonać wiele skomplikowanych i pracochłonnych badań kontrolnych. Reasumując, PCR nie może być stosowana, gdy wiek badanego materiału przekracza 50-100 tys. lat.

W latach 2006-2008 naukowcy z Instytutu Maksa Plancka w Lipsku pod kierunkiem Svante Pääbo po raz pierwszy zdołali odczytać genom gatunku wymarłego, był nim właśnie neandertalczyk.

Lutz Bachmann genetyk ewolucyjny z Muzeum Fielda w Chicago wraz z współpracownikami z Niemiec i Wielkiej Brytanii podjął próbę wykorzystania innej metody analizy porównawczej DNA — tzw. metody Southerna. Pozwala ona stwierdzić, jaka część DNA pochodzącego od dwóch różnych organizmów jest identyczna. W celu dokonania takiej analizy doprowadza się do rozplecenia podwójnych łańcuchów badanego DNA, po czym pojedyncze nici o różnym pochodzeniu miesza ze sobą i umieszcza w takich warunkach, w których mogą się one ze sobą połączyć. Odcinki, które do siebie pasują, splatają się, tworząc podwójne łańcuchy DNA (tzw. hybrydyzacja). Po wypłukaniu niezwiązanych nici mierzy się ilość zhybrydyzowanego DNA. Jest ona miarą podobieństwa dwóch różnych DNA, a tym samym miarą pokrewieństwa gatunków, z których ów fragment pochodzi. Dowiedziono, że metoda Southerna umożliwia względnie szybką klasyfikację szczątków kopalnych (nawet liczących więcej niż 100 tysięcy lat) oraz pozwala ocenić stopień pokrewieństwa organizmów, od których pochodzą analizowane próbki. W przeprowadzonych przez nich badaniach próbki DNA dwóch neandertalczyków wiązały się ze sobą dwa razy częściej niż z próbką DNA kopalnego H. sapiens. DNA człowieka współczesnego wiązał cztery razy więcej DNA człowieka kopalnego niż DNA neandertalczyków. Wygląda więc na to, że zgodnie z dziewiętnastowiecznym przekonaniem z neandertalczykami więcej nas łączy niż dzieli.

W lipcu 1996 r. opublikowano wyniki kolejnych analiz genetycznych. Badane fragmenty DNA neandertalczyka różniły się od współczesnych odpowiedników trzy razy bardziej niż odpowiednie odcinki ludzi współczesnych między sobą. Zarazem neandertalski DNA był dwukrotnie bardziej podobny do naszego niż do szympansiego. ^{[ 12 ]} Nie stwierdzono też większego podobieństwa sekwencji neandertalskich do współczesnych Europejczyków niż do ludzi innych ras. Z porównania sekwencji DNA neandertalczyka i ludzi współczesnych wynika, że nasi przodkowie ewoluowali własnymi drogami, niezależnie przez ponad 0.5 mln lat. ^{[ 13 ]} Zapewne więc wykształcili się niezależnie z któregoś z plejstoceńskich hominidów. Kopalnym kandydatem do roli naszego wspólnego przodka jest Homo antecessor, którego szczątki sprzed prawie 800 tys. lat odkryto niedawno w Atapuerca w Hiszpanii (z tych samych gór pochodzą też najstarsze znane szczątki neandertalczyków). Pozycja tej istoty (tego człowieka) w antropogenezie jest wielce kontrowersyjna, uznawany za formę Homo erectus lub wczesnego przedstawiciela H. sapiens.

Przeanalizowano też spowodowane mutacjami odmiany mitochondrialnego DNA pobranego od 182 kobiet z Afryki, Azji, Australii, Nowej Gwinei i Europy (Cann R., Stoneking M., Wilson A.). Informacja o pracy pojawiła się na okładce „Newsweeka" (tytuł: W poszukiwaniu Adama i Ewy) i był to najlepiej sprzedający się numer tego pisma w 1988 roku. Naukowcy ci wierzą, że wszyscy wywodzimy się od jednej populacji założycielskiej która 140 -290 tys. lat temu wyłoniła się z przejściowej „archaicznej" populacji afrykańskich sapiens. Miało też nie dojść do połączenia np. z neandertalczykiem czy chińskim Homo erectus. Zgodnie z najostrożniejszymi szacunkami mitochondrialna Ewa żyła w Afryce ok. 143 tys. lat temu.

Najnowsze analizy DNA (2007) zdają się też dowodzić, że neandertalczycy, migrując na wschód, zawędrowali 2 tys. km dalej niż wcześniej przypuszczano - dotarli aż do południowej Syberii. Zespół genetyków (Instytut Maxa Plancka w Lipsku, Niemcy) dokonał analizy fragmentu DNA pobranego z kości znalezionych w jaskini Okładnikow w Górach Ałtaj na południu Syberii. Kości te już wcześniej datowano na 30-38 tys. lat. Przez długi czas nie było jednak wiadomo, czy należały one do neandertalczyka, czy przedstawiciela jakiegoś innego gatunku człowiekowatych (hominidów), ponieważ zachowały się w bardzo złym stanie. Analizy dały podstawę twierdzeniu, że były to jednak kości neandertalczyka. Naukowcy pobrali 200-miligramową próbkę materiału kostnego. Po rozpuszczeniu składników mineralnych pozyskano niewielki fragment mitochondrialnego DNA. Okazało się, że sekwencja DNA, pochodząca z kości odkrytych w Górach Ałtaj, jest uderzająco podobna do próbek otrzymanych z kości neandertalczyków znalezionych na terenie dzisiejszej Belgii. Dotychczas archeolodzy mieli dowody na to, że neandertalczycy dotarli jedynie na tereny dzisiejszego Uzbekistanu (czaszka znaleziona w jaskini Teszik-Tasz na południowym wschodzie kraju). Nie brakuje jednak naukowców, którzy sceptycznie odnoszą się do tych wyników, np. Eric Trinkaus (Washington University w St Louis, USA) zastanawia się, czy badania te rzeczywiście dowodzą, iż kości należały do neandertalczyka. Sugeruje, że inne gatunki hominidów mogły mieć takie samo mitochondrialne DNA, jak neandertalczycy, dlatego sekwencję, przebadaną przez zespół HTML clipboard Svante Pääbo, powinno się zestawić z podobnymi sekwencjami pobranymi od innych hominidów. Nie udało mi się stwierdzić, czy dotychczas przeprowadzono porównania tego typu.

W tym miejscu wrócę do kwestii mowy neandertalskiej. W słoweńskiej jaskini Divje Babe (podnóże Południowych Alp Wapiennych) odkryto w roku 1995 flet wykonany z kości niedźwiedzia jaskiniowego, liczący od 43 tys. do 82 tys. lat. Rozstaw otworków dowodzi, że pradawny grajek posługiwał się podobną skalą muzyczną, co muzycy współcześni. Jeśli grał, mógł też śpiewać...Tym bardziej, iż rosnąca liczba faktów skłania ku myśli, że Starzy Ludzie mówili. I znów szczególnie mocne są przesłanki z zakresu genetyki. Otóż, w największym uproszczenie, z umiejętnością prawidłowej, efektywnej fonacji związany jest zwłaszcza gen FOXP2, jedyna znana dotychczas część informacji genetycznej warunkująca zdolność komunikacji za pomocą mowy. Z zachowaniem surowych procedur uzyskano próbkę neandertalskiego DNA z kości znalezionych w Hiszpanii w roku 2006 (wiek próbki określono na około 43 tys. lat). Okazało się, że neandertalczycy posiadali dokładnie tę samą wersję tego genu co my.

Już w latach 70. XX wieku trakt głosowy neandertalczyka zrekonstruował Philips Liebermannz Brown University, dochodząc do wniosku, że dla naszych ewolucyjnych kuzynów mowa na poziomie człowieka anatomicznie współczesnego była nieosiągalna. Inni badacze uważają z kolei, że neandertalczycy musieli posiadać mowę, ponieważ ich mózgi były wystarczająco duże. Kolejnych rewolucyjnych informacji dostarczają badania izraelskiego antropologa Barucha Arensburga, który po analizie szczątków neandertalczyka pochodzących z jaskini Kebra (Izrael) stwierdził występowanie dobrze zachowanej kości gnykowej niezbędnej w wydawaniu artykułowanych dźwięków przez człowieka współczesnego. W kwietniu bieżącego roku dokonano komputerowej rekonstrukcji głosu neandertalczyka (Robert McCarthy, Floryda Atlantic University). Dzięki badaniom McCarthy’ego, cały świat może teraz usłyszeć, jak najprawdopodobniej neandertalczyk wypowiadał samogłoskę „e". ^{[ 14 ]} Wnioski, do których doszedł badacz, wskazują, że neandertalczyk nie był w stanie wydobyć z siebie tak zniuansowanych dźwięków jak my, co mogło przeszkodzić mu w stworzeniu w pełni ukształtowanej mowy (nie dysponował przykładowo samogłoskami i, o, u). Nie rozróżniał też — twierdzą badacze — pomiędzy długą i krótką samogłoską, a „beat" i „bit" brzmiałyby w jego wykonaniu tak samo. Tylko czy rzeczywiście to świadczy o braku możliwości językowych neandertalczyków, skoro, o czym być może nie pamiętają anglosascy badacze, jest tak samo w przypadku przeciętnego użytkownika języka polskiego i wielu innych języków? Zdaniem Chrisa Springera, światowej sławy antropologa, praca McCarthy’eg jest „bardzo kreatywna". Neandertalczycy mogli mieć ograniczone możliwości wokalne, ale dotyczy to wielu współczesnych języków wykorzystujących jedynie 20 procent dźwięków, które może wyprodukować nasza krtań. Osobiście dodam, że bez większego trudu wskażę doprawdy liczną grupę osób operujących zasobem słów możliwie, że nawet uboższym niż u neandertalczyka. I jakoś nie przeszkadza im to w normalnym funkcjonowaniu...

[ 12 ] Podobnie, w 1997 r. pobrano próbkę mitochondrialnego DNA (mDNA) z kości ramieniowej neandertalczyka. Wykazano, że różnice z człowiekiem współczesnym dotyczą 27 miejsc z 379 zbadanych, czyli trzy razy bardziej niż różnią się od siebie dwie losowo dobrane sekwencje współczesne, zaś dwa razy mniej niż wynosi różnica człowieka od szympansa. Uznano, iż tak znaczna odległość genetyczna wyklucza tezę teorii ciągłości regionalnej według której neandertalczyk był naszym przodkiem. [za:] Paul Aron, Nierozwiązane zagadki historii. Najbardziej intrygujące tajemnice dziejów od epoki kamienia do lat 90. XX wieku, Warszawa 2001, s.13.

[ 13 ] Większość źródeł podaje jednak, że oddzielenie neandertalczyków i ludzi współczesnych nastąpiło prawdopodobnie przed zaledwie około 200 tys. lat.