Kaksisataatuhatta vuotta sitten, jokaisella maapallolla elävällä ihmisellä, varhaisimmat esi-isät lepäsivät jalkansa vehreän keitaan keskellä Afrikan Kalaharin autiomaa.
Makgadikgadi paleowetland -nimellä tunnettujen järvien, metsien ja ruohojen tiivisteessä suurimmat isoäidimme ja -isänisiemme metsästivät, kokosivat ja kasvattivat perheitä kymmeniä tuhansia vuosia. Lopulta maapallon ilmaston muuttuessa muutokset sateissa avasivat uusia hedelmällisiä polkuja autiomaassa. Ensimmäistä kertaa etäisillä sukulaisillamme oli mahdollisuus tutkia tuntematonta ja asettaa heidän takanaan tutkijaryhmä, jota kutsutaan nyt "kaikkien nykyään elävien ihmisten esi-isämaaksi".
Se on joka tapauksessa tarina, jota kertoi uusi päiväkirja, joka julkaistiin tänään (18. lokakuuta) Nature-lehdessä.
Tutkimalla nykyään mantereen eteläosassa asuvien yli 1200 alkuperäiskansojen afrikkalaisen perimää, ryhmä kokosi yhteen historian yhdestä maan vanhimmista DNA-linjaista: geenikokoelmasta nimeltään L0, joka kulkeutuu äitinsä läpi mitokondrioiden kautta ja se on selvinnyt huomattavasti muuttumattomana joillakin populaatioilla satoja tuhansia vuosia. Jäljittämällä missä ja milloin L0-suvut jakautuivat alun perin hiukan erilaisiin alalinjoihin, joita edelleen esiintyy joissakin Afrikan alkuperäiskansoissa, tutkijat uskovat löytäneensä tarkalleen missä L0: n ensimmäiset kantajat elivät ja kukoistivat tuhansia vuosia.
"Olemme jo kauan tiedaneet, että ihmiset ovat kotoisin Afrikasta ja suunnilleen 200 000 vuotta sitten", tutkimuksen tekijä Vanessa Hayes, geneetikko Garvanin lääketieteellisessä tutkimuksessa ja Sydneyn yliopistossa, molemmat Australiassa, kertoi tiedotustilaisuudessa. "Mutta mitä emme tienneet ennen kuin tämä tutkimus oli, missä tämä kotimaa oli."
Tuo "tarkalleen" on joitain muita tutkijoita skeptisiä. Lontoon luonnonhistoriallisen museon ihmisen alkuperän asiantuntija Chris Stringer kertoi Live Sciencelle olevansa "varovainen" modernin geenijakauman käyttämisessä päätelläkseen, missä muinaiset populaatiot asuivat 150 000 vuotta sitten - etenkin mantereella, joka on niin suuri kuin Afrikka. (Samankaltaiset tutkimukset ovat jäljittäneet varhaisimmat ihmispopulaatiot Itä-, Länsi- ja Etelä-Afrikan eri osiin.)
Lisäksi hän lisäsi, koska tämä tutkimus seuraa vain yhtä äidille perittyä geneettisen koodin sekvenssiä, sen havainnot eivät ehkä kata kaikkea kuvaa ihmiskunnan varhaisimmista matkoista Afrikan läpi. Pikemminkin paras käytettävissä oleva näyttö viittaa siihen, että useita geneettisesti erilaisia perustajapopulaatioita on voinut elää mantereen eri osissa antaen nykyaikaisille ihmisille yhden, mutta useita kotimaita.
"Kuten niin monissa tutkimuksissa, joissa keskitytään yhdestä pienestä perimästä, yhdestä alueesta tai yhdestä kivityökaluteollisuudesta tai yhdestä" kriittisestä "fossiilista, se ei voi kuvata mosaiikkialkuperän täydellistä monimutkaisuutta", Stringer sanoi.
Metsästys geneettinen Eve
L0-linja on DNA-sekvenssi, joka koodataan yksinomaan mitokondrioihin, joka on pieni solujen rakenne, joka muuttaa ruuan solun energiaksi.
Mitokondrio-DNA: n osuus on vain murto-osa genomistasi, ja suurin osa DNA: stasi on lukittu pois solun ytimiin. Kuitenkin, vaikka ydin-DNA perii molemmilta vanhemmilta ja yhdistetään jokaisen sukupolven aikana, mitokondriaalinen DNA periytyy yksinomaan äidiltäsi ja voi pysyä muuttumattomana kymmeniä tuhansia vuosia. Sellaisena mitokondriaalinen DNA (tunnetaan myös nimellä "mitogenomi") on keskeinen väline geneettisen historian seurannassa.
L0 on erityisen tärkeä tässä suhteessa, koska kaikkien elävien ihmisten uskotaan laskeutuvan äitinsä linjalla naiselta, joka ensin kantoi sarjan, hypoteettiselta naiselta, jota kutsutaan "mitokondriaaliseksi Eveksi". Nykyään L0-suvun esiintyy yleisimmin Khoisan-ihmisissä, kahdessa Etelä-Afrikassa asuvassa alkuperäiskansojen ryhmässä. Lukuisat muut alkuperäiskansojen afrikkalaisten ryhmät kantavat mitokondriaalista DNA: ta, joka on lähtöisin tästä suvusta, mutta hienoilla variaatioilla. Vertaamalla näitä variaatioita ryhmästä toiseen, geneetikot voivat koota yleisen aikajanan, jolloin nämä muinaiset geneettiset linjat eroavat toisistaan.
Uudessa tutkimuksessa tutkijat sekvensoivat noin 200 L0-mitogenomia eteläisen Afrikan ympäristössä asuvissa alkuperäiskansoissa. Verrattuna tietokantaan, joka sisältää yli 1 000 olemassa olevaa L0-sekvenssiä, aineisto loi yhden kaikkein kattavimmista otoksista, jotka muinainen linja ja sen lähimmät sivut ovat levinneet nykyään Etelä-Afrikkaan. Nämä jakautumistiedot antoivat joukkueelle mahdollisuuden arvioida missä ja milloin mitokondrioiden Eevan jälkeläiset ensin jakautuivat erillisiin, geneettisesti erillisiin ryhmiin.
"Sen avulla voisimme tarkentaa, minkä uskomme olevan ihmisen kotimaamme", Hayes sanoi.
Tutkijoiden ehdottama kotimaa on Makgadikgadi, laaja kosteikko, joka on noin 46 000 neliökilometriä (120 000 neliökilometriä), eli suunnilleen kaksinkertainen Victoria-järven pinta-alaan, joka on Afrikan nykyinen suurin järvi. Ryhmä havaitsi, että mitokondriaalinen Eve ja hänen jälkeläiset asuivat tällä alueella noin 30 000 vuotta (200 000 - 170 000 vuotta sitten), ennen kuin L0-suvun jakautui ensimmäiseen alaryhmään.
"Tämä kertoo meille, että näiden varhaisten ihmisten on pitänyt pysyä kotimaan alueella eivätkä poistua" tuona aikana, Hayes sanoi.
Vihreä polku
Joten, miksi muinaiset esi-isämme lopulta lähtivät kotiseudulta muuttaen heidän geneettisiä kohtaloitaan prosessissa? Tutkimuksen kirjoittajien mukaan se on saattanut olla kysymys ilmastomuutoksesta.
Ilmastomallien ja alueen sedimentin ydinnäytteiden avulla ryhmä havaitsi, että noin 130 000 - 110 000 vuotta sitten muuttuvat sademallit avasivat useita "vihreitä käytäviä" asutettavissa olevilla mailla Makgadikgadin ympäristössä autiomaassa. Kosteikon luoteeseen ja kaakkoon kulkevat liikennekäytävät olisivat voineet vetää maahanmuuttajia noihin suuntiin johtaen heitä kohti alueita, joilla eri alkuperäiskansojen ryhmät edelleen elävät, tutkijat kirjoittivat. Tämä liike pystyi selittämään riittävästi L0-alaryhmien jakautumista eteläisessä Afrikassa.
Mitä se ei kuitenkaan selitä, on geneettisen linjan toinen puoli (urospuoli). Stringerin mukaan ei ole paljon todisteita siitä, että varhaisimmat mies-esi-isiemme kävelivät tässä kuvatun kaltaista polkua.
"Kun tarkastellaan urosperäisiä Y-kromosomeja, nykyisimmistä ihmisistä nykyisin tunnetuimmat linjat löytyvät Länsi-Afrikasta, ei Etelä-Afrikasta, mikä viittaa siihen, että Y-kromosomin esi-isämme ovat saaneet alkunsa sieltä", Stringer sanoi.
Tutkimuksen kirjoittajat myöntävät, että nykyajan ihmisillä voi olla ollut useita "kotimaita", joissa juurtuivat erilaiset geneettiset linjat; L0 on yksinkertaisesti parhaiten säilynyt perimä, mikä johtuu tiukasti äidin lähteestä. Joten vaikka tutkijat saattavat olla nyt lähempänä pienen Eedenin määrittämistä, jossa mitokondriaalinen Eve aloitti perheensä, on vielä liian aikaista sanoa, että olemme kaikki löytäneet kotimaamme.
