Fragmenten van een schedel uit Xuchang in China, die mogelijk aan een denisova-mens heeft toebehoord. Foto: Z. Li et al / Science 355, 6328

Moderne mens vermengde zich twee keer met de mysterieuze denisova-mens

Homo sapiens, de moderne mens, heeft zich niet alleen gekruist met de neanderthaler, maar ook met een andere soort van archaïsche mens, de mysterieuze denisova-mens. Een nieuwe studie beschrijft nu hoe onderzoekers onverwacht ontdekt hebben dat er twee afzonderlijke episodes van genetische vermenging met de denisova's geweest zijn. Dat doet veronderstellen dat de genetische geschiedenis tussen de denisova-mensen en de moderne mensen gevarieerder is geweest dan tot nog toe werd gedacht. 

Terwijl ze een nieuwe methode voor genoomanalyse aan het ontwikkelen waren om hele genomen te vergelijken tussen moderne mensen en denisova-populaties, stelden onderzoekers van de University of Washington in Seattle onverwacht vast dat de genomen van twee groepen moderne mensen met denisova-voorouders op een opmerkelijke manier van elkaar verschillen, wat aantoont dat er twee aparte episodes van vermenging met de denisova-mens zijn geweest. Het gaat om de genomen - het geheel van de genetische informatie - van individuen uit Oceanië en uit Oost-Azië. 

"Het was al geweten dat individuen uit Oceanië, en met name individuen uit Papoea, in aanzienlijke mate van denisova-mensen afstammen. De genomen van moderne Papoea-individuen bevatten bij benadering zo'n vijf procent genetisch materiaal van denisova's", zo zei Sharon Browning aan Science Daily. Browning is professor biostatistiek aan de University of Washington School of Public Health, en de belangrijkste auteur van de nieuwe studie.

Onderzoekers wisten ook al dat het voorouderschap van de denisova-mens in mindere mate aanwezig is doorheen Azië. Aangenomen werd dat dit voorouderschap in Azië bereikt werd door migratie, en dus afkomstig was van Oceanische populaties. "Maar in dit nieuwe werk met Oost-Aziaten, vinden we een tweede set van denisova-voorouderschap, die we niet terugvinden bij de Zuid-Aziaten en de Papoea's", zei Browning. "Dit denisova-voorouderschap bij de Oost-Aziaten lijkt iets te zijn dat ze zelf verworven hebben."

Illustratie toont twee golven van vermenging met denisova-mensen. Illustratie: Browning et al./Cell

5.600 genomen

Nadat ze meer dan 5.600 sequenties van het hele genoom van individuen uit Europa, Azië, Amerika, en Oceanië bestudeerd hadden en vergeleken met het denisova-genoom, stelden Browning en haar collega's vast dat het denisova-genoom nauwer verwant is met de moderne Oost-Aziatische populatie dan met de moderne Papoea's. 

"We analyseerden al de genomen op zoek naar secties van DNA die er uitzagen alsof ze van denisova's kwamen" zei Browning. "Toen we stukken DNA van de Papoea's vergeleken met het denisova-genoom, bleken vele sequenties gelijkaardig genoeg om een "match" te zijn, maar een aantal van de DNA-sequenties bij de Oost-Aziaten, meer bepaald bij Han-Chinezen, Chinese Dai en Japanners, leken nog veel sterker op die van de denisova."

Browning en haar team deden beroep op genetische informatie van het UK10K-project,het 1000 Genomes Project en het Simons Genome Diversity Project. 

Vingerbeentje

Al wat we weten over het voorouderschap van de denisova-mens komt van een enkele reeks van fossielen van archaïsche mensen, die in de Denisova-grot in de Altaï-bergen in Siberië gevonden zijn. Het gaat om drie kiezen en een vingerbeentje van vier verschillende individuen.  In het vingerbeentje, dat vernietigd is om het DNA te kunnen sequencen, bleek het DNA uitzonderlijk goed bewaard, en in 2010 werd het genoom van dat individu, een jonge vrouw, gepubliceerd. Andere onderzoekers identificeerden al snel segmenten van het denisova-voorouderschap in verschillende nu levende populaties, voornamelijk bij individuen uit Oceanië, maar ook bij mensen uit Oost- en Zuid-Azië. 

"We nemen aan dat de vermenging met de denisova-mensen vrij snel gebeurd is nadat mensen Afrika uit getrokken zijn, zo'n 50.000 jaar geleden, maar we weten niet op welke locatie het gebeurd is", zei Browning. Ze stelt de theorie voorop dat mogelijk de voorouders van de Oceaniërs zich met een zuidelijke groep denisova-mensen vermengd hebben, terwijl de voorouders van de Oost-Aziaten zich met een noordelijke groep gemengd kunnen hebben. 

In de toekomst zijn de onderzoekers van plan om meer Aziatische en andere populaties wereldwijd te bestuderen, onder wie ook Indianen en Afrikanen. "We willen in heel de wereld gaan kijken of we aanwijzingen kunnen vinden voor kruisingen met andere archaïsche mensen", zei Browning. "Er zijn indicaties dat vermenging met archaïsche mensen in Afrika voorkwam, maar gezien het warmere klimaat heeft tot nu toe nog niemand archaïsche Afrikaanse menselijke fossielen kunnen vinden met genoeg DNA om het te kunnen sequencen."

De studie van professor Browning en haar team is gepubliceerd in "Cell".