300 Neanderthal-voorouders

Reconstructie van de Nederlandse Neanderthaler, wiens schedelkapje in 2009 werd opgevist uit de Noordzee. Illustratie Kennis en Kennis

Neanderthalers en moderne mensen kregen samen ongeveer 300 kinderen. Moderne mensen tellen dus ruw geschat zo’n 300 Neanderthalers onder hun voorouders. Ook blijkt dat in totaal 20 procent van het Neanderthaler-DNA ergens in een modern mens voortleeft. Individuele mensen buiten Afrika dragen ieder een paar procent Neanderthaler-DNA in hun genenpakket, maar welke genen dat zijn kan dus behoorlijk verschillen. De menging met Neanderthalers vond buiten Afrika plaats.

Uit twee nieuwe genetische onderzoeken, die vandaag in Science en Nature verschijnen, blijkt ook dat die vermenging niet zonder problemen verliep. In sommige delen van ons genoom, zoals het X-chromosoom, is vrijwel geen Neanderthaler-DNA te vinden. Waarschijnlijk leidde Neanderthalergenen hier tot gezondheids- of vruchtbaarheidsproblemen bij de ‘bastaardkinderen’. Niet al het Neanderthal-DNA pakte ongunstig uit. Dankzij bijmenging van Neanderthalers hebben niet-Afrikanen nu een iets kleinere blinde vlek op hun netvlies. Ook gaven Neanderthalers ons genen voor huid- en haareiwitten.

Neanderthalers stierven ongeveer 30.000 jaar geleden uit. De gedrongen jager-verzamelaars waren de naaste verwanten van de moderne mens (Homo sapiens). Moderne mensen en Neanderthalers splitsten zich zo’n half miljoen jaar geleden van elkaar af. De twee kwamen elkaar pas weer tegen toen Homo sapiens Afrika verliet, zo’n 70 à 50.000 jaar geleden.

Onderlinge seks

Genetici weten sinds 2010 dat moderne mensen en Neanderthalers seks met elkaar hadden en onderling kinderen kregen. Ze vonden toen sporen van Neanderthalers terug in het DNA van moderne Europeanen en Aziaten. Maar welke genen wij van de Neanderthalers hebben geërfd, is nog nog niet eerder zo systematisch onderzocht. En dat terwijl genetici dolgraag willen weten welke Neanderthalereigenschappen in ons voortleven.

Twee onderzoeksgroepen hebben zich onafhankelijk van elkaar over die vraag gebogen. Het Amerikaans-Europese team, waar paleogenetici David Reich en Svante Pääbo deel van uitmaakten, gebruikte daarvoor het DNA van een Siberische Neanderthalervrouw die 50.000 jaar geleden stierf. Ze zochten naar varianten die Aziaten en Europeanen deelden met deze vrouw, maar niet met Afrikanen.

De Amerikanen Benjamin Vernot en Joshua Akey van de University of Washington pakten het anders aan: zij visten bij levende Europeanen en Aziaten naar blokken DNA die sterk afweken van die van Afrikanen. Deze lappen DNA zijn er waarschijnlijk door Neanderthalers ingebracht, redeneerde het duo. „Grofweg driehonderd succesvolle paringen zijn nodig om de totale inbreng van Neanderthalers te verklaren”, zegt Akey daarover, „afhankelijk van welke demografische modellen we gebruiken.”

Beide groepen komen tot dezelfde conclusies. Eén tot twee procent van ons huidige DNA komt van de Neanderthalers, maar hun bijdrage was ooit veel groter. Alleen voordelige Neanderthaler-varianten zijn behouden, de nadelige zijn in latere millennia uitgewied door natuurlijke selectie.

Verschillende mensensoorten

Voor de Nederlandse paleoantropoloog Fred Spoor onderstreept dit dat moderne mensen en Neanderthalers verschillende menssoorten waren. „Sommige bijdragen van Neanderthalers waren evolutionair nuttig, maar op ander plekken botste ons DNA.”

Vooral het X-chromosoom is gezuiverd van Neanderthaler-DNA, zagen Reich en zijn collega’s. Het bevat vijf keer zo weinig Neanderthaler-varianten als de andere chromosomen. Op het X-chromosoom liggen genen die de ontwikkeling van sperma regelen. Een kleine verstoring in die genen kan funest zijn voor mannen, omdat zij maar één kopie van het X-chromosoom hebben (vrouwen hebben er twee). Aangezien er tegenwoordig nog amper Neanderthaler-DNA op het X-chromosoom te vinden is, denken de genetici dat hybride mannen verminderd vruchtbaar waren.

Akey en Vernot vonden een andere plek in ons genoom die verstoken is van Neanderthaler-DNA, rond het gen FOXP2. FOXP2 geldt als ‘taalgen’. Mensen met een gemankeerde kopie hebben moeite met fijne mondmotoriek en grammatica. „Ik denk dat dit een verdere aanwijzing is dat FOXP2 een sleutelrol speelde in de evolutie van de moderne mens”, zegt Akey. Neanderthalers hadden dezelfde FOXP2-variant als wij, maar mogelijk was het bij hen op een andere manier actief.

Beide groepen bevestigden dat Aziaten net iets meer Neanderthaler-DNA hebben dan Europeanen. Het verschil is klein, maar meetbaar: 1,38 procent tegenover 1,15 procent, volgens Reich en zijn collega’s. Akey en Bernot denken dat de voorouders van Aziaten vaker seks hadden met Neanderthalers. Reich en zijn collega’s opperen een andere mogelijkheid: Europeanen hebben meer Neanderthaler-DNA uitgewied, omdat ze in de prehistorie met meer mensen waren. In grote groepen worden nadelige DNA-varianten sneller verwijderd.