Anzeige
The past is present when it comes to human evolution.
That seems to be the takeaway from new research that concludes "archaic" humans, somewhere in Africa during the last 20-60 thousand years, interbred with anatomically modern humans and transferred small amounts of genetic material to their offspring who are alive today.
University of Arizona geneticist Michael Hammer and a team of evolutionary biologists, geneticists and mathematicians report the finding in today's Proceedings of the National Academy of Sciences.
The National Science Foundation (NSF) in Arlington, Va., funded the study.
"It appears some level of interbreeding may have occurred in many parts of the world at different times in human evolution," said Hammer, whose work is the first to definitively suggest interbreeding between separate human forms inside of Africa.
Previous studies primarily examined modern human interbreeding with Neanderthals in Europe or other archaic forms in Asia. Analyses of ancient DNA in those studies suggest a small amount of gene flow occurred from Neanderthals into non-African offspring sometime after anatomically modern humans left Africa.
Additionally, researchers discovered evidence that a distinct group of extinct archaic humans who lived in Southern Siberia, called 'Denisovans,' contributed genetic material to the genomes of present-day Melanesians.
As Hammer and colleagues write in their recent report, "Given recent fossil evidence, however, the greatest opportunity for introgression was in Africa" where anatomically modern humans and various archaic forms co-existed for much longer than they did outside of Africa.
"We estimate that the archaic DNA fragments that survive in modern African genomes come from a form or forms that diverged from the common ancestor of anatomically modern humans 700 thousand to 1 million years ago," said Hammer.
"This archaic genetic material is more prevalent in west-central African populations, possibly reflecting a hybridization event or process that took place in central Africa," he said. "The populations that interbred were similar enough biologically so that they were able to produce fertile offspring, thus allowing genes to flow from one population to the other."
Hammer and team studied DNA sequence data from three sub-Saharan African populations: Mandenka, Biaka and San to test models of African archaic admixture.
The Mandenka are an agricultural population from West Africa, while the Biaka and the San are historically isolated hunter-gatherer populations from Central and Southern Africa, respectively.
The team conducted extensive simulations to test the likelihood of gene flow from an archaic population to anatomically modern humans. The simulations rejected the default position, or null hypothesis, that no admixture took place.
The result gave the scientists confidence to infer that contemporary African populations contain a small proportion of genetic material--about 2 percent--that moved from a species of archaic humans into the gene pool of anatomically modern humans about 35 thousand years ago.
They surmise that this archaic population split from the ancestors of anatomically modern humans about 700 thousand years ago.
"We do not have ancient DNA, i.e., from a fossil specimen, to directly compare with DNA from contemporary populations, so our approach was indirect or inferential," said Hammer. But there are several candidates in the African fossil record that may have added their genetic material to modern humans such as Homo heidelbergensis, an extinct species of the genus Homo that lived between 600 and 400 thousand years ago.
"This study represents an approach to answering long-standing questions about the contributions of archaic, extinct forms of our genus to the gene pool of our modern human species," said Carolyn Ehardt, Program Director for Biological Anthropology at NSF. "Previous to the advent of contemporary genetic techniques and approaches, the addressing of such pivotal questions in bioanthropological science was prohibitive."
Additionally, the research could provide greater insight into human physiology and assist the understanding of human diseases.
"It is entirely possible that some of the genes that were picked up from archaic forms by the ancestors of modern Africans were beneficial and are now part of the functional physiological machinery of contemporary populations," said Hammer. "This could be in the form of disease resistance alleles or other gene variations that led to novel adaptations in the modern population."
The research was funded by an NSF HOMINID grant that seeks to improve understanding of human origins.
Bobbie Mixon | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.nsf.gov
Weitere Berichte zu: Africa > African elephant > anatomically modern humans > ancient DNA > DNA > DNA fragment > evolutionary biologist > gene flow > genetic material > Homo sapiens > human evolution > Mandenka > NSF
Mütterliche Antikörper behindern Impfschutz bei jungen Katzen
22.05.2012 | Paul-Ehrlich-Institut - Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel
Der nukleare GAU ist wahrscheinlicher als gedacht
22.05.2012 | Max-Planck-Institut für Chemie
Unter Federführung der Empa erscheint ein neues Standardwerk, das die europäische Forschung an Nanopartikeln vereinheitlichen soll.
Exakte Laborvorschriften zur Herstellung definierter Nanopartikel und zu deren Analytik stellen die Arbeiten auf diesem Gebiet auf eine neue Grundlage und machen sie erstmals vergleichbar. Herausgeber ist Harald Krug, Leiter des Empa-Departements «Materials meet Life».
Das neue Standardwerk soll Schluss machen mit dem «babylonischen Sprachgewirr», das derzeit noch in der Nanoforschung ...
Bei rheumatischen Erkrankungen erlauben moderne bildgebende Verfahren weit mehr als nur die Darstellung der knöchernen Gelenkstrukturen.
Mit funktionellen Untersuchungsmethoden wie der hochauflösenden Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT) können pathologische Knochenumbauvorgänge bereits sehr früh nachgewiesen werden, mitunter schon zu einem Zeitpunkt, zu dem selbst die MRT-Diagnostik noch unauffällig ist. Eine Studie der Universitätsradiologie Düsseldorf, die jetzt auf dem 93. Deutschen Röntgenkongress vorgestellt wurde.
In der Rheumatologie hat sich in den letzten ...
Wirkmechanismus eines der ältesten Arzneimittel der Menschheit aufgeklärt
Rizinusöl ist vor allem als effektives Abführmittel bekannt, wurde aber auch bereits in der Antike bei Schwangeren zur Förderung der Wehentätigkeit eingesetzt.
Erst jetzt ist es Wissenschaftlern vom Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung gelungen, die entscheidenden Details des Wirkmechanismus zu entschlüsseln. Verantwortlich ist demnach ein Rezeptor mit dem Namen EP3 auf ...
Pünktlich zum morgigen Weltschildkrötentag wird die Artenliste der Panzerträger um zwei Namen reicher.
Wissenschaftler des Senckenberg Forschungsinstitutes in Dresden haben gemeinsam mit einem internationalen Forscherteam zwei neue Arten der afrikanischen Gelenkschildkröte identifiziert. Die zugehörige Studie ist kürzlich im Fachjournal „Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research“ erschienen.
Gelenkschildkröten sind die Bewegungskünstler unter den landlebenden Schildkröten. Aufgrund eines Scharniers im Rückenpanzer können die in Afrika ...
Eine Forschungsgruppe der Universität Ulm hat einen neuartigen molekularen Schalter im Gehirn identifiziert, der eine wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese im Gyrus dentatus spielt, der Unterregion im Hippocampus, in der lebenslang Nervenzellen aus neuralen Stammzellen gebildet werden.
„Unsere Untersuchungen beschreiben erstmals einen neuen und letztlich unerwarteten Signalweg bei der Regulation der Neurogenese im Hippocampus“, sagt Professor Stefan Britsch, Direktor des Instituts für Molekulare und Zelluläre Anatomie, der die Arbeit dieser Tage gemeinsam mit Dr. Ruth Simon im international renommierten Fachblatt EMBO-Journal veröffentlicht. An dem von der Deutschen ...
Anzeige
Anzeige

Mütterliche Antikörper behindern Impfschutz bei jungen Katzen
22.05.2012 | Biowissenschaften Chemie
Researchers Improve Fast-Moving Mobile Networks
22.05.2012 | Kommunikation Medien
New microscope uses rainbow of light to image the flow of individual blood cells
22.05.2012 | Medizintechnik
Bericht zum Lachsmanagement: Die BLE auf der NASCO-Jahrestagung
22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Plagiate und wissenschaftliches Fehlverhalten
22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Der IdeenPark weckt Begeisterung für Technik
22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten