Gizakien populazioen eboluzioa genomikaren ikuspegitik

Asier Fullaondo

Oraintsu arte, gizakiaren eboluzioaren azterketa, aztarna arkeologikoetan oinarritu da, eta antropologoek, gizaki eta hominidoen hezurdurak eta aztarnak aztertuz azaldu digute gizakiaren eboluzioaren nondik norakoen historia. Hala ere, hezurduren eta giza aztarnen azterketak mugak ditu, askotan, ez delako erraza hezur edo aztarna gutxi batzuetan oinarrituta egoera batzuk aurreikusten edo azaltzen. Puzzle bateko pieza gutxi batzuk elkartuz, ez da erraza puzzle osoa zein izango den aurresatea.

1. irudia: Eboluzio-historiari buruz eta gizakion moldaerari buruz egin ditugun interpretazioak aldatzen ari dira egun, datu genomiko berriei esker. (Argazkia: David Mark)

Azken urteotan, antropologoek, tresna berri bat izan dute eskura. Genomika, izakien genomen sekuentzien azterketa egiten duen genetikaren atala da. DNA molekulen sekuentziaren azterketa, bai gaur egungo laginei, bai indusketetan aurkitutako aztarna arkeologikoei egin dakieke. Aztarna horien DNAren sekuentziazioak, nabarmen lagundu du gizakiren eboluzioaren ezagutzan. Genomikaren datuetan oinarrituta, hipotesi berriak garatu eta beste batzuk baztertu egin dira. Datu berri horiek, hainbat zehaztapenen berri eman digute giza eboluzioaren inguruan.

Genomikak, abantaila asko ditu eboluzioaren azterketa egiterako orduan. Batetik, ez da lagin askorik behar, eta hezur txiki batetik ateratako DNA, nahiko izan daiteke espezie baten inguruko informazio anitz lortzeko. Bestetik, DNAren azterketak, denboraren berri ematen digu, DNA erloju modura erabil baitaiteke. DNAn gertatzen diren aldaketak, hau da mutazioak noiz gertatu ziren estima daiteke eta aldaketa horien garrantzi ebolutiboa ere finka daiteke kasu batzuetan. DNAk populazioen arteko gene-elkartruke edo gene-fluxua neurtzeko ere balio du. Areago, aztarnak egungo gizakien genomekin konparatuz, ondo beha ditzakegu gure eboluzioaren aztarnak, galdu eta irabazitako sekuentziak, beste espezieetako DNA arrastoak, eta espezie horiekin zenbateko nahastura izan genuen finka daiteke. Beraz, genomika tresna oso eraginkorra bilakatu da giza eboluzioaren azterketan.

1980an mitokondrien DNAren (mtDNA) lehenengo azterketek, argi utzi zuten DNAren sekuentzien azterketek izugarrizko ahalmena izan zezaketela gizakien historia argitzeko, giza talde desberdinen arteko ahaidetasun erlazioak finkatzeko eta migrazioen nondik norakoak zehazteko. mtDNAren sekuentzien horien analisian ondorio nagusia hurrengoa izan zen: gizakia, Afrikan sortu zela, eta bertatik, mundu guztira zabaldu zela, erabat baztertuz gizakia aldi berean leku desberdinetan sortu izanaren hipotesia.

Mitokondrien DNAren analisiak bere mugak zituen, eta hainbatek aditzera eman zuten, agian giza eboluzioa argitzeko ezin zitekeela informazio iturri nahikoa izan markatzaile genetiko bakarra edo informazio iturri bakarra agian. Horrela, beste tresna batzuek berretsi beharko zuten mtDNAk erakutsitakoa. Zenbait ikerlarik uste zuten, agian mtDNAk gizakiaren eboluzioaren alde bat besterik ez zuela erakusten, benetako konplexutasuna ezkutuan utzita. Bai mtDNAren analisiak, bai eta Y kromosomaren analisiak, mugak zituzten gizaki modernoen eta beste hominidoen arteko harremanak finkatzeko, ez baitzuten azaltzen Ameriketako gizakien jatorria. Izan ere, giza populazio desberdinen bilakaerak ez ziren argiak eta nekazaritzaren zabalkuntza ere, ez zen ondo azaltzen, informazio genetiko bi iturri horiek erabiliz.

Azken 7 urteotan, aldiz, genoma nuklearren sekuentziazioen metodologiak, eta DNA purifikatzeko eta prestatzeko metodologia berriek, aukera eman dute orain milaka urteko hezurretatik hasita, DNA erauzteko eta Antzineko genoma horiek sekuentziatzeko. Horrez gain, tresna bioinformatikoen eta eredu matematikoek ere, asko lagundu dute sekuentzia horien analisietatik hasita, informazioa lortzen. Nature aldizkarian azterketa sakona egin dute “Tracing the peopling of the world through genomics” artikuluan orain arteko aurkikuntzetan Nielsenek eta bere laguntzaileak. Artikulu horretan ez dute erakusten aurkikuntza berririk, baina bai ordea, orain arteko giza eboluzioaren ikuspegi orokor eta integratu bat. Idatzi honetan ez dut artikulua sakontasunez azalduko, baina artikuluan agertzen diren irudi bi azaldu nahiko nituzke.

2. irudia: Populazio garaikideen arteko harremanak eta hauek elkarrengandik urruntzen diren denbora tarteen adierazpena. DNA zaharraren azterketak populazioen historiaren ikuspegi xehea gaitzen du. Honako azterketek, adibidez, agerian utzi dute egungo europarra hiru talderen nahasketa dela (ANE + WHG + EEF): Antzinako Eurasiako iparraldekoak + lehen nekazari europarrak + Europa mendebaldeko ehiztari-biltzaileak. (Argazkia: Nature aldizkaria, 541. alea)

2. Irudiak, gizaki modernoaren sorreraren irudi sinplea azaltzen du. Irudi honetan, denbora-eskala neurtzen duen gezi bat ikus daiteke ezker aldean, eta filogeniako zuhaitz bat erdialdean. Geziak, milaka urtean erakusten du denbora. Filogeniako zuhaitzak argi erakusten du zenbait adar banatu direla, gaur egungo gizaki modernoa sortu aurreko prozesuan. Argi dago Afrikan sortu direla populazio guztiak eta hainbat migrazio prozesuk eraman dutela, gizaki modernoa, Afrikatik kanpoko munduko lurraldeak kolonizatzera.

Neandertalak dira aztarna gehien utzi egin duten desagertutako giza espezie nagusia. Beste bigarren espezie baten aztarnak ere aurkitu dira Denisovarrak, nahiz eta hauen datu oso gutxi izan.

Filogeniako zuhaitzean ikusi daitekeenez, espezie bi hauek nahiko harreman estuak zituzten elkarrekin. Orain arte horrela uste ez ba zen ere, espezi bi hauek, gizaki modernoarekin batera bizi izan ziren, espazioan eta denboran, eta beraien artean gurutzatu ziren guztiak. Egungo Europa eta Asiako biztanleon genomaren % 2 inguru Neandertalengandik datorkigu. Ez dirudi espezie arteko hibridazio prozesu hori, behin bakarrik gertatu zenik, eta zenbait alditan eta lekutan gauzatuko zen ziur aski.

2. Irudiaren beste kontu interesgarri bat, Afrikan badaudela, gizaki modernoaren populazio desberdinak. Egungo populazio guztiak sortuko zituen horietako batetik banatutako gizaki modernoaren populazio batek. Afrikan dauden klima-baldintzek ez dute aukerarik ematen aitzineko DNA aztarnak egoki mantentzea. Ez behintzat, beraietatik DNA erauzteko moduko kalitateko aztarnak. Hau dela eta, ez dago argi gizaki modernoa Afrikan non sortu zen. Ezin da baztertu, gaurko gizaki modernoaren anatomia, zenbait tokitan gertatutako eboluzio prozesu banatuen ondorioa izan litekeelako ideia.

Hipotesi hau onartuko badugu, egiaztatu egin beharko da gurutzaketak gertatu ote ziren toki horietako populazioen artean.

Argi dago egungo gizaki modernoak hainbat populazio eta jatorritako gizakien nahasketa garela, neurri batean edo bestean, eta nahasketa horiek gure genoman bere aztarna utzi dutela. Hori dela eta, egungo analisi genetikoek, aukera eman digute gure genomaren jatorrian zein portzentajea den asiarra, afrikarra edo europarra.

3. irudia: Egun hainbat migrazio ibilbide kolokan ipintzen dira. Esaterako, Amerikara hurbiltzeko erabili ziren migrazio ibilbideekiko zalantza asko daude egun. Adibidez, irudian beltzez agertzen diren hiru guneetako migrazio proposamenek ez dute adostasunik lortu: Iberiar penintsularenak (IP), Ilgora Emankorrarenak (FC) eta Ponto-Kaspiar estepakoak (PCS). (Argazkia: Nature aldizkaria, 541. alea)

3. Irudiak gizakiaren migrazioak erakusten ditu. Bertan ikusi daiteke planeta guztian zehar zabaltzeko nondik abiatu ziren. Europari dagokionean, hiru migrazio prozesu gertatu ziren gutxienez. Lehena neolitoan gertatuko zen orain dela 10.000 urte inguru, eta Iberiar penintsulara orain dela 7.000 helduko ziren. Hasierako giza populazioa, ondoren gertatutako bi migrazioetako populazioek guztiz ordezkatu zuten, eta horregatik, oso urriak dira hasierako biztanle horien genomen aztarnak, egungo Europar populazioan.

Asian, bi migrazio prozesu izan ziren behintzat, bat hego ekialdera zabaldu eta Australian bukatu zena, eta bestea Asiaren erdialdera zabaldu zena. Nabarmentzekoa da Australiara zabaldutako lerroen genomek Denisovarren genomen aztarnak dituztela eta Asiako erdialdekoak Neandertalenak. Asiako populazioak izan ziren Amerikako kolonizazioa egin zutenak.

Interesgarria da ikustea irudia, gutxienez, 4 migrazio prozesuen ondorioz Amerikan zeharreko zabalkundea izan zela, eta ez da baztertzen, bosgarren bat ere egotea. Honetan, beste askotan bezala, ez dago argi noiz eta nola gertatu ziren gauzak, Siberiako izotzen estaldurek ez dutelako argi erakusten, nola gurutzatu ahal izan zuten giza populazioek Bering itsasotik Alaskara, eskualde guztia izotzez estalita bazegoen. Era berean, Polinesian zeharreko migrazioak ere erronka izugarria dira, aukera izan baitzuten milaka kilometroko distantziara dauden irlak kolonizatzeko eta ozeano guztian zehar barreiatzeko.

Artikulu hau oso abiapuntu interesgarria giza eboluzioa da ulertzeko. Oraindik ere zalantza asko daude migrazioen inguruan. Genomikak orain arte irudikatu digun irudi honi, argi eta zehaztapen asko faltako zaizkio, baina hurrengo urteotan irudi hori osatzen joango gara eta genomikak zeresana izango du aurkikuntza berri horietan.

———————————————————————————-

Egileaz: Asier Fullaondo Genetika irakaslea da UPV/EHUn eta Minbiziaren Biologia Molekularra ikerketa-taldeko ikertzailea da ere.

———————————————————————————-

Eman iritzia

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>