850.000 år gammel tand viser vej til vores forfader

Analyser af en ældgammel tand har nu endelig placeret en omstridt menneskeart på vores stamtræ. Resultatet giver et nyt bud på, hvem vores nærmeste forfader var – og afslører samtidig, hvor vi har vores karakteristiske ansigtstræk fra.

Analyser af en ældgammel tand har nu endelig placeret en omstridt menneskeart på vores stamtræ. Resultatet giver et nyt bud på, hvem vores nærmeste forfader var – og afslører samtidig, hvor vi har vores karakteristiske ansigtstræk fra.

Shutterstock

Hvem er vores nærmeste forfader?

Det spørgsmål har i årtier delt palæoantropologerne i to lejre. Den ene har holdt på, at det er arten Homo heidelbergensis, som der er gjort flere fund af både i Europa og Afrika.

Den anden har ment, at det er arten Homo antecessor, som vi først fik kendskab til i 1994, da et 780.000 år gammelt barnekranie dukkede op i Atapuerca i det nordlige Spanien.

Nu har en banebrydende undersøgelse af en 850.000 år gammel tand givet forskerne nye spor i sagen.

To arter er oplagte kandidater

Menneskearterne Homo antecessor og Homo heidelbergensis har splittet palæoantropologerne i to i jagten på vores nærmeste forfader.

Ved at kortlægge proteiner i tanden har forskere fra Københavns Universitet endelig placeret Homo antecessor på menneskeslægtens stamtræ.

Resultatet er opnået ved hjælp af en ny teknik, som er udviklet af centrene EvoGenomics og GeoGenetics.

I stedet for at hente genetisk information i fossiler i form af dna kan teknikken trække den ud af proteiner, og de kan bringe os meget længere tilbage i tiden.

Dna er skrøbeligt og nedbrydes over tid, så der er stort set aldrig brugbar dna tilbage i fossiler, som er mere end et par hundrede tusinde år gamle.

Proteiner, især hvis de er gemt i tandemalje, kan derimod holde sig i millioner af år.

Tanden er et fossil fra Homo antecessor.

Proteinanalyse af emaljen fra denne tand har endelig placeret Homo antecessor på stamtræet.

© Mathieu Duval et al.

Ud fra bare 20 milligram emalje lykkedes det forskerne under ledelse af Enrico Cappellini at udtrække proteinsekvenser, som kunne fortælle om Homo antecessors slægtskab med senere menneskearter.

Forskerne sammenlignede sekvenserne med tilsvarende sekvenser fra Homo sapiens, neandertalere og de såkaldte denisovaer, som levede i Sibirien samtidig med, at neandertalerne beboede Europa.

Resultatet viser, at Homo antecessor hører til på den udviklingsgren, vi deler med de to andre menneskearter, og det giver os samtidig ny viden om, hvornår de særlige træk, som kendetegner vores egen art, er opstået.

Bombardementer, kollisioner og kredsløb. Forskerne udsætter ældgamle proteiner for en lang række prøvelser, og resultatet er en detaljeret måling af proteinernes bestanddele, der kan oplyse os om vores forfader.

Evolution
© Oliver Larsen

1. Elektroner bombarderer ældgamle proteiner

Forskerne udvinder proteinfragmenter fra fossilets tandemalje ved hjælp af syre og placerer dem derefter i et såkaldt massespektrometer. Her bombarderes de med elektroner, så de bliver elektrisk ladede.

Evolution
© Oliver Larsen

2. Filter sorterer fragmenter efter størrelse

Et elektromagnetisk filter sørger for, at kun én type fragment kan passere igennem af gangen. Filteret sorterer ved at afbøje partikler, der har et forkert forhold mellem deres masse og elektriske ladning.

Evolution
© Oliver Larsen

3. Proteinfragmenter støder sammen med gas

De udvalgte fragmenter ledes med høj fart ind i et kammer, hvor de støder sammen med gasmolekyler. Kollisionerne nedbryder fragmenterne til endnu mindre fragmenter, som så føres videre.

Evolution
© Oliver Larsen

4. Kredsløb afslører identitet

De små fragmenter sendes i kredsløb om en elektrode. Jo tungere fragmenterne er i forhold til deres egen elektriske ladning, jo længere fra elektroden vil de kredse. En måling af kredsløbet afslører dermed, hvad fragmenterne består af.

Vores ”moderne træk” er ældgamle

Da de første fund af Homo antecessor blev gjort i 1994, var det netop trækkene ved barnekraniet, som forskerne hæftede sig ved.

Kraniet bar træk, som ligner vores egen art overraskende meget. Det gælder især et lille og fladt ansigt, som har nogle karakteristiske fordybninger under kindbenene.

Homo antecessor havde et fladt og relativt lille ansigt.

Homo antecessor, som levede for ca. 1,2 millioner til 780.000 år siden, havde træk, som minder om vores: Et fladt og relativt lille ansigt.

© Ritzau Scanpix

De samme træk findes i vores eget kranie, men ikke hos neandertalerne og denisovaerne.

Den nye proteinundersøgelse slår fast, at Homo antecessor hører til på vores egen udviklingsgren, så med al sandsynlighed har vi arvet vores særlige ansigtstræk fra denne art.

Vores træk er dermed mindst 850.000 år gamle.

Det betyder samtidig, at de opstod før, vores udviklingslinje skiltes fra neandertalerne og denisovaerne. Vores træk er med andre ord ældre end de særlige træk, vi kender fra de to andre arter.

Proteiner i en tand har placeret Homo antecessor på menneskeslægtens stamtræ.

Både neandertalerne og denisovaerne havde kranier med et mere fremskudt underansigt og kraftige øjenbrynsbuer.

Det er træk, vi traditionelt har betragtet som mere oprindelige eller ”primitive” end vores egne, men de viser sig altså nu at være mere ”moderne”.

Det er endnu for tidligt at udnævne Homo antecessor til at være vores nærmeste forfader, men vi ved nu, at den forfader, vi deler med neandertalerne og denisovaerne, har været en antecessor-lignende art.

For at få det fulde billede må forskerne sammenholde Homo antecessors proteiner med proteiner fra Homo heidelbergensis, så vi også kan få denne art placeret på stamtræet.

Homo heidelbergensis levede for fra 700.000 til for 300.000 år siden.

Arten er dermed ligesom Homo antecessor gammel nok til at være ophav til både os selv, neandertalerne og denisovaerne, men det er også muligt, at Homo heidelbergensisskal placeres på stamtræet efter, at vores egen art skiltes fra de to andre.

Måske skal de europæiske fund af Homo heidelbergensis betragtes som ”præ-neandertalere”, mens de afrikanske fund, som er tilskrevet arten, måske hører til et helt andet sted på stamtræet.

Proteiner bygger stamtræet om

Alt det vil forskernes nye protein-analyser forhåbentlig rydde op i de kommende år.

Metoden vil give os et meget mere præcist overblik over vores familiealbum og samtidig give os mulighed for at følge vores slægt meget længere tilbage, end dna-analyser kan.