Zoals wij maar dan anders

In moderne mensen zit nog wat Neanderthaler. Hester van Santen

Als geneticus ben ik niet geïnteresseerd in wie er 30.000 jaar geleden seks had met wie.” Dat zei Svante Pääbo die gisteren een gedeeltelijke genvolgorde van de Neanderthaler publiceerde. Zijn conclusie is weliswaar: de moderne mens en de Neanderthaler hadden seks met elkaar, tienduizenden jaren geleden. Maar daar gaat het dus niet om. De kwestie is: hoe werden wij wie we zijn?

Daarvoor biedt dit unieke project aanknopingspunten. 60 procent van het DNA-pakket van de Neanderthaler is gereconstrueerd. Het project duurde vijf jaar en betekende technisch pionierswerk met zeer vervuild, versplinterd DNA. De conclusies zijn verrassend. Pääbo, van het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie in Leipzig, laat zien dat niet-Afrikanen een paar procent van hun DNA danken aan de Neanderthaler. En onderzoekers kunnen nu op zoek gaan naar de genen die ons tot Homo sapiens maken.

De Neanderthaler Homo neanderthalensis is de naaste verwant van de moderne mens. Ergens tussen de 450.000 en 250.000 jaar geleden groeiden de populaties uit elkaar. Neanderthaler-resten zijn gevonden van West-Europa en het Iberisch schiereiland tot aan het Midden-Oosten en het zuiden van Siberië.

EMIGRATIEGOLF

Zo rond 100.000 jaar geleden leefde daar de ‘klassieke Neanderthaler’. Sterk en gedrongen lichaam, hersenen iets groter dan de onze, vooruitstekende wenkbrauwen. Jaagde, gebruikte stenen werktuigen, legde vuurplaatsen aan. En 30.000 jaar geleden stierf hij uit. Ook de moderne mens was intussen verschenen in Europa, eveneens vanuit Afrika. Die grote emigratiegolf van Homo sapiens begon 60.000 jaar geleden: die verspreidde zich over de hele wereld.

De moderne mens bezit taalvermogen, symboliek, handigheid, technologie. Het Neanderthalergenoom dat nu deels is ontcijferd, biedt mogelijk zicht op de genetische veranderingen die bij die speciale talenten horen. Welke aanpassingen ontwikkelde de moderne mens zelf? En hoe droeg de Neanderthaler eraan bij?

MARSTEMPO

Dat er wel degelijk vermenging was tussen Neanderthalers en moderne mensen, is verrassend. De moderne mensen, althans zij die niet in Afrika wonen, hebben 1 tot 4 procent Neanderthaler-DNA in hun genenpakket. Pääbo had dat nooit uitgesloten, maar hij achtte het wel onwaarschijnlijk. Dat was koren op de molen van paleontologen die dachten dat de superieure Homo sapiens in marstempo vanuit Afrika was opgetrokken, zonder zich veel aan de ‘primitievere’ Neanderthaler gelegen te laten liggen. “De meeste deskundigen dachten: er was geen interactie”, zegt de Leidse Neanderthaler-specialist prof. Wil Roebroeks.

In 2004 leek die school gelijk te krijgen, met de ontcijfering van het mitochondriaal DNA van de Neanderthaler: dat leek totaal niet op dat van moderne mensen. En in 2006, na de beperkte analyse van het kern-DNA, hintte Pääbo dat er hooguit DNA van de moderne mens bij de Neanderthaler terecht kon zijn gekomen – niet omgekeerd. Maar destijds had Pääbo met zijn groep nog maar 1 miljoen basen (DNA-letters) van de Neanderthaler in kaart gebracht. Bovendien bleek de analyse al snel onbetrouwbaar: [zie kader]: het ‘Neanderthaler-DNA’ was sterk met modern menselijk genenmateriaal vervuild.

OPVALLEND

De technieken om DNA te ontcijferen zijn de laatste jaren sterk verbeterd. Nu hebben de genetici 3 miljard basen in handen: 60 procent van het hele genenpakket van Homo neanderthalensis. Pääbo vergeleek dat DNA met het genoom van Afrikanen en van niet-Afrikanen. Voor dat doel ontcijferde zijn groep eigenhandig vijf genomen van moderne mensen – een San (‘Bosjesman’), een Yoruba uit Nigeria, een Han-Chinees, een Papoea en een Fransman.

De Fransman, de Papoea en de Chinees leken meer op de Neanderthaler dan de beide Afrikanen. Let wel: niet alleen de Fransman dus. Hoewel Neanderthalers er op de plaatjes vaak uitzien als Europeanen (blank, rossig haar) zijn ze niet speciaal aan Europeanen verwant. “Dat is opvallend”, vonden de onderzoekers. Roebroeks: “Die reconstructies zeggen meer over onszelf dan over de Neanderthalers.”

De meest voor de hand liggende plek voor vermenging tussen moderne mens en Neanderthaler was, tot deze week, Europa. De genetici veronderstellen nu dat de invloed van de Neanderthaler op het menselijk DNA niet stamt uit de Europese streken. De vermenging heeft in het Midden-Oosten plaatsgevonden, 80.000 tot 50.000 jaar geleden. “De mate van vermenging kan dus heel beperkt zijn geweest”, schrijft Pääbo.

Omdat de menselijke populatie zich destijds sterk uitbreidde, konden ook een paar wisselende contacten snel hun sporen achterlaten. Het Neanderthalergenoom getuigt volgens Pääbo daarom toch grotendeels van de klassieke Out of Africa-theorie, die de genetische wortels van de moderne mens grotendeels in Afrika legt.

ANALYSE

Anderen, zoals paleoantropoloog John Hawks van de Universiteit van Wisconsin, leggen er de nadruk op dat 1 tot 4 procent niet niks is. Hij reageert per e-mail: “de interessante vraag is: hebben ze ons iets interessants meegegeven? Er is zo veel gen-overdracht dat je bijna kunt garanderen dat we iets interessants hebben opgepikt.” De analyse wát dan van Neanderthalers komt, is nog niet gedaan.

Maar dat seks met Neanderthalers niet de belangrijkste basis was voor de recente menselijke evolutie, dat is wel duidelijk. Wat die basis wel is, kan vanaf nu bepaald worden. Pääbo: “We hebben het begin gemaakt met een catalogus van genetische veranderingen van de moderne mens, ten opzichte van de Neanderthaler. ”

De duidelijke verschillen die de onderzoekers in deze eerste analyse vonden, passen op twee A4-tjes. Neanderthalers lijken zo veel op mensen, zo blijkt, dat twee exemplaren van Homo sapiens soms net zo zeer van elkaar verschillen als een mens van een Neanderthaler. De structurele DNA-verschillen tussen sapiens enerzijds en neanderthalensis moesten met een lampje gezocht worden.

Interessant zijn ongetwijfeld de 20 stukken DNA, met daarop 51 genen, die zich na de splitsing tussen mens en Neanderthaler heel snel hebben ontwikkeld. Die getuigen van snelle aanpassingen van de mens, is het idee. En, een andere benadering: er zijn ook genen die bij alle moderne mensen hetzelfde zijn, maar wél anders dan bij Neanderthalers. Die teller staat nu op 78. Tot slot zijn er enkele tientallen duidelijke verschillen buiten de genen: in regelcodes, gelegen in het DNA-terrein dat vroeger junk-DNA werd genoemd. Junk, rotzooi.

Al met al is het, op 6 miljard DNA-basen, niet veel. En van de functie van veel menselijke genen weten we nog steeds weinig. Maar de grote lijnen tekenen zich af. Er zijn relatief veel genen veranderd die iets te maken hebben met het skelet. Met de hersenen. En met de huid: er is een gen bij dat helpt om de huidskleur stabiel te houden, en een dat bij wondgenezing betrokken lijkt.

Pääbo denkt dat hij de komende twee jaar de overige 40 procent van het Neanderthalergenoom zal ontcijferen.