Po raz pierwszy międzynarodowemu zespołowi kierowanemu przez naukowców z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej Maxa Plancka udało się przeprowadzić sekwencjonowanie wielu osobników z odległej społeczności neandertalskiej na Syberii. Wśród tych trzynastu osób naukowcy zidentyfikowali wiele spokrewnionych osób – wśród nich ojca i jego nastoletnią córkę. Badaczom udało się również wykorzystać trzynaście genomów, aby uzyskać wgląd w organizację społeczną społeczności neandertalskiej. Wydaje się, że była to niewielka grupa bliskich krewnych, składająca się z dziesięciu do dwudziestu członków, a społeczności łączyła głównie migracja kobiet.
Pierwszy szkic genomu neandertalskiego został opublikowany w 2010 roku. Od tego czasu naukowcy z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka zsekwencjonowali kolejnych 18 genomów z 14 różnych stanowisk archeologicznych w całej Eurazji. Chociaż te genomy dostarczyły wglądu w szersze zarysy historii neandertalczyków, wciąż niewiele wiemy o poszczególnych społecznościach neandertalczyków.
Aby zbadać strukturę społeczną neandertalczyków, naukowcy zwrócili uwagę na południową Syberię, region, który wcześniej był bardzo owocny dla badań nad starożytnym DNA – w tym odkrycia szczątków hominina Denisova w słynnej Jaskini Denisova. Z prac wykonanych w tym miejscu wiemy, że neandertalczycy i denisowianie byli obecni w tym regionie przez setki tysięcy lat i że neandertalczycy i denisowianie wchodzili ze sobą w interakcje – jak odnalezienie dziecka z ojcem denisowianem i neandertalczykiem. pokazała matka.
Pierwsza społeczność neandertalska
W swoim nowym badaniu naukowcy skupili się na szczątkach neandertalczyków w jaskiniach Chagyrskaya i Okladnikov, które znajdują się w promieniu 100 kilometrów od jaskini Denisova. Neandertalczycy krótko zamieszkiwali te miejsca około 54 000 lat temu, a z ich złóż wydobyto wiele potencjalnie współczesnych szczątków neandertalczyków. Naukowcy z powodzeniem pobrali DNA z 17 szczątków neandertalczyków – największej liczby szczątków neandertalczyków, jakie kiedykolwiek zsekwencjonowano w jednym badaniu.
Jaskinia Czagyrska była odkopywana w ciągu ostatnich 14 lat przez naukowców z Instytutu Archeologii i Etnografii Rosyjskiej Akademii Nauk. Oprócz kilkuset tysięcy kamiennych narzędzi i kości zwierzęcych udało się odzyskać ponad 80 fragmentów kości i zębów neandertalczyków, jednego z największych skupisk tych skamieniałych ludzi nie tylko w regionie, ale i na świecie.
Neandertalczycy w Chagyrskaya i Okladnikov polowali na koziorożce, konie, żubry i inne zwierzęta, które wędrowały przez doliny rzeczne, nad którymi górują jaskinie. Zbierali surowce do swoich narzędzi kamiennych kilkadziesiąt kilometrów dalej, a występowanie tego samego surowca w jaskiniach Chagyrskaya i Okladnikov również potwierdza dane genetyczne, że grupy zamieszkujące te miejscowości były ściśle powiązane.
Wcześniejsze badania skamieniałego palca z jaskini Denisova wykazały, że neandertalczycy zamieszkiwali góry Ałtaj znacznie wcześniej, około 120 000 lat temu. Dane genetyczne wskazują jednak, że neandertalczycy z jaskiń Czagyrska i Okladnikowa nie są potomkami tych wcześniejszych grup, ale są bliżej spokrewnieni z europejskimi neandertalczykami. Przemawia za tym również materiał archeologiczny: narzędzia kamienne z Jaskini Czagirskiej najbardziej przypominają tzw. kulturę mikokijską znaną z Niemiec i Europy Wschodniej.
17 szczątków pochodziło od 13 neandertalczyków – 7 mężczyzn i 6 kobiet, z których 8 było dorosłych, a 5 dzieci i młodzieży. W swoim mitochondrialnym DNA naukowcy odkryli kilka tak zwanych heteroplazmii, które były wspólne dla poszczególnych osób. Heteroplazmie to szczególny rodzaj wariantu genetycznego, który utrzymuje się tylko przez niewielką liczbę pokoleń.
Najbardziej na wschód wysunięci neandertalczycy
Wśród tych szczątków były szczątki ojca neandertalczyka i jego nastoletniej córki. Naukowcy znaleźli także parę krewnych drugiego stopnia: młodego chłopca i dorosłą kobietę, być może kuzynkę, ciotkę lub babcię. Połączenie heteroplazmii i pokrewnych osobników silnie sugeruje, że neandertalczycy w Jaskini Czagirskiej musieli żyć i umierać mniej więcej w tym samym czasie.
„Fakt, że żyli w tym samym czasie, jest bardzo ekscytujący. Oznacza to, że prawdopodobnie pochodzili z tej samej społeczności społecznej. Tak więc po raz pierwszy możemy wykorzystać genetykę do zbadania organizacji społecznej społeczności neandertalskiej” – mówi Laurits Skov, który jest pierwszym autorem tego badania.
Innym uderzającym odkryciem jest niezwykle niska różnorodność genetyczna w tej społeczności neandertalczyków, zgodna z liczebnością grupy od 10 do 20 osób. Jest to znacznie mniej niż w przypadku jakiejkolwiek starożytnej lub współczesnej społeczności ludzkiej i jest bardziej zbliżone do liczebności grup zagrożonych gatunków na skraju wyginięcia.
Jednak neandertalczycy nie żyli w całkowicie odizolowanych społecznościach. Porównując różnorodność genetyczną chromosomu Y, który jest dziedziczony z ojca na syna, z różnorodnością mitochondrialnego DNA, dziedziczoną po matkach, naukowcy mogli odpowiedzieć na pytanie: czy to mężczyźni czy kobiety przemieszczali się między społecznościami ? Odkryli, że różnorodność genetyczna mitochondriów była znacznie wyższa niż różnorodność chromosomu Y, co sugeruje, że te społeczności neandertalczyków były głównie powiązane migracją kobiet. Pomimo bliskości Jaskini Denisova, wydaje się, że migracje te nie dotyczyły denisowian – naukowcy nie znaleźli dowodów na przepływ genów denisowian u neandertalczyków z Czagyrskiej w ciągu ostatnich 20 000 lat, zanim te osobniki żyły.
„Nasze badanie dostarcza konkretnego obrazu tego, jak mogła wyglądać społeczność neandertalska” – mówi Benjamin Peter, ostatni autor badania. „To sprawia, że neandertalczycy wydają mi się o wiele bardziej ludzcy”.