De oermens in ons allemaal

We verschillen niet zo veel van de oermens // Maar 87 van onze 20.000 genen zijn anders dan die van de Neanderthaler en de Denisova-mens // Dat blijkt uit DNA uit de teen van een Neanderthalervrouw

redacteur biologie

Vijftigduizend jaar geleden stierf een Neanderthalervrouw in het Altai-gebergte in Siberië. Het was in de laatste ijstijd, het was koud. In de grot waar ze waarschijnlijk het leven liet, werd vijf jaar geleden een teenbotje van haar gevonden. Dat is het enige wat nu nog van haar rest. Dat botje, en haar hele DNA.

Dat DNA kan ons meer vertellen over wie zij en haar groep waren. En ook over wie wíj zijn. Het is dankzij dit botje voor het eerst dat de hele DNA-code van een Neanderthaler met grote precisie in kaart is gebracht. De analyse ervan is afgelopen week gepubliceerd in Nature.

Aan die DNA-code is te zien dat alle mensen die rond die periode leefden – de moderne mens, de Neanderthaler en de mysterieuze Denisova-mens – elkaar tegenkwamen en onderling nakomelingen kregen. Ze hadden seks en kregen kinderen – zo vaak dat die sporen ook nu nog in ons DNA te zien zijn. Zelfs een oudere mensachtige, misschien homo erectus, liet zijn sporen na bij de Denisovanen. En verder blijkt: de moderne mens is in genetisch opzicht nauwelijks uniek.

Van de twee naaste verwanten van de moderne mens (Neanderthaler én Denisova-mens) is nu dus goede genetische informatie beschikbaar, iets wat drie jaar geleden nog ondenkbaar was. Eén man leidde al dat onderzoek: de Zweedse wetenschapper Svante Pääbo, die aan het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie in Leipzig werkt. Wat de huidige studie voortbrengt, zei hij in een persbericht, is „een catalogus van de genetische kenmerken die alle moderne mensen scheiden van alle andere organismen, levend of uitgestorven”.

Eén vingerbotje en twee kiezen

Van de Denisova-mens, ook in Siberië ontdekt door Pääbo, was het bestaan tot 2010 geheel onbekend. Het enige wat van de hele mensengroep over is, zijn een vingerbotje en twee kiezen. Van die mensachtige werd het genoom vorig jaar in detail gepubliceerd. In 2010 publiceerde Pääbo al een eerste DNA-code van een Neanderthaler, maar de huidige analyse is tientallen malen nauwkeuriger.

„Iedereen zal dit nieuwe genoom serieus nemen”, reageert de Leidse hoogleraar evolutionaire genetica Peter de Knijff. „Omdat de kwaliteit zo groot is, kunnen we nu met grote zekerheid vaststellen op welke punten de genomen van de moderne mens, Denisova-mens en Neanderthaler verschillen.”

Nu wordt het mogelijk om twee belangrijke wetenschappelijke vragen te beantwoorden. De eerste: hoe ziet onze recente stamboom er uit?

Het Eurazië van de laatste ijstijd „was een interessante plek om een mensachtige te zijn”, schrijven biologen Ewan Birney en Jonathan Pritchard vandaag in een begeleidend artikel in Nature. „Individuen van minstens vier tamelijk verschillende groepen leefden er, ontmoetten elkaar en hadden seks als het zo uitkwam.” Neanderthalers, Denisova-mensen, moderne mensen. En dan die vierde, onbekende groep.

Kijk naar de Kaukasus. Daar leefden Neanderthalers misschien samen met de voorouders van de huidige Europeanen, Aziaten en de bewoners van Australië. De sporen van Neanderthalers zijn nog steeds in de genomen van niet-Afrikanen te zien. 1,5 procent tot 2,1 procent van dat DNA is eigenlijk Neanderthaler-DNA.

Kijk naar Siberië. Daar leefden de mysterieuze Denisova-mensen met de voorouders van de mensen die later Australië en Papoea-Nieuw-Guinea zouden bevolken. Nu nog hebben die mensen 3 tot 6 procent Denisova-DNA in hun genen. Ook Chinezen en Amerikaanse indianen hebben een vleugje Denisova, laat Pääbo zien.

Kijk nog eens naar Siberië. Met wie hadden de Denisova-mensen nog meer seks? Met Neanderthalers, blijkt nu – die lijken zelfs delen van hun immuunsysteem aan de Denisovanen te hebben geleend.

Mysterieuze voorouder

En, verrassender nog: de Denisovanen mengden zich met een onbekende mensachtige. Een verre verwant van ons, een mensachtige die zich ruim een miljoen jaar geleden van de menselijke lijn afsplitste. Homo erectus misschien, opperen de onderzoekers, die tegen die tijd al lang zijn eigen reis out of Africa had gemaakt. „Maar je kunt daarvan pas zeker zijn als je zo’n individu vindt en zijn DNA analyseert”, zegt De Knijff. „Ouderdom hoeft daarvoor geen belemmering meer te zijn.”

Twee weken geleden nog publiceerde Pääbo, ook in Nature, een (veel beperktere) DNA-analyse van een mensachtige die 400.000 jaar geleden in Spanje leefde. Toen al hintte de Zweed op invloed van een onbekende mensachtige. De Leidse hoogleraar De Knijff grinnikt aan de telefoon. „Svante weet het wel op te bouwen.”

Maar dan. Als wij in de oude steentijd zo nauw samenleefden met hen – wie zijn wij dan?

Het team rond Pääbo vergeleek de Altai-vrouw met DNA van drie andere Neanderthalers, met de Denisova-mens, met 25 moderne mensen van over de hele wereld en met chimpansees.

En dan blijkt: de moderne mens heeft verrassend weinig unieke genen. Slechts 87 van onze 20.000 genen zijn anders dan die van de Neanderthaler en de Denisova-mens. Die 87 genen vormen de ‘catalogus’ waarover Pääbo sprak; 87 genen voor 87 eiwitten – of iets meer – die ergens in ons lichaam een functie vervullen. De Knijff: „That’s it.”

Wat voor genen dat zijn, is de volgende vraag. Opvallend is dat moderne mensen ( de meesten) veel meer genen bezitten voor amylase. Dat is het enzym in spuug waarmee we zetmeel verteren. Zetmeel eten was blijkbaar belangrijker voor ons dan voor andere mensachtigen.

Maar schokkender conclusies levert het team rond Pääbo (een grote groep paleoantropologen, statistici en genetici van drie continenten) nog niet.

Ook niet toen ze specifiek keken naar genen die een rol spelen bij de ontwikkeling van de hersenen. De catalogus van 87 unieke genen bestaat deels uit genen die actief zijn in het foetale brein. Maar wat juist die genen toevoegen? Er zijn zo veel van onze 20.000 genen die daar hun werk doen.

En wat doet dat oer-DNA in ons?

In laboratoria zullen genetici de 87 ‘unieke mutaties’ ongetwijfeld inbouwen in menselijke cellen, in muizen – om dan, beetje bij beetje, te ontdekken wat hun rol is. Ook dan zal ons genetisch portret nog niet af zijn. Want er zijn nog 3.000 andere plekken in het DNA van moderne mensen die uniek zijn, en misschien belangrijk. Die liggen niet in genen, maar ze kunnen de activiteit van genen wel beïnvloeden.

Tot zover de unieke mens. En wat doet die 1,5 tot 2,1 procent Neanderthaler-DNA in ons?

„Er wordt wel gesuggereerd dat het immuunsysteem van niet-Afrikanen deels afkomstig is van Neanderthalers of Denisovanen”, schrijft de Britse paleoantropoloog Chris Stringer in een reactie. „En het is ook mogelijk dat sommige van onze ziektes verband houden met hun oude DNA in onze lichamen.”

    • Hester van Santen