Neandertalerne, som er det moderne menneskes nærmeste slægtninge, levede i dele af Europa og Asien, indtil de uddøde for omkring 30.000 år siden.
Genetiske studier afslører mere og mere om forbindelsen mellem nulevende mennesker og vores for længst uddøde slægtninge – senest har et studie vist, at en lind strøm af krydsning mellem de to arter fandt sted i løbet af relativ kort tid for omkring 47.000 år siden. Men der er stadig et mysterie tilbage.
I dag bærer Homo sapiens-genomet en lille smule neandertaler-DNA fra næsten alle dele af neandertalergenomet - undtagen Y-kromosomet, som er ansvarlig for at skabe et drengebarn.
Så hvad skete der med neandertalernes Y-kromosom? Gik det tabt ved et uheld eller som følge af parringsmønstre, eller fordi det havde en ringere funktion? Svaret ligger muligvis i en århundredgammel teori om helbredet hos artshybrider.
Neandertalernes køn, gener og kromosomer
Neandertalere og de moderne mennesker gik hver til sit for mellem 550.000 og 765.000 år siden i Afrika, da neandertalere bevægede sig ind i Europa, mens vores forfædre blev, hvor de var.
De mødtes først igen, da Homo sapiens migrerede til Europa og Asien for mellem 40.000 og 50.000 år siden.
Forskere har fundet kopier af hele det mandlige og kvindelige neandertalergenom takket være DNA fra velbevarede knogler og tænder fra neandertalerfossiler i Europa og Asien.
Ikke så overraskende lignede neandertalergenomet vores meget, og det havde omkring 20.000 gener fordelt på 23 kromosomer.
Ligesom os havde neandertalerne to kopier af 22 af disse kromosomer (én fra hver forælder) og et par kønskromosomer. Kvinderne havde to X-kromosomer, mens mændene havde et X og et Y.
\ Læs også
Y-kromosomer er vanskelige at sekventere
Y-kromosomer er vanskelige at sekventere, fordi de indeholder en masse gentagende 'junk'-DNA, så neandertalernes Y-genom er kun delvist sekventeret.
Den store andel, der alligevel er blevet sekventeret, indeholder versioner af flere af de samme gener, som også findes i det moderne menneskelige Y-kromosom.
Hos moderne mennesker kickstarter det såkaldte SRY-gen på Y-kromosomet den proces, der gør, at et XY-embryo udvikler sig til et drengebarn.
SRY-genet spiller den samme rolle i alle aber, så vi antager, at det også gjorde det for neandertalere - selvom vi ikke har fundet neandertalernes SRY-gen.
Parring mellem arter gav os neandertalergener
Der er masser af små ting, der røber, om en DNA-sekvens enten stammer fra en neandertaler eller fra en Homo sapiens. Så vi kan lede efter små stykker af neandertalernes DNA-sekvenser i nulevende menneskers genomer.
Genomerne hos alle menneskeslægter med oprindelse i Europa bærer omkring to procent neandertal-DNA. Slægter fra Asien og Indien bærer endnu mere, mens slægter begrænset til Afrika ikke bærer noget.
En del forhistoriske Homo sapiens-genomer indeholdt endnu mere – seks procent eller deromkring – så det ser ud til, at neandertalergenerne gradvist er ved at forsvinde.
Parrede sig mange gange
Størstedelen af neandertaler-DNA'et dukkede op i løbet af en periode på 7.000 år for omkring 47.000 år siden, efter at moderne mennesker bevægede sig fra Afrika til Europa, og før neandertalere uddøde for omkring 30.000 år siden.
I løbet af denne periode må neandertalere og mennesker have parret sig mange gange.
Mindst halvdelen af hele neandertalergenomet kan stykkes sammen af fragmenter fundet i genomer fra forskellige nulevende mennesker. Vi kan takke vores neandertalerforfædre for blandt andet rødt hår, gigt og resistens over for en række sygdomme.
Der er en bemærkelsesværdig undtagelse. Ingen dele af neandertaler-Y-kromosomet er fundet hos nulevende mennesker.
Hvad skete der med neandertalernes Y-kromosom?
Var det bare uheld, at neandertalernes Y-kromosom gik tabt? Var det ikke særlig godt til at lave drengebørn? Var det udelukkende neandertalerkvinderne og ikke mændene, der parrede sig med andre arter?
Eller var der noget destruktivt ved neandertalernes Y-kromosom, så det ikke fungerede med de menneskelige gener?
Et Y-kromosom er ved vejs ende, hvis dets bærere ikke får sønner, så det risikerer simpelthen at gå tabt gennem tusindvis af generationer.
Eller måske har neandertalernes Y-kromosom aldrig været til stede i parringer mellem arter. Måske var det altid moderne menneskemænd, der forelskede sig i (eller byttede sig til, angreb eller voldtog) neandertalerkvinder?
Sønner født af disse kvinder ville alle have Homo sapiens-udgaven af Y-kromosomet. Det er dog svært at forene denne idé med opdagelsen af, at der ikke er spor af neandertalernes mitokondrie-DNA (som er begrænset til den kvindelige linje) hos moderne mennesker.
Eller måske var neandertalernes Y-kromosom bare ikke så godt til sit arbejde som Homo sapiens' Y-kromosom. Neandertalerpopulationerne var altid små, så skadelige mutationer ville have været mere tilbøjelige til at ophobe sig.
Vi ved, at Y-kromosomer med et særligt nyttigt gen (for eksempel for flere eller bedre eller hurtigere sædceller) hurtigt erstatter andre Y-kromosomer i en population (den såkaldte 'hitchhiker effect', red.).
Vi ved også, at Y-kromosomet generelt er ved at forsvinde hos mennesker. Det er endda muligt, at SRY gik tabt fra neandertalernes Y-kromosom, og at neandertalerne var i gang med den omkalfatrende proces med at udvikle et nyt kønsbestemmende gen, ligesom man ser hos en del gnavere.
Var neandertalernes Y-kromosom ødelæggende?
En anden mulighed er, at neandertalernes Y-kromosom ikke fungerede med gener på andre kromosomer fra moderne mennesker.
Det manglende neandertaler-Y kan i så fald forklares med den såkaldte 'Haldane's rule'. I 1920'erne bemærkede den britiske genetiker, biometriker og fysiolog J.B.S. Haldane, at hvis der er en negativ effekt på afkommet af artshybrider, som at afkommet har lavere fertilitet, er usundt eller har en lav sandsynlighed for overhovedet at være levedygtigt, så rammer denne effekt altid køn med to forskellige kønskromosomer hårdest.
Hos pattedyr og andre dyr, hvor hunnerne har XX-kromosomer, og hannerne har XY, er det uforholdsmæssigt ofte de mandlige hybrider, der ikke er levedygtige eller ude af stand til at forplante sig på naturlig vis.
Hos fugle, sommerfugle og andre dyr, hvor hannerne har ZZ-kromosomer, og hunnerne har ZW, er det hunnerne.
Mange krydsninger mellem forskellige arter af mus viser dette mønster, og det samme gør krydsninger mellem kattedyr. Et eksempel er løve-tiger-hybrider, hvor hunnerne er frugtbare, mens hannerne er sterile (det ses hos 'ligere', som er en krydsning mellem en hanløve og en huntiger, og 'tigoner', som er en krydsning mellem en hantiger og en hunløve).
Sejlivet mysterie
Vi mangler stadig en god forklaring på 'Haldane's rule'. Det er ét af den klassiske genetiks sejlivede mysterier.
Men det virker sandsynligt, at Y-kromosomet fra én art har udviklet sig til at arbejde sammen med gener fra de andre kromosomer af sin egen art og måske ikke fungerer med gener fra en beslægtet art, der indeholder selv de mindste ændringer.
Vi ved, at gener på Y-kromosomet udvikler sig meget hurtigere end generne på andre kromosomer, og flere har funktioner til at lave sædceller, hvilket kan forklare infertilitet hos mandlige hybrider.
Så det kan forklare, hvorfor neandertalernes Y-kromosom forsvandt.
Det åbner også for muligheden for, at det var Y-kromosomets skyld - gennem en hæmning af reproduktiviteten - at neandertalere og mennesker endte som separate arter.
Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.
