Vi har efterhånden skrevet en del historier om, at vores forfædre fik børn med neandertalerne, som de mødte på deres vej ud af Afrika for mere end 50.000 år siden.
Mødet betyder, at alle andre end afrikanere i dag bærer rundt på 2-4 procent neandertal-DNA i deres arvemateriale.
Flere opmærksomme læsere har dog i kommentarerne undret sig over, hvordan de procenter kan passe, når man samtidig kan læse, at mennesket er ca. 98,5 procent genetisk identisk med chimpanserne.
For hvordan kan det være rigtigt, at mennesker i Europa på den ene side er 2-4 procent forskellige fra mennesker i Afrika, men samtidig at alle mennesker kun er lidt over 1 procent genetisk forskellige fra chimpanserne?
»Uh, det kan jeg godt forstå man undrer sig over‚« siger professor Mikkel Heide Schierup ved Aarhus Universitet.
»Den store forskel er, at når vi snakker om mennesker og chimpanser, så snakker vi om, hvor stor en procentdel af vores arvemasse, der er forskellige. Mens når vi snakker om neandertalere og mennesket er det, hvor stor en del af variationen indenfor menneskene der skyldes neandertaleren.«
Det helt korte svar er med andre ord, at procenterne beskriver to forskellige ting.
Det meste neandertal-DNA er som menneske-DNA
Man kan sige, at med chimpansen spørger forskerne, i hvor mange positioner i DNA'et der er forskelle - det er der godt 1 gang for hver 100 DNA-baser.
Men med neandertaleren spørger forskerne, hvor meget af denne særlige forfader vi kan se hos nogle mennesker i dag - forskellen er, at størstedelen af positionerne i neandertal-DNA'et er præcis de samme som i menneske-DNA'et.
\ Fakta
DNA DNA'et er lange kæder, der består af fosfater, sukkerstoffer og fire forskellige baser kaldet A, C, T og G. Kæderne er snoet to og to i den kendte dobbelthelix struktur som igen er organiseret i store strukturer kaldet kromosomer. Vi har 23 kromosompar mens chimpanserne og de andre menneskeaber har 24 kromosompar. Det skyldes at hos mennesket er et af vores kromosomer en sammensmeltning af to af deres kromosomer. Antallet af kromosomer varierer meget hos pattedyr f.eks. har katte 38 kromosompar, hunde 78, kvæg 60, heste 64 og svin 40.
En anden måde at tænke på neandertal-bidraget er at se på din mor og far. Du er genetisk set 50 procent din mor og 50 procent din far.
Men det betyder kort fortalt ikke, at 50 procent af dine DNA-baser er forskellige fra din mor. Det betyder blot, at du har arvet halvdelen af dit genom fra din far, uanset om det er forskelligt eller det samme som din mors - og lige sådan med din neandertal-tiptiptip-osv.-oldeforælder.
Det vender vi tilbage til senere i artiklen - først kommer det lidt længere svar.
Chimpansers, menneskers og neandertaleres udviklingshistorie
Lad os lige starte med at placere chimpanser, mennesker og neandertalere i udviklingshistorien. Vi er alle tre arter udviklet fra i dag ukendte menneskeaber, der levede i Afrika for mange millioner år siden.
Men for måske 6-8 millioner blev chimpansens linje skilt fra den linje, der førte til os og neandertalerne.
Utallige ukendte arter er sprunget ud fra hver linje siden hen, men længe efter splittet med chimpansernes linje opstod menneskeslægten Homo for 2,5-3 millioner år siden.
Vores og neandertalernes seneste fælles forfader levede for 600-800.000 siden, hvor vores linjer deltes, og neandertalerne udvikledes i Europa, mens vi udvikledes i Afrika. Indtil vores forfædre begyndte at kolonisere resten af verden for mere end 50.000 år siden og mødte neandertalerne igen i deres hjemland.
Vores DNA er verdens bedste historiebog
Det fantastiske er, at hele udviklingshistorien står at læse i vores arvemateriale.
DNA er et forunderligt molekyle, der indeholder de biologiske instruktioner til at bygge en chimpanse, et menneske, en neandertaler eller for den sags skyld en banan.
Lige siden livets begyndelse har cellerne trofast kopieret DNA'et og givet det videre fra generation til generation.
Men sagen er, at der indimellem opstår fejl, og nogle få bogstaver skifter til et andet, som derefter gives videre til de næste generationer. Jo længere tid der er gået, siden to udviklingslinjer splittede op, des flere ændringer i DNA'et har der været tid at opstå.
Dermed har man et ur: ved at tælle antallet af ændringer i DNA'et hos f.eks. chimpansen og mennesket kan man regne ud, hvor længe der er gået siden den seneste fælles forfader.
Det eneste, man behøver at vide, er, hvor mange mutationer, der opstår per generation.
DNA-mutationer er gruden til 98,5 procent identisk DNA
Det lyder jo enkelt, men i praksis har det vist sig overordentligt vanskeligt, og f.eks. sendte et hold forskere for nyligt vores seneste forfader med chimpansen dobbelt så langt tilbage i tiden som hidtil antaget - at splittet skete for 12 mio. år siden.
Den diskussion skal vi ikke dvæle mere ved her. Lad os blot konstatere, at der er en debat om selve tiderne og ellers fokusere på de forskelle, der er opstået.
Lige meget om menneskets og chimpansernes veje delte sig for 6 eller 12 mio. år siden, er DNA-mutationer altså grunden til, at vores og chimpansens genomer er ca. 98,5 procent identiske.
Hvordan ser det konkret ud?
»Det vil se sådan ud, at når man glider hen over dit eller mit kromosom, så vil der være nogen steder - ca. 1,5 procent af baseparrene - hvor der sidder et andet basepar hos alle chimpanserne, end der gør hos os to,« siger Mikkel Schierup.
Godt så de 98,5 procent er altså konkrete DNA-forskelle. Men hvad så med neandertaleren?
Neandertal var mere end 99,7 procent menneske
Når det kommer til neandertaleren splitter vores linjer først for 600-800.000 år siden, så der har langt fra været så lang tid til nå at akkumulere ændringer som med chimpansen. Præcis hvor mange fik vi indblik i efter 2013, hvor det lykkedes at kortlægge et neandertalgenom af høj kvalitet.
Det viser sig, at vores DNA er mere end 99,7 procent identisk, og at der altså er mindre end 0,3 procent DNA, som er forskellige mellem et menneske og en neandertal.
»Til sammenligning er der i gennemsnit mellem 0,1 og 0,2 procent forskelle mellem to tilfældige mennesker,« siger Mikkel Schierup.
»Hvis man tager to mennesker, er de cirka en tiendedel så forskellige fra hinanden, som de hver især er fra chimpansen genetisk set. Og af den tiendedel er der noget, som kommer neandertalerne.«
Neandertal-øer i arvematerialet
Men hvordan skal det med, at vi er 2-4 procent neandertaler så forstås?
Jo, det er der, situationen bliver lidt mere speget, fordi det henviser til en opdagelse, forskerne gjorde, da de sammenlignede neandertalernes genom med mennesker fra forskellige steder i verden.
Der opdagede de, at mennesker udenfor Afrika er en anelse mere ens med neandertalerne end mennesker syd for Sahara. Konkret, at ikke-afrikanere bærer områder eller 'øer' af genomet, som er næsten 100 procent identiske med neandertal-genomet, mens alle afrikaneres genom er 99,7 procent identisk med neandertal-genomet over det hele.
Det betyder, at ikke-afrikanere er efterkommere af blandingsbørn af menneske- og neandertal-forældre. Og lige siden den opdagelse har forskerne været optaget af, hvad det fortæller om vores forfædres historie, og hvordan de neandertal-øer bidrager til os i dag, f.eks. i forbindelse med vores udseende, sygdom og adfærd.
Det meste af neandertal-øerne er identisk med menneske-DNA
Men det er så også her, forundringen blandt vores læsere er opstået. For hvad er de der 'neandertal-øer' egentlig?
Det er her, vores mor og far kommer ind i billedet. Vi er genetisk set 50 procent af hver, men under dannelsen af vores kønsceller blandes kortene så at sige. Det er et fænomen kaldet rekombination, hvor store bidder fra hvert kromosompar simpelthen bytter plads (se illustrationen th.).
Det betyder, at f.eks. det kromosom-1, man selv giver videre til sine egne børn, ikke er enten mors eller fars, men en blanding. Og det betyder også, at når man går helt tilbage til det oprindelige sæt neandertalkromosomer, der kom ind i vores forfædre for mange mange generationer siden, vil det i dag være brudt op i små stykker.
»Der sker kun en rekombination pr. 100.000.000 basepar per generation, så det tager lang tid at bryde det op i små stykker,« siger Mikkel Schierup.
Stykkernes størrelse er derfor også en måde at bedømme, hvor længe der gået siden mødet.
Alle DNA-basepar tælles med, selvom kun få er forskellige
Præcis hvilke stykker neandertal-DNA, den enkelte bærer i dag, vil bl.a. afhænge af, præcis hvordan kromosomerne er blevet blandet lige siden, og derfor har mennesker i dag forskellige stykker.
»Nogle procent af de forskelle mellem dig og mig skyldes så, at vi har neandertal i varierende grad, og i de her 'neandertal-øer' kan man se, at alle de varianter, som du har, der er specielle - de kommer fra neandertal,« siger Mikkel Schierup.
»Lad os sige, at det er en 'ø' på 200.000 ATCG (DNA-baser), så er der måske syv af dem, hvor du og jeg er forskellige, og alle de syv kommer så hos dig fra neandertaleren. Og det vil sige, at hele det her stykke DNA - øen - er nedarvet samlet fra neandertaleren.«
Det er derfor, at det bliver til de 2-4 procent. For når man tæller de 4 procent af os, som er neandertal, tæller man alle de 200.000 DNA-baser, selv om det kun er nogle få af baserne, der faktisk er forskellige.
Man tæller altså også alle de baser, der ikke er forskellige med, fordi hele stykket eller 'øen' kommer fra neandertaleren.
»Man kan sige, at mellem to tilfældige mennesker er der i gennemsnit ca. 0,1 procent forskel i DNA'et, og af den tiendedel er der noget, som er fra neandertal. Så i virkeligheden er det 4 procent af den 0,1 procent,« siger Mikkel Schierup.
