De Denisova-grot in Siberië, waar de enige stoffelijke overblijfselen van de denisovamens gevonden zijn. Xenochka/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0

Stamboom van mysterieuze denisovamens uitgebreid met twee nieuwe ondersoorten

Het is al langer bekend dat de moderne mens zich vermengd heeft met onze naaste verwanten, de neanderthalers en de raadselachtige denisovamensen. Nieuw DNA-onderzoek bij de bewoners van de eilanden van Zuidoost-Azië en Papoea-Nieuw-Guinea doet nu veronderstellen dat er naast de Siberische denisova's nog twee erg verschillende groepen denisovamensen bestaan hebben. En mogelijk hebben de Papoea's zich daar nog erg kort geleden mee gekruist, slechts zo'n 15.000 jaar geleden.    

De denisovamens is een mensensoort waarvan men aanneemt dat ze in Azië en Zuidoost-Azië geleefd heeft. Denisova's zijn slechts bekend van enkele botfragmenten uit een grot in het Altaj-gebergte in Siberië, maar ze hebben wel hun genen achtergelaten in het genoom van hedendaagse mensen buiten Afrika. 

Momenteel wordt algemeen aanvaard dat toen Homo sapiens, de moderne mens, zich vanuit Afrika over de wereld begon te verspreiden, hij eerst de neanderthalers ontmoet heeft, en zich daarmee vermengd heeft, en dat hij vervolgens, naarmate de mens verder naar het oosten trok, de denisovamensen ontmoet heeft en zich ook met hen gekruist heeft. 

Het was daarbij al duidelijk dat de eilanden van Zuidoost-Azië en Papoea-Nieuw-Guinea een bijzondere plaats innamen in dit verhaal, aangezien de hedendaagse bewoners daar het meeste DNA van archaïsche mensachtigen in hun genoom meedragen van alle mensen op aarde, tot wel 5 procent. Het gebied speelt dan ook een sleutelrol in de vroege evolutie van Homo sapiens buiten Afrika, maar in onze kennis zitten grote gaten. 

Om die gaten zo veel mogelijk te dichten ging een internationaal team op zoek naar archaïsch DNA in 161 nieuwe, volledig "uitgeschreven" genomen van mensen uit 14 eilandgroepen in Zuidoost-Azië en Papoea-Nieuw-Guinea. De onderzoekers wijzen erop dat dit gebied grotendeels onontgonnen is op het vlak van DNA-onderzoek: een groot deel van de deelnemers aan de studie komt uit Indonesië, het land met de op drie na grootste bevolking ter wereld. En toch is de nieuwe studie de eerste die de volledige genomen bekijkt van Indonesiërs, op enkele genomen na die in een wereldwijd onderzoek naar genetische diversiteit uit 2016 werden opgenomen.  

De onderzoekers zeggen dat dit de wetenschappelijke interpretaties vertekent, zoals hier in de geografische verdeling van oude populaties van mensachtigen. "Mensen dachten vroeger dat denisovamensen op het Aziatische vasteland leefden, en ver naar het noorden", zei professor Murray Cox in een mededeling van Cell Press. "Ons werk toont daarentegen aan dat het centrum van de archaïsche diversiteit niet in Europa en het bevroren noorden lag, maar integendeel in tropisch Azië." Cox is professor computerbiologie aan de Massey University in Nieuw Zeeland en de belangrijkste auteur van de nieuwe studie. 

Replica van een kies van een denisovamens uit de Denisova-grot in het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen. Thilo Parg/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0

Twee nieuwe, erg verschillende groepen denisovamensen

De analyse van de 161 nieuwe genomen liet inderdaad zien dat er zich heel wat afgespeeld heeft op de eilanden van Zuidoost-Azië en Papoea-Nieuw-Guinea op genetisch vlak.

De onderzoekers vonden in de genomen archaïsche genen die wijzen op het bestaan van twee nieuwe groepen van denisovamensen, die sterk verschillen van de groep in de grot in Siberië. Ze noemden de nieuwe groepen D1 en D2,  de populatie in Siberië wordt D0 genoemd. 

Volgens de onderzoekers heeft D1 zich zo'n 283.000 jaar afgescheiden van de denisova-afstamminglijn en D2 363.000 jaar geleden, niet lang nadat de denisovamens zich afgescheiden heeft van de neanderthaler. Dat moet tussen 380.000 en 470.000 jaar geleden gebeurd zijn.

Volgens de onderzoekers houdt dat in dat D2, en ook D1, even veel verschillen van D0 als van de neanderthalers, en ze suggereren dat D2 mogelijk opnieuw geclassificeeerd moet worden met een eigen, aparte naam. 

De twee nieuwe groepen waren reproductief gescheiden van de Siberische groep, en van elkaar, ze hebben zich dus niet met elkaar vermengd. Maar de beide groepen hebben zich wel gekruist met de moderne mens, en zo zo'n 4 procent bijgedragen aan het genoom van de Papoea's. Daarbij zitten zo'n 400 variante vormen van genen die een centrale rol spelen in het immuunsysteem en bij het verteren van vetten, en die de Papoea's dus overgeërfd hebben van de denisovamensen. 

Opgravingen in de oostelijke kamer van de Denisova-grot. Bence Viola/Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology

Leefden er nog denisovamensen 15.000 jaar geleden?

Opmerkelijk is dat volgens de onderzoekers er bij de Papoea's op twee verschillende tijdstippen archaïsche genen in het genoom zijn opgenomen, en dat de tweede keer, die afkomstig is van de groep D1 en beperkt bleef tot Papoea-Nieuw-Guinea en enkele naburige eilanden, slechts zo'n 15.000 jaar geleden zou plaatsgevonden hebben. 

Dat zou betekenen dat er toen op de eilanden nog denisovamensen zouden geleefd hebben, en die populatie zou dan de laatste archaïsche mensensoort geweest zijn die nog met de moderne mens samenleefde. Neanderthalers waren immers al 25.000 jaar eerder uitgestorven en Homo erectus waarschijnlijk al veel langer.

Niet alle wetenschappers zijn daar echter van overtuigd en sommigen stellen dan ook een alternatief scenario voor. Volgens hen zouden moderne mensen al langer geleden zich gekruist hebben met denisovamensen, wat een "hybride" populatie zou opgeleverd hebben met veel denisova-genen.  Die zou dan geïsoleerd geraakt zijn, en later, zo'n 15.000 jaar geleden, opnieuw in contact gekomen zijn met moderne mensen en zich daarmee gemengd hebben. Dat zou dan gezorgd hebben voor de nieuwe injectie van denisova-genen, zonder dat er nog "volbloed" denisovamensen zo lang overleefd moeten hebben. 

Een Papoea-man van de Dani-stam op weg naar zijn huis in Pasema. 710928003/Wikimedia Commons/CC BY-SA 2.0

Wijd verspreid

De onderzoekers besluiten hun studie door te zeggen dat de denisovamensen verspreid waren over minstens drie geografisch gescheiden takken, waarbij een tak, D2, genen heeft bijgedragen aan de moderne bevolking van Oceanië, en in mindere mate van Azië, een tweede tak, D1, blijkbaar beperkt bleef tot Papoea-Nieuw-Guinea en enkele naburige eilanden, en een derde tak, D0, genen heeft bijgedragen aan de bevolking van Oost-Azië en Siberië, en aan de oorspronkelijke inwoners van Amerika. 

Dat toont aan dat de denisovamensen in staat waren om geografische barrières te overwinnen, onder meer de diepe zeestraten die tussen de Indonesische eilanden Bali en Lombok, en Borneo en Celebes lopen.  Ze waren ook in staat om zich aan te passen aan een enorme diversiteit aan milieus, van gematigde continentale steppes tot tropische eilanden op de evenaar.  

Het beeld dat verschijnt, zo schrijven de onderzoekers, is dat de moderne mens toen hij uit Afrika weg trok, niet terechtkwam in dunbevolkte, zo goed als lege gebieden, maar integendeel herhaaldelijk en langdurig in contact kwam met andere mensensoorten. Die genetische contacten hebben een rijke erfenis opgeleverd, met honderden varianten van genen die nog steeds bijdragen aan het adaptieve succes van de hedendaagse moderne mensen. 

De studie van het internationaal team is eerder deze maand verschenen in het vakblad Cell