Πριν από διακόσια χιλιάδες χρόνια, οι πρώτοι κοινά πρόγονοι κάθε ζωντανού ανθρώπου στη Γη ξεκούραζαν τα πόδια τους σε μια καταπράσινη όαση στη μέση της έρημο Καλαχάρι στην Αφρική.
Εδώ, σε ένα συνονθύλευμα από εκλείψαντες λίμνες, δάση και λιβάδια που είναι γνωστά ως παγετό του Μαγκαντάκγκαντ, οι μεγαλύτερες γιαγιάδες μας και οι γκράντριχες κυνηγούσαν, συγκεντρώνονταν και μεγάλωναν οικογένειες για δεκάδες χιλιάδες χρόνια. Τελικά, καθώς το κλίμα της Γης άλλαξε, οι μετατοπίσεις των βροχοπτώσεων άνοιξαν γόνιμα νέα μονοπάτια μέσα από την έρημο. Για πρώτη φορά, οι μακρινές συγγενείς μας είχαν την ευκαιρία να εξερευνήσουν το άγνωστο, τοποθετώντας πίσω τους αυτό που μια ομάδα ερευνητών ονομάζει τώρα "την πατρογονική πατρίδα όλων των ανθρώπων ζωντανή σήμερα".
Αυτή είναι η ιστορία, όπως λέει ένα νέο άρθρο που δημοσιεύθηκε σήμερα (Οκτώβριος 18) στο περιοδικό Nature.
Μελετώντας τα γονιδιώματα περισσότερων από 1.200 ιθαγενών Αφρικανών που ζουν στο νότιο τμήμα της ηπείρου σήμερα, η ομάδα συνέδεσε μαζί ένα ιστορικό μιας από τις παλαιότερες γενεές του DNA στη Γη: μια συλλογή γονιδίων που ονομάζεται L0, η οποία διαβιβάζεται μητρικά μέσω μιτοχονδρίων και έχει επιβιώσει αξιοσημείωτα αμετάβλητη σε μερικούς πληθυσμούς για εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια. Παρακολουθώντας πού και πότε η σειρά L0 διαχωρίστηκε αρχικά στις ελαφρώς διαφορετικές υπογραμμές που εξακολουθούν να παρατηρούνται σε ορισμένους ιθαγενείς πληθυσμούς της Αφρικής σήμερα, οι ερευνητές πιστεύουν ότι έχουν εντοπίσει ακριβώς όπου οι πρώτοι μεταφορείς της L0 έζησαν και άνθισαν για χιλιάδες χρόνια.
"Έχουμε γνωρίσει εδώ και πολύ καιρό ότι οι άνθρωποι προέρχονταν από την Αφρική και περίπου 200.000 χρόνια πριν", δήλωσε σε συνέντευξη Τύπου η συγγραφέας Vanessa Hayes, γενετιστής στο Garvan Institute of Medical Research και στο Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ, και στην Αυστραλία. "Αλλά αυτό που δεν είχαμε γνωρίσει μέχρι τη μελέτη ήταν εκεί, ακριβώς αυτή η πατρίδα ήταν."
Αυτό "ακριβώς" έχει μερικούς άλλους ερευνητές σκεπτικιστές. Ο Chris Stringer, εμπειρογνώμονας της ανθρώπινης προέλευσης στο Μουσείο Φυσικής Ιστορίας στο Λονδίνο, δήλωσε στο Live Science ότι είναι «προσεκτικός» για τη χρήση σύγχρονων γενετικών κατανομών για να καταλάβει πού ζούσαν αρχαίοι πληθυσμοί πριν από 150.000 χρόνια - ιδιαίτερα σε μια ήπειρο τόσο μεγάλη όσο η Αφρική. (Παρόμοιες μελέτες έχουν εντοπίσει τους πρώτους ανθρώπινους πληθυσμούς σε διάφορα μέρη της ανατολικής, δυτικής και νότιας Αφρικής.)
Επιπλέον, πρόσθεσε, επειδή η παρούσα μελέτη ακολουθεί μόνο μία ακολουθία μητρικού κληρονομικού γενετικού κώδικα, τα ευρήματά της μπορεί να μην καταγράψουν την πλήρη εικόνα των πρώτων ταξιδιών της ανθρωπότητας μέσω της Αφρικής. Αντίθετα, οι καλύτερες διαθέσιμες ενδείξεις υποδηλώνουν ότι πολλοί γενετικά διαφορετικοί πληθυσμοί ιδρυτών ίσως έχουν ζήσει σε διάφορα μέρη της ηπείρου, δίνοντας στους σύγχρονους ανθρώπους όχι μόνο μία, αλλά αρκετές πατρίδες.
"Όπως και πολλές μελέτες που επικεντρώνονται σε ένα μικρό κομμάτι του γονιδιώματος ή μιας περιοχής ή μιας βιομηχανίας πέτρινων εργαλείων ή ενός« κρίσιμου »απολιθωμένου, δεν μπορεί να συλλάβει την πλήρη πολυπλοκότητα της μωσαϊκής προέλευσής μας», δήλωσε ο Stringer.
Κυνήγι της γενετικής Εύας
Η σειρά L0 είναι μια ακολουθία DNA που κωδικοποιείται αποκλειστικά στα μιτοχόνδρια, μια μικρή δομή στα κύτταρά σας που μετατρέπει τα τρόφιμα σε κυτταρική ενέργεια.
Το μιτοχονδριακό ϋΝΑ αντιπροσωπεύει μόνο ένα κλάσμα του γονιδιώματός σας, με το μεγαλύτερο μέρος του DNA σας κλειδωμένο στους κυτταρικούς πυρήνες. Ωστόσο, ενώ το πυρηνικό DNA κληρονομείται και από τους δύο γονείς και ανασυνδυάζεται με κάθε γενιά, το μιτοχονδριακό ϋΝΑ κληρονομείται αποκλειστικά από τη μητέρα σας και μπορεί να παραμείνει αμετάβλητο για δεκάδες χιλιάδες χρόνια. Ως εκ τούτου, το μιτοχονδριακό ϋΝΑ (επίσης γνωστό ως «μιτογόνο») είναι ένα βασικό εργαλείο για την παρακολούθηση της γενετικής ιστορίας.
Το L0 είναι ιδιαίτερα σημαντικό από αυτή την άποψη, καθώς όλοι οι έμβιαι άνθρωποι πιστεύεται ότι κατεβαίνουν στη μητρική τους γραμμή από τη γυναίκα που πρώτα έφερε την ακολουθία, μια υποθετική γυναίκα που ονομάζεται «μιτοχονδριακή Εύα». Σήμερα, η γενεαλογία L0 εντοπίζεται συχνότερα στον λαό Khoisan, δύο ιθαγενείς ομάδες που ζουν στη νότια Αφρική. Πολλές άλλες ομάδες ιθαγενών Αφρικανών φέρουν μιτοχονδριακό DNA που κατεβαίνει από αυτή την γενεαλογία, αλλά με λεπτές παραλλαγές. Συγκρίνοντας αυτές τις παραλλαγές από την ομάδα στην ομάδα, οι γενετιστές μπορούν να βγάλουν μαζί ένα γενικό χρονικό σημείο της απόκλισης αυτών των αρχαίων γενετικών γραμμών.
Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές ανέλυσαν περίπου 200 mitogenomes L0 σε αυτόχθονες που ζουν στη νότια Αφρική. Σε σύγκριση με μια βάση δεδομένων με περισσότερες από 1.000 υπάρχουσες ακολουθίες L0, το σύνολο δεδομένων δημιούργησε ένα από τα πιο ολοκληρωμένα στιγμιότυπα που έχουν ληφθεί ποτέ για το πώς η αρχαία γενεαλογία και οι πλησιέστερες παραλλαγές της διασκορπίζονται γύρω από τη νότια Αφρική σήμερα. Αυτά τα δεδομένα διανομής επέτρεψαν στην ομάδα να εκτιμήσει πού και πότε οι απόγονοι μιτοχονδρίων της Eve αρχικά χωρίστηκαν σε χωριστές, γενετικά διακριτές ομάδες.
"Χρησιμοποιώντας αυτό, θα μπορούσαμε να εντοπίσουμε αυτό που πιστεύουμε ότι είναι η ανθρώπινη πατρίδα μας", δήλωσε ο Hayes.
Αυτή η πατρίδα, σύμφωνα με τους ερευνητές, είναι το Makgadikgadi, ένας τεράστιος υγρότοπος με επιφάνεια περίπου 120.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα, ή περίπου δύο φορές την περιοχή της λίμνης Βικτώρια, της μεγαλύτερης λίμνης της Αφρικής σήμερα. Η ομάδα διαπίστωσε ότι η μιτοχονδριακή Εύα και οι απόγονοί της έζησαν στην περιοχή αυτή για περίπου 30.000 χρόνια (από 200.000 έως 170.000 χρόνια πριν) πριν από την καταγωγή L0 χωρισμένη στην πρώτη υποομάδα της.
"Αυτό μας λέει ότι αυτοί οι πρώτοι άνθρωποι πρέπει να έχουν μείνει στην πατρίδα και να μην μένουν" κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, είπε ο Hayes.
Η πράσινη διαδρομή
Γιατί λοιπόν οι αρχαίοι μας πρόγονοι εγκατέλειψαν τελικά την πατρίδα τους, αλλάζοντας τα γενετικά τους πεπρωμένα στη διαδικασία; Σύμφωνα με τους συγγραφείς της μελέτης, μπορεί να ήταν θέμα αλλαγής του κλίματος.
Χρησιμοποιώντας κλιματικά μοντέλα και δείγματα πυρηνικών αποθέσεων από την περιοχή, η ομάδα διαπίστωσε ότι, από περίπου 130.000 έως 110.000 χρόνια πριν, η αλλαγή των βροχοπτώσεων άνοιξε διάφορους «πράσινους διαδρόμους» κατοικήσιμης γης στην έρημο γύρω από το Makgadikgadi. Οι διάδρομοι στα βορειοδυτικά και νοτιοανατολικά του υγροτόπου θα μπορούσαν να έχουν μεταφέρει τους μετανάστες προς αυτές τις κατευθύνσεις, οδηγώντας τους προς τις περιοχές όπου εξακολουθούν να ζουν σήμερα διαφορετικές ιθαγενείς ομάδες, γράφουν οι ερευνητές. Αυτή η κίνηση θα μπορούσε να εξηγήσει επαρκώς τη διανομή των υποομάδων L0 γύρω από τη νότια Αφρική.
Αυτό που δεν εξηγεί, ωστόσο, είναι το άλλο μισό της γενετικής μας γενεάς (του αρσενικού μισού). Σύμφωνα με τον Stringer, δεν υπάρχουν πολλές αποδείξεις ότι οι παλαιότεροι άνδρες προγόνες μας περπατούσαν σε ένα μονοπάτι όπως αυτό που περιγράφηκε εδώ.
"Εξετάζοντας το ανδρικό-κληρονομικό χρωμόσωμα Y, οι πιο διαφορετικές γενεές που σήμερα είναι γνωστές στους υπάρχοντες ανθρώπους βρίσκονται στη δυτική Αφρική και όχι στη Νότια Αφρική, υποδεικνύοντας ότι οι πρόγονοί μας από χρωμόσωμα Υ μπορεί να προέρχονταν από εκεί", δήλωσε ο Stringer.
Οι συγγραφείς της μελέτης αναγνωρίζουν ότι οι σύγχρονοι άνθρωποι μπορεί να είχαν πολλαπλές "πατρίδες" όπου γεννήθηκαν διαφορετικές γενετικές γραμμές. Η L0 είναι απλώς η καλύτερα διατηρημένη γενεαλογία, χάρη στην αυστηρά μητρική της προέλευση. Έτσι, ενώ οι ερευνητές μπορεί τώρα να είναι πιο κοντά στην εντοπισμό της μικρής Eden όπου η μιτοχονδριακή Εύα ξεκίνησε την οικογένειά της, είναι ακόμα πολύ νωρίς για να πούμε ότι όλοι έχουμε βρει την πατρίδα μας.
