Omdiskuteret DNA-studie af menneskets evolution var forurenet
Et meget omdiskuteret studie af DNA fra 43.000 år gamle australske menneskeknogler udfordrede billedet af vores udviklingshistorie i 2001. Nu siger forskere, at resultatet skyldtes forurening.
Mungo Mennesket Australien fossilt DNA willerslev forurening

Det oprindelige fund af Mungo Mennesket dukkede op af det røde sand ved den forhistoriske sø Mungo i det sydvestlige New South Wales i Australien. (Foto: Wilfred Shawcross)

I disse år baner studier af arvemateriale fra titusinder år gamle knogler vejen for, at forskerne kan vende den ene nye side efter den anden i menneskets store historiebog.

Men der er også faldgruber, og nu har et internationalt forskerhold gennemgået et studie fra 2001 af nogle af de vigtigste menneskeknogler, fundet i Australien.

Ifølge forskerne bag 2001-studiet gav resultaterne et helt andet billede af, hvem vi er som mennesker: I stedet for at moderne mennesker opstod i Afrika, som en indtil da uset kraft og intelligens, der på kort tid fejede alle tidligere menneskearter af banen, pegede studiet på, at vi var de tidlige menneskearters efterkommere, som parallelt havde udviklet sig til moderne mennesker flere steder i verden.

Den kontroversielle teori man kalder ’multiregional-hypotesen’. Men teorien skydes nu ned af det nye forskerhold.

»Vi finder, at det i virkeligheden må have været forurening,« siger professor Eske Willerslev ved Center for GeoGenetik på Statens Naturhistoriske museum, der er en af forskere bag den nye analyse.

»Mig bekendt er det studie de eneste genetiske data, som understøtter multiregional hypotesen, og nu viser vi, at den støtte er væk.« 

Men en anden dansker, seniorforsker Lars Jermiin, der stod bag de fylogenetiske analyser i 2001, er ikke overbevist.

»Det er rigtigt spændende forskning, men jeg mener stadig, at de sekvenser, vi havde, er udmærkede,« siger Lars Jermiin, som i dag arbejder med klimaforandringer ved CSIRO, Australian National University i Canberra.

Det nye studie er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift PNAS.

Historien om Mungo Mennesket

Historien om Mungo Mennesket begynder ved bredderne af den for længst udtørrede, forhistoriske sø kaldet Mungosøen i Australiens øde vildnis 700 km vest for Sydney.

Her gjorde geologen, Jim Bowler, i februar 1974 et af de vigtigste fund i menneskets udviklingshistorie, da han en eftermiddag ledte efter fossiler og så en hvid kæbeknogle i sandet.

Det viste sig at være en del af et helt skelet dækket med rød okker, hvilket afslører et af det moderne menneskes kendetegn – en ceremoniel begravelse.

I 1999 daterede forskerne sensationelt knoglerne til mellem 56.000 og 68.000 år (siden revideret til 43.000 år) og viste, at Bowler havde fundet det ældste, moderne menneske udenfor Afrika, Mungo Mennesket.

Mungo Mennesket Australien fossilt DNA willerslev forurening

Fundene af de ældste levn af moderne mennesker udenfor Afrika har gjort Mungo-søen til en del af Unescos Verdensarv. For 40.000 år siden var det et frodigt paradis for de første australiere, rigt på nu uddøde kæmpekænguruer og gigantiske emu’er. Der eroderer stadig nye knogler og fortidslevn ud af sandet. (Foto: Sherene Lambert (St Augustine's College, Ipswich, Australia)

Forskerne præsenterede DNA fra Mungo Mennesket

Bare to år senere offentliggjorde palæoantropologen, Alan Thorne, sammen med australske kolleger og daværende post-doc., Lars Jermiin, fundet af DNA fra Mungo Mennesket.

De kunne nu præsentere cirka 320 DNA-baser fra et menneske, som var næsten dobbelt så gammelt, som det hidtil ældste, fossile menneske-DNA. Helt præcist den lille del af vores arvemateriale, som findes i cellernes energifabrikker, mitokondrierne (mtDNA), og kan bruges til at tegne den kvindelige slægtslinje.

Fundet var så overraskende, at det blev modtaget med stor skepsis, ikke mindst den kontroversielle, fylogenetiske analyse, som afslørede, at mtDNA'et var forskelligt fra nogle andre mennesker - levende som døde - samtidig med at skelettet tydeligvis var anatomisk moderne.

Fundet modbeviste 'ud af Afrika'-teorien

For Alan Thorne kunne dén kombination kun betyde én ting:

At den ellers accepterede ’Ud af Afrika’-teori om, at det moderne menneske opstod i Afrika og herfra koloniserede resten af verden indenfor de sidste 60-125.000 år, var forkert.

Både fordi arvematerialet viste, at Mungo Mennesket faldt udenfor den kendte variation, der findes i Afrika, og fordi de nærmest måtte være nået til Australien før de havde forladt Afrika.

Thorne: Bevis for multiregional hypotesen

I stedet påstod Thorne, at DNA'et var bevis for multi-regional hypotesen.

Ligesom Ud af Afrika hypotesen siger den, at mennesket stammer fra Afrika blot fra en anden meget tidligere udvandring.

Homo erectus forlod Afrika for omkring 2 millioner år siden, og vi er ifølge multiregional-teorien dens efterkommere, som siden da har udviklet os parallelt i Asien, Europa og Afrika.

Mennesketyper fra hver region har ind i mellem fået børn sammen, så gener er udvekslet på tværs, og Thorne argumenterede for, at regionale træk som tilpasninger til klima og miljø har kunnet blive bevaret regionalt samtidig med, at mennesketyperne globalt fortsatte ad en fælles evolutionær sti mod det moderne menneske.

Med andre ord en helt anden fortælling om, hvem vi er som mennesker.

Mungo Mennesket Australien fossilt DNA willerslev forurening multi-regional hypotesen

Studiet fra 2001 påstod, at DNA'et var bevis for multi-regional hypotesen. Ligesom Ud af Afrika hypotesen siger den, at mennesket stammer fra Afrika blot fra en anden meget tidligere udvandring. Homo erectus forlod Afrika for omkring 2 millioner år siden, og vi er ifølge multiregional-teorien dens efterkommere, som siden da har udviklet os parallelt i Asien, Europa og Afrika. Med andre ord en helt anden fortælling om, hvem vi er som mennesker. (Foto: Shutterstock)

Fundet affødte voldsom debat

Artiklens usædvanlige fund og det, at den blev taget som bevis for multiregional-teorien, affødte en voldsom videnskabelig debat, og en af de kritikere, som mente, at DNA'et umuligt kunne være bevis for teorien, var den unge, danske forsker Eske Willerslev.

»Det var faktisk min første artikel i Science,« siger han om den kritik af artiklen, det prestigefyldte videnskabelige tidsskrift Science valgte at trykke i 2001.

Studerer de samme knogler med moderne teknologi

Nu har Willerslev så sammen med kolleger fået tilladelse fra de tre aboriginerstammer, Barkindji, Ngiyampaa og Muthi Muthi, som i dag ejer fossilerne, til at studere knoglerne en gang til.  

I de mellemliggende 15 år er der sket en revolution af DNA-kortlægningsteknologierne, som gør kortlægningen meget mere følsom og præcis.

Et af problemerne ved den PCR-metode, man brugte i 2001, er, at man kopierer og mangedobler DNA'et og derved risikerer at forstærke signaler, som ikke kommer fra den oprindelige prøve, men er forurening.

Et andet problem er, at DNA-stykker kan blive sat sammen og ligne ét stykke, selv om de virkeligheden er to helt forskellige stumper.

Samtidig er nogle af fordelene ved de nye metoder, at man kan finde mere nedbrudt DNA, og at man kortlægger alt DNA i prøven.

Dermed kan man se alt bakterie-, svampe- og menneske-DNA, og det hjælper til at vurdere, om der virkelig er oprindeligt DNA tilbage.

Nyt studie: Knoglerne er forurenede

Willerslev og hans kollegaer har undersøgt fire forskellige levn fra området, men blot fundet menneskeligt DNA i to af dem - og ikke noget af det DNA, som blev rapporteret i 2001.

Fra knoglerne af selve Mungo Mennesket har de fundet mtDNA fra fem forskellige europæere, dvs. DNA-forurening fra de personer, som har håndteret dem i tidens løb.

De har også forsøgt at finde DNA i de oprindelige prøver taget i 2001, men heller ikke her kunne de finde det samme DNA.

»Konklusionen er, at alt det DNA de fik i deres resultater, med al sandsynlighed er forurening, og det betyder, at de fylogenetiske træer er lavet på forurening,« sige Eske Willerslev.

Jermiin: »Betyder ikke, at vores resultater er forkerte«

Men så langt er Lars Jermiin ikke parat til at gå.

»Det er uheldigt, at de ikke er i stand til at isolere DNA fra de individer, vi arbejdede med. Men det betyder ikke, at vi ikke var i stand til at gøre det, og at vores resultater er forkerte,« siger Jermiin.

Han peger på, at de selv kan have været heldige med en knogle, hvor DNA'et stadig var bevaret, eller at DNA kan være forsvundet pga. af de forhold, knoglerne har været opbevaret under i de mellemliggende år.

Willerslev og hans kollegaer har undersøgt fire forskellige levn fra området, men blot fundet menneskeligt DNA i to af dem - og ikke noget af det DNA, som blev rapporteret i 2001. Fra Mungo Menneskets knogler har Willeslev fundet mtDNA fra fem forskellige europæere, dvs. DNA-forurening fra de personer, som har håndteret dem i tidens løb. Men ifølge Lars Jermiin er dette ikke endbetydende med, at resultaterne fra 2001-studiet er forkerte. (Foto: Shutetrstock)

»Jeg synes, vi begge har gjort det bedste, vi kunne gøre, og der er måske nogle årsager, som vi ikke rigtig forstår endnu, der gør, at vi var i stand til at sekventere nogle sekvenser, som de ikke var i stand til og vice versa,« siger Lars Jermiin.

Den mulighed medgiver Willerslev og kolleger også i artiklen, men de viser også, at et artefakt i den oprindelige analyse betyder, at prøven er helt speciel.

»Ligeså snart man fjerner den del, falder alt indenfor den almindelige, menneskelige variation, og hele deres ide om, at det skulle være noget meget særligt, falder fra hinanden,« siger Willerslev.

Er der tale om en overfortolkning?

Lars Jermiin har ikke haft tid til at gennemgå data'ene og analysere dem selv, så for ham er det for tidligt at udtale sig om resultatet, men han er ikke overbevist om, at den nye analyse er rigtig.

»Umiddelbart synes jeg ikke, at de bruger den bedste analysemetode, og jeg savner, at de tester, hvilken model der passer bedst til data'ene. Der ville man normalt teste 5-6 modeller, og det, synes jeg, kunne være spændende,« siger Lars Jermiin.

»For mig personligt er det vigtigste ikke, hvilken model der er rigtig, men at vi gør det bedste, vi overhovedet kan med vores analyser. Jeg har altid påpeget, at det er en alt for stor ekstrapolering at fortælle historien om vores 3 milliarder DNA-baser ud fra de her kun 320 positioner. Jeg synes ikke, vi overfortolkede i vores artikel, men mange læste den og overfortolkede den på baggrund af deres egen holdning.«

De næste sider af historien

Hvor stiller de to studier os så i forhold menneskets udviklingshistorie?

Multiregional hypotesen har været i modvind i de senere år, og kun en minoritet holder fast i den, mens ’Ud af Afrika’-hypotesen er den bredt accepterede.

Ikke desto mindre har elementer af multiregional teorien sneget sig ind i historien de seneste år. Studier af fossilt DNA har nemlig afsløret, at flere forskellige mennesketyper har fået børn sammen på tværs af de regioner, hvor de udviklede sig, og givet DNA videre frem til os i dag, ligesom multiregional hypotesen siger.

Både vores forfædre har fået børn med neandertalere og den nyligt opdagede søsterart, denisovaen, og de to arter har fået børn indbyrdes.

Men som det ser ud i dag, er mennesket opstået i Afrika, og generne fra de gamle arter har kun bidraget nogle få procent ind i vores arvemateriale.

Så vi ser ud til at være en art, der for nyligt er kommet ud af Afrika og siden har mødt og blandet os lidt med nogle andre mennesketyper på vores vej.

Fossilt DNA kan ændre vores historie

Men historien viser, at med fossilt DNA kan et enkelt nyt fund radikalt ændre vores historie, og hvis Mungo Mennesket gemmer på verificerbart fossilt DNA, er tiden ved at rinde ud.

Efter 42 år er skelettet overdraget til de oprindelige aboriginere og er på vej til at blive genbegravet.

Barkindji, Mutthi Mutthi og Ngiyampaa har aldrig haft brug for videnskaben til at fortælle dem det, de altid har vidst - at de er efterkommere af de første australiere.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud