Współczesni ludzie mogą faktycznie wymazać Neandertalczyków – ale nie tylko poprzez wojnę lub morderstwo. Nowe badanie sugeruje, że gdy dwie gatunki się skrzyżowały, powolna genetyczna niezgodność zwiększała ryzyko niepowodzenia ciąży u matek hybrydowych. Podobna niezgodność między matkami a płodami może również pomóc w wyjaśnieniu części ciąż, które obecnie się nie powiodą.
Wiemy z badań genetycznych, że między około 50 000 a 45 000 lat temu doszło do trwałego skrzyżowania między Homo sapiens i Neandertalczykami. Neandertalczyki wyginęły około 41 000 lat temu, ale niektóre z ich DNA przetrwało w nowoczesnych ludziach o pochodzeniu spoza Afryki, stanowiąc około 1 do 2 procent genomu.
Ale z tajemniczą niezgodność, żadne z DNA mitochondrialnego u współczesnych ludzi nie pochodzi od Neandertalczyków. Ta forma DNA jest przenoszona przez komórki jajowe, a nie plemniki, więc zawsze jest dziedziczona od matki.
Patrick Eppenberger z Uniwersytetu w Zurychu w Szwajcarii i jego koledzy zaproponowali możliwe wyjaśnienie tego zjawiska. Sugerują, że kobiety z rodzicami Neandertalczyków i H. sapiens miałyby wyższe ryzyko niepowodzeń ciąży z powodu niezgodności genów między nimi a ich płodem.
Neandertalczyki i H. sapiens miały różne warianty genu PIEZO1, krytycznego dla transportu tlenu we krwi. Badacze zanalizowali DNA nowoczesnych ludzi i Neandertalczyków oraz modelowali różnice w białku PIEZO1, aby zrozumieć, jak oba warianty mogłyby wzajemnie oddziaływać. Badali również ludzkie czerwone krwinki w laboratorium, używając środka chemicznego, aby symulować działanie wariantu Neandertalczyków.
Znaleźli, że wariant Neandertalczyków, V1, powoduje, że czerwone krwinki na stały tlen bardziej silnie wiążą się w porównaniu z wariantem H. sapiens, V2. V1 dominuje, więc osoba dziedzicząca zarówno V1, jak i V2, miałaby czerwone krwinki o tej wysokiej zdolności do wiązania tlenu.
Oznacza to, że płód wynikający ze skrzyżowania Neandertalczyków i H. sapiens mógłby rozwijać się zdrowo zarówno w matce Neandertalczyka, jak i H. sapiens. Ale według badania, problemy mogłyby pojawić się w następnym pokoleniu. Hybrydowa matka z V1 i V2, nosząca płód z dwiema kopiami V2, miałaby wyższą zdolność do wiązania tlenu niż jej płód, więc dostarczałaby mniej tlenu przez łożysko. To mogłoby pogorszyć rozwój płodu i zwiększyć ryzyko utraty ciąży.
Eppenberger i jego koledzy odmówili udzielenia wywiadu, ale w artykule argumentują, że ta niezgodność spowodowałaby, że populacja Neandertalczyków doświadczała utraty swojej potencjalnej reprodukcji. „Przez tysiąclecia współistnienia, nawet niskie poziomy przepływu genów z nowoczesnych ludzi do populacji Neandertalczyków mogły wprowadzić stopniowe przeznaczenie reprodukcyjne, którego skutki nasilałyby się przez pokolenia” – piszą.
To nie byłoby takim problemem dla populacji H. sapiens, ponieważ była znacznie większa, sugeruje zespół. DNA Neandertalczyków mogło rozprzestrzeniać się w populacji za pośrednictwem ojców, ale wariant V1 zostałby szybko wyeliminowany przez dobór naturalny. To może wyjaśnić, dlaczego jądrowe DNA Neandertalczyków przetrwało wśród współczesnych ludzi, podczas gdy DNA mitochondrialne, dziedziczone tylko przez matki, nie.
Mimo że nie pochodzi od DNA Neandertalczyków, badacze zauważają również, że obecnie występują niektóre mutacje wPIEZO1 z podobnym efektem, które mogą powodować niektóre przypadki nieuzasadnionej utraty ciąży poprzez podobną niezgodność między matką a płodem.
Sally Wasef z Queensland University of Technology w Brisbane, Australia, mówi, że odkrycie opóźnionej niezgodności pokoleń drugiego jest „dobrym wglądem”. „Nawet niewielkie zaburzenia reprodukcji mogą zepchnąć małe grupy poniżej poziomu zastępczego, co może spowodować spadek liczebności i, w kruchych warunkach, spiralę wymierania” – mówi.
„Mówiąc to, traktowałbym to odkrycie jako jedną z zagadek niż całą historię” – mówi. „Skutki prawdopodobnie są umiarkowane i dodają do innych nacisków ekologicznych i społecznych”.
Laurits Skov z Uniwersytetu w Kopenhadze w Danii mówi, że prawdopodobnie było zaangażowanych wiele czynników w zagładę Neandertalczyków, w tym zmiany klimatu, pojawienie się nowoczesnych ludzi, mały rozmiar wspólnoty Neandertalczyków, wprowadzenie nowych chorób i niezgodności genetycznych.
Skov mówi również, że byłby zaskoczony, gdyby to różnica w zdolności tlenu była determinowana przez pojedynczą mutację w genie PIEZO1, jak sugerują badacze.
„Myślę, że konieczne są dalsze badania, aby jednoznacznie powiedzieć, jaki jest wpływ tej konkretnej mutacji – i co się dzieje, gdy matka i płód mają inne konfiguracje” – mówi. „Albo jaka rolę, jeśli jakąkolwiek, odgrywała ta mutacja w wymarciu Neandertalczyków”.
