Călătorie genetică

După naşterea a două mii de generaţii de la momentul primei migrări a speciei Homo Sapiens din Africa, numărul descendenţilor lor a ajuns astăzi la peste 6,5 miliarde pe întreaga Planetă. Există însă o întrebare care nu şi-a găsit răspunsul…

După naşterea a două mii de generaţii de la momentul primei migrări a speciei Homo Sapiens din Africa, numărul descendenţilor lor a ajuns astăzi la peste 6,5 miliarde pe întreaga Planetă. Există însă o întrebare care nu şi-a găsit răspunsul…

Care este motivul pentru care Homo Sapiens au părasit continentul natal, Africa, în urmă cu 60.000 de ani? Deşi acest moment a schimbat istoria lumii, marcînd începutul populării restului Pămîntului cu fiinţe superioare moderne, răspunsul întrebării este încă învăluit în mister, deşi au fost enunţate cîteva ipoteze în acest sens.

Se ştie, cu siguranţă, că, în urmă cu aproximativ 100.000 de ani, Terra era populată deja cu o serie de specii de hominizi – Homo Sapiens în Africa, Homo Erectus în Asia şi Homo Neanderthalensis în Europa, fiecare datînd pe continentul său de diferite sute de mii de ani. Neîncetat, oamenii de ştiinţă au încercat să-şi explice “călătoriile” genelor umane de-a lungul şi de-a latul Pămîntului.

Proiectul Genografic

Conceperea celei mai complexe hărţi genetice a fiinţelor umane moderne (Homo Sapiens Sapiens) – cel mai recent proiect al oamenilor de ştiinţă şi parte a unui studiu major denumit Proiectul Genografic – încearcă să descifreze misteriosul “drum” parcurs de genele umane, moştenite de la aceşti hominizi, pînă în zilele noastre. De cîţiva ani, genetecienii încearcă să pună la punct cea mai mare bază de date prin prelevarea mostrelor de material genetic de la mai mult de un sfert de milion de persoane de pe continente diferite, pentru a efectua un studiu masiv al evoluţiei şi răspîndirii celei mai inteligente specii de pe Planetă – omul. “În momentul în care cel mai vechi strămoş al omului a dat naştere unui fiu, care la rîndul său a procreat un alt fiu şi aşa mai departe, în ADN-ul lor s-au produs mutaţii genetice pe care acum le putem studia cu ajutorul analizei genelor”, a spus iniţiatorul proiectului, cercetătorul american Spencer Wells, citat de cotidianul britanic The Guardian.

Citește pe Antena3.ro

Ciuperca otrăvitoare cu dinți sau palmierul-fantomă. Cum arată cele mai ciudate plante și ciuperci descoperite în 2024

Migraţie

Teoria geneticienilor de peste ocean privind migraţia de pe continentul african susţine că, în urmă cu 60.000 de ani, Homo Sapiens au trecut prin Strîmtoarea Mandab pentru a intra pe teritoriul Asiei. Mai tîrziu, în urmă cu 50.000 de ani, după ce “cuceriseră” şi teritoriului Peninsulei Arabe, o parte dintre strămoşii noştri au ales drumul mării pentru a naviga pe lîngă partea de sud a Asiei şi a ajunge în Australia. Europa a intrat, abia în urmă cu 40.000 de ani, în rîndul teritoriilor de răspîndire, viaţa speciei Homo Sapiens aici devenind mai dificilă atît din cauza climei cu temperaturi scăzute, cît şi a prezenţei neanderthalienilor. În cele din urmă, ultimul spaţiu pe care s-au răspîndit fiinţele superioare, America, “a fost cucerit” de un grup de Homo Sapiens, stabilit iniţial în Asia, care a înaintat spre est, traversînd fîşia de pămînt ce lega, în trecut, cele două continente.

Pe marginea prăpastiei

Se poate spune, însă, că şi specia omului a fost în pericol de dispariţie în trecut, în urmă cu aproape 70.000 de ani, în momentul celei mai devastatoare erupţii vulcanice din ultimii două milioane de ani. “Putem să observăm că, exact înainte ca oamenii să părăsească Africa, umanitatea s-a aflat pe marginea prăpastiei numită «dispariţie», atunci cînd s-a produs erupţia vulcanului Mount Toba, în Sumatra (Indonezia – n.r.)”, explică Wells, referindu-se la teoria publicată în anul 1998 de către omul de ştiinţă Stanley H. Ambrose, profesor la Universitatea Urbana-Champaign din Illinois, SUA. Potrivit acestui studiu, “răzvrătirea” supervulcanului Toba a zguduit lumea Paleoliticului Mijlociu, cenuşa produsă în urma exploziei de lavă distrugînd vegetaţia pe Glob şi reducînd, la un nivel alarmant, numărul speciilor existente în acele vremuri. Erupţia din Sumatra, avînd un index de explozivitate vulcanică 8 (de 50 de ori mai mare decît cel al erupţiei vulcanului Vezuviu, care a distrus oraşul Pompei în anul 79 d.Hr.), a lăsat în urmă doar 10.000 de Homo Sapiens, provocînd totodată şi scăderea temperaturilor cu aproximativ cinci grade Celsius. Acest fenomen este suspectat ca fiind şi posibilul catalizator al apariţiei Erei glaciare. Teoria profesorului Ambrose arată că schimbarea climatică majoră a accelerat şi diferenţierea între speciile umane rămase, fenomen care a dus, într-un final, la păstrarea a doar două ramuri – Neandhertalienii şi Homo Sapiens. Potrivit evidenţelor genetice, din cei 10.000 de homo sapiens supravieţuitori ai catastrofei Toba s-au nascut următoarele generaţii care constituie astăzi specia umană, chiar dacă, în zilele noastre, aspectul oamenilor este diversificat în funcţie de continentele lumii.

Întîlnirea părinţilor ancestrali ai omenirii moderne, în urmă cu 60.000 de ani, este evidenţiată şi într-un studiu anterior efectuat de o echipă de geneticieni condusă tot de Spencer Wells. Rezultatul acestei cercetări, deşi nu completează teoria “catastrofei Toba”, se potriveşte în privinţa timpului în care s-a născut primul om modern.

Wells a făcut publică cercetarea genetică în urma căreia a demonstrat că prima femeie cu ADN mitocondrial propice perpetuării fiinţei umane moderne s-a născut cu 80.000 de ani înaintea primului bărbat cu cromozomul Y potrivit pentru a procrea umanitatea superioară, Homo Sapiens Sapiens. Astfel, Eva “mitocondrială”, cel mai recent strămoş pe linie maternă al umanităţii, deşi s-a născut în urmă cu 140.000 de ani în sudul Africii, transmiţînd de la mamă la fiică ADN-ul mitocondrial (mtADN), “s-a întîlnit” cu Adamul potrivit cu cromozom Y abia în urmă cu 60.000 de ani, adică în aceaşi perioadă în care este estimat timpul începerii exodului african.

Două specii

În prezent, în cadrul Proiectului Genografic, Wells încearcă să afle ce conexiuni genetice leagă popoarele actuale şi modul în care s-au diversificat atît de mult atît urmaşii acestui Adam care a transmis din generaţie în generaţie cromozomul Y specific tuturor bărbaţilor din zilele noastre. Geneticienii au descoperit, în cadrul aceluiaşi studiu, că omenirea a mai avut, în trecut, un moment de cumpănă în perpetuarea speciei. “Cumpăna” s-a petrecut în urmă cu 150.000 de ani, cînd Homo Sapiens, aflaţi încă pe teritoriul african, au suferit o modificare a genelor care a determinat evoluţia oamenilor în două specii aproape diferite. Acestea au trăit separate timp de aproximativ 100.000 de ani, pentru a se reuni, ulterior, înainte de naşterea primelor generaţii Homo Sapiens care au migrat pe celelalte continente. Astfel au luat naştere două comunităţi umane diferite, localizate în estul şi în sudul Africii, care au evoluat izolat. În urma studierii “mtADN”-ului mai multor populaţii africane, oamenii de ştiinţă au concluzionat că, din punct de vedere genetic, acestea fac parte dintr-un singur popor deoarece în genele lor nu există semnătura unei fisuri prezente la restul fiinţelor umane. Astfel, cercetătorii au construit un arbore genealogic al grupurilor de “mtADN” studiate, obţinînd două linii genetice diferite, separate în urmă cu 150.000 de ani. Potrivit studiului, una dintre aceste ramuri genetice este predominantă, astăzi, atît în estul şi vestul Africii, cît şi pe linia maternală a fiinţelor umane care trăiesc pe restul continentelor. Cea de-a doua ramură genetică se regăseşte la tribul de boşimani Khoisan din sudul Africii, acest popor fiind cel mai apropiat, din punct de vedere genetic, de părinţii ancestrali. Cînd vine vorba de motivul acestei evoluţii izolate, cercetătorii spun că o posibilă explicaţie constă în schimbarea climatică prin care a trecut estul Africii. Însă seria de secete masive petrecute pe acest continent în perioada cuprinsă între 135.000 şI 90.000 de ani în urmă pare a fi, potrivit unui studiu din cadrul aceluiaşi proiect, şi buturuga care mai avea foarte puţin pînă la a răsturna carul umanităţii. Cu destul timp înainte de “catstrofa Toba”, din cauza acestor fenomene climatice, numărul fiinţelor umane s-a redus pînă la 2.000 de specimene. Cert este, însă, că Homo Sapiens s-au reunit la începutul epocii de piatră pentru “a scrie” apoi istoria Pămîntului populat de fiinţe superioare. “Grupuri micuţe de oameni primitivi, forţate să trăiască separat din cauza condiţiilor climatice aspre, s-au redresat de pe marginea prăpastiei pentru a se reuni şi a popula lumea. O adevărată epopee scrisă în ADN-ul nostru”, a explicat Spencer Wells în timpul desfăşurării cercetărilor.

Harta genetică a Europei

În timp ce oamenii de ştiinţă realizau studiile afiliate Proiectului Genografic, o echipă de geneticieni olandezi desfăşura o serie de cercetări asemănătoare, dar pe o arie mai restrînsă – continentul european. Astfel, Europa are astăzi o hartă genetică în urma căreia pot fi studiate gradele de rudenie dintre popoarele bătrînului continent. Oamenii de ştiinţă de la Universitatea Erasmus din Olanda, implicaţi în aceste studii, speră să ajungă la performanţa de a creea teste genetice în urma cărora să poată stabili din ce ţară europeană provine o anumită persoană. Harta, concepută în urma analizării mostrelor de ADN prelevate de la aproximativ 2.500 de persoane, arată că diferenţele genetice majore se află între popoarele nordice şi cele sudice. În plus, spune Manfred Kayser, expert în genetică la univerisitatea sus-amintită, între populaţiile Europei există două bariere genetice de proporţii. Una dintre ele – între finlandezi şi restul europenilor – a fost cauzată de evoluţia rapidă a acestora dintr-un popor foarte mic, specia transmiţînd urmaşilor trăsăturile genetice atipice. Cea de-a doua barieră genetică, descoperită între italieni şi restul populaţiei europene, poate fi explicată prin prezenţa unei “piedici” – Munţii Alpi (consideraţi un mijloc de a bloca accesul restului populaţiei în Italia de astăzi). Potrivit cercetătorilor, aceste deosebiri pot reprezenta rezultatul migrărilor preistorice pe teritoriul european. În ceea ce priveşte colonizarea Europei în preistorie, există o serie de teorii mai mult sau mai puţin controversate. Rezultatele studiilor crează divergenţe, cel mai adesea, între arheologi şi geneticieni. Ce se ştie cu siguranţă este faptul că Europa s-a aflat, în preistorie, sub trei valuri de migraţie importante, venite de fiecare dată din sud.

Cro-Magnon

Prima migraţie, produsă în urma cu mai mult de 40.000 de ani, marchează intrarea speciei Homo Sapiens în Europa. Aceştia erau denumiţi Cro-Magnon, fiind primii oameni care aveau un schelet modern. O descoperire recentă în lumea ştiinţei arată, în plus, că aceşti Cro-Magnon erau europeni moderni nu doar din punct de vedere anatomic, ci şi din perspectivă genetică. Cel puţin asta “spune” o fosilă umană descoperită în sudul Italiei, care datează de 28.000 de ani. Studiul genetic a fost, însă, o adevărată provocare tehnică, din cauza faptului că Homo Sapiens au coexistat un timp îndelungat cu Neandhertalienii din Europa. Potrivit oamenilor de ştiinţă, cea mai mare problemă era obţinerea unei secvenţe genetice fiabile, chiar dacă se cunoaşte că ADN-ul neandhertalian era cu totul diferit de genomul omului modern. “Riscul apărut în studierea specimenelor preistorice este acela de a atribui fosilei material genetic lăsat acolo de arheologii sau biologii care au manevrat-o”, explică unul dintre cercetători, Guido Barbujani, de la Universitatea din Ferrara, Italia. Pentru a evita această confuzie, oamenii de ştiinţă au ales să cerceteteze toate secvenţele genetice şi tipurile de ADN din mostre prelevate atît de la oasele fosilizate, cît şi de la toate persoanele care au intrat în contact cu acestea. Rezultatele studiului au demonstrat, pentru prima dată, că diferenţele anatomice dintre Neandhertalieni şi Cro-Magnon sînt asociate cu diferenţe genetice foarte clare între cele două specii. “Individul Paglicci 23 (fosila umană de Cro-Magnon din sudul Italiei, n.r.) are o secvenţă genetică mitocondrială care încă este comună în Europa, fiind radical diferită de contemporanii lor Neandhertalieni. Acest fapt demonstrează o continuitate genealogică pe parcursul a 28.000 de ani, de la Cro-Magnon la europenii moderni”, a adăugat Barbujani.

Eradicarea

Dacă europenii pot răsufla astăzi, uşuraţi, că nu au părinţi ancestrali Neandhertalieni, acest lucru se datorează însă unei perseverenţe dusă timp de zeci de mii de ani de specia Cro-Magnon-ilor. Din cauza acestui timp îndelungat de populare a Europei cu fiinţe superioare inteligente se poate spune că Neandhertalienii nu “s-au lăsat” foarte uşor, oamenii de ştiinţă indicînd că există posibilitatea unei competiţii acerbe în ceea ce priveşte teritoriul. Avînd masa corporală mult mai mare, pe un schelet bine construit, Neandhertalienii erau mult mai puternici din punct de vedere fizic decît Homo Sapiens. În plus, trăind în Europa timp de mai mult de 200.000 de ani, Omul de Neandhertal era mult mai bine adaptat la condiţiile climatice aspre. Cea mai stabilă teorie din punctul de vedere al argumentelor ştiinţifice este aceea că omul modern anatomic – Cro-Magnon – a reuşit, în cele din urmă, să alunge specia primitivă în Peninsula Iberică. Astfel, “Era Neandhertaliană” a dispărut în urmă cu circa 24.000 de ani, ultima populaţie trăind într-un lanţ de peşteri de pe coasta Gibraltarului. O altă ipoteză, care implica “absorbţia” Neandhertalienilor în specia Homo Sapiens, a ieşit din vizorul oamenilor de ştiinţă deoarece, pînă în momentul de faţă, nu există nici o dovadă genetică a posibilei existenţe a unor hibrizi Homo Sapiens - Neandhertal.

Scădere

În timpul Paleoliticului Superior, în urmă cu aproximativ 20.000 de ani, populaţia Europei a scăzut considerabil din cauza schimbărilor climatice şi a reapariţiei gheţarilor. În urmă cu 17.000 de ani Homo Sapiens au repopulat acest continent, răspîndindu-se, din nou, din sudul teritoriului de unde se refugiaseră în momentul scăderii temperaturii. Există o ipoteză a oamenilor de ştiinţă britanici care susţine că nord-europenii sînt urmaşi ai unui grup de Homo Sapiens, care au supravieţuit îngheţului care a redus populaţia iniţială a Europei. Potrivit acestui studiu, genomul europenilor împarte trăsături comune cu cel al părinţilor ancestrali vînători de bizoni. Această cercetare pare să completeze, oarecum, teoria expusă anterior de geneticianul olandez Manfred Kayser în privinţa populaţiei finlandeze. Cercetarea efectuată de britanici arată că acest grup de fiinţe umane a dat naştere următoarelor generaţii de oameni moderni, dar experţii spun că este imposibil de precizat cît de numeros era acest grup.

Cercetătorii estimează că numărul de Homo Sapiens rămas după perioada de răcire a climei este cuprins între 50 şi 1.000 de specimene. Astfel, aceast fenomen, pare să fi fost aproape o “sugrumare” a speciei în istoria populării Europei. În urmă cu 10.000 de ani a avut loc, însă, cea de-a treia colonizare a continentului european, prin migrarea masivă a Homo Sapiens din Orientul Apropiat, aceştia aducînd obiceiul unor îndeletniciri, ca agricultura şi confecţionarea uneltelor.

Libanezi “europeni”

În ceea ce priveşte răspîndirea genelor, o analiză realizată în cadrul Proiectului Genografic arată că bărbaţii libanezi poartă în genomul lor un marcator genetic specific ADN-ului european. Potrivit cercetătorilor, această imixtiune a apărut, mii de ani mai tîrziu, în secolul al XI-lea d.Hr, în timpul Cruciadelor. Cromozomul Y masculin distinct “a fost uitat” aici de cavalerii cruciaţi, după invadarea Libanului şi stabilirea lor pe acest teritoriu. Această descoperire expune, din punct de vedere genetic, evoluţia a două religii majore din această ţară. Potrivit cercetătorilor, la prima vedere distribuţia marcatorilor genetici părea că este de neobservat la populaţiile creştine şi musulmane care trăiesc în Liban. Însă, în urma unei analizări amănunţite a cromozomilor Y, din materialul genetic prelevat de la aproape 1.000 de bărbaţi libanezi, cercetătorii au descoperit două linii

genetice distincte. “La libanezii creştini am observat prezenţa frecventă a unui marcator genetic specific Europei de Vest”, a spus Spencer Wells, explicînd că studiul a implicat compararea liniei genetice cu cea a persoanelor din ţări precum Franţa, Germania, Italia şi Marea Britanie. Chiar dacă această descoperire nu clarifică similarităţile dintre comunităţile libaneze, se potriveşte, însă, cu istoria orală a poporului, care spune că există libanezi descendenţi ai cavalerilor cruciaţi.

Cel mai important este, pentru oamenii de ştiinţă, că rezultatele acestui studiu indică o legătură genetică între poporul din Liban şi cavalerii cruciaţi ai secolului al XI-lea. Potrivit doctorului Wells, o altă legătură genetică asemănătoare a fost descoperită şi în regiunile unde a domnit primul împărat mongol, Gingis Han. Proiectul Genografic, care se va desfăşura şi pe parcursul următorilor doi ani, este finanţat, în urma unei colaborări, de National Geographic Society, IBM şi organizaţia caritabilă americană “Waitt Family Foundation”, beneficiind de fonduri în valoare de 40 de milioane de dolari.

Neanderthalienii

Specia omului de Neanderthal (foto sus şi dreapta) a fost o adevărată provocare pentru Omul Modern, eradicarea primilor durînd mai bine de 20.000 de ani. Cu toate că nu se ştie sigur motivul pentru care Homo Sapiens au părăsit Africa, cert este că în Europa aceştia i-au întîlnit pe neanhertalienii, stabiliţi aici de 300.000 de ani. Potrivit istoricilor, luptele pentru teritoriu date între Neanderthalieni şi Homo Sapiens au durat timp de 20 de milenii.

Cro-magnon

Primele fosile ale speciei europene Homo Sapiens – Cro-Magnon (foto sus) – au fost descoperite în anul 1868 în regiunea Dorodgne din Franţa. Au urmat noi descoperiri ale scheletelor oamenilor mo-derni şi în alte zone ale bătrînului continent. Astăzi, analizele patologice ale fosilelor arată că primii hominizi, care au populat Europa, în urmă cu aproximativ 40.000 de ani, au avut o viaţă dificilă din punct de vedere fizic, dovadă fiind o serie de fracturi observate pe oasele fosilizate. Din punct de vedere genetic, cercetătorii au demonstrat că aceşti Homo Sapiens sînt unicii părinţi ai europenilor, oamenii moderni neavînd nici o genă moştenită de la Neandherthalieni. Rezultatul acestor studii a fost obţinut în urma cercetării pe linie genetică maternă, adică a ADN-ului mitocondrial.

Charles Darwin

În prezent, cea mai bine argumentată teorie a evoluţiei Omului Modern – Homo Sapiens Sapiens – urmează modelul ipotezei recente a originii unice (RSOH), cunoscut şi ca modelul originii recente africane. RSOH arată că fiinţa umană modernă a evoluat doar din Africa, în perioada cuprinsă între 200.000 şi 100.000 î.Hr., membrii unei ramuri descendente din această specie migrînd, în urmă cu 60.000 de ani, către celelalte continente. Primul care a sugerat posibitatea dezvoltării speciei umane din Africa a fost Charles Darwin în lucrarea intitulată “Originea speciilor şi selecţia sexuală”, publicată în anul 1871. Teoria lui Darwin nu a găsit, însă, prea mulţi adepţi deoarece în acele vremuri fosilele hominizilor nu erau, aşa cum s-ar spune, “foarte la îndemînă”. Ipoteza naturalistului a fost confirmată după 50 de ani, odată cu descoperirea unor astfel de fosile.

Analiză genetică

Analiza istoriei omenirii din punct de vedere genetic implică studierea a două componente din care este construit genomul uman – ADN-ul mitocondrial şi cromozomul Y. Aceştia sînt “pionii” principali transmişi din generaţie în generaţie, constituind parte a materialului genetic care poate oferi răspunsuri la întrebările legate de originea speciei umane. ADN-ul mitocondrial ancestral provine de la prima femeie al cărei material genetic conţinea haplogrupul L1 (haplogrup fiind un grup de ramificaţii genetice care au în comun una sau mai multe mutaţii specifice indivizilor din grupul respectiv, n.r.), acesta regăsindu-se şi astăzi la unele triburi din Africa. Haplogrupurile L2 şI L3 sunt descendente ale lui L1 şi se regăsesc tot la membrii unor grupuri africane. Haplogrupurile macro M şi N, descendente din L3, constituie liniile genetice care se regăsesc în materialul genetic al tuturor oamenilor care trăiesc în restul lumii, în afara Africii.