Ewolucja człowieka. Ślady w ziemi i ślady w genach

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Ewolucja człowieka. Ślady w ziemi i ślady w genach"

Magdalena Przybylska
6 lat temu
Przeglądów:

1 Ewolucja człowieka Ślady w ziemi i ślady w genach!1

2 Złożone zagadki Odnaleziono wiele skamieniałości naczelnych, różne gatunki w tym samym czasie Trudno ustalić relacje między nimi Przodkowie, czy boczne odgałęzienia drzewa!2

3 Drzewo!3

4 Naczelne - filogeneza Gibon Orangutan Goryl Bonobo Szympans Człowiek Człowiek Szympans Goryl Orangutan Gibon Makak milionów lat temu!4 Makak Orangutan Goryl Bonobo Szympans Człowiek

5 Ostatni wspólny przodek ludzi i szympansów 6 7 mln. lat skamieniałości Trudno stwierdzić, do której linii dana skamieniałość należy 5 mln. lat analizy sekwencji Różne metody i modele dają różne wyniki (nawet 2 x) Raczej nie wcześniej niż 8 mln. lat temu Równie mało przypominał współczesnego szympansa, co człowieka!5

Zachował się jedynie fragment czaszki Niepewne datowanie ~ 6-7

6 Sahelanthropus tchadensis - Toumaï Zbliżony do wspólnego przodka ludzi i szympansów? Zachował się jedynie fragment czaszki Niepewne datowanie ~ 6-7 mln lat Czaszka rozmiarów szympansa, ale proporcje bardziej ludzkie Z czasów specjacji? Boczna gałąź?

7 Orrorin tugenensis Odkrycie: 2001 Ok. 5-6 mln. lat temu Czy był przodkiem ludzi? Jeżeli tak, to czy Australopithecus był boczną linią? Niektóre cechy bardziej ludzkie niż u Australopithecus Czy był dwunożny? analiza kości przynajmniej częściowo tak Gdzie żył las czy sawanna raczej las lub pogranicze?!7

Ardipithecus ramidus - Ardi Odkrycie 1994, publikacja 2009 4,4 mln.

8 Ardipithecus ramidus - Ardi Odkrycie 1994, publikacja ,4 mln. lat Najstarszy właściwy hominid Przynajmniej częściowo dwunożny, Przodek Australopithecus (?)!8

9 Ardipithecus ramidus - Ardi!9

10 Ardipithecus i inni!10

11 Dyskusja Nie da się jednoznacznie stwierdzić, do której linii należały skamieniałości najstarszych hominidów linia prowadząca do człowieka linia prowadząca do innych współczesnych małp człekokształtnych linia, która wyginęła i nie ma współczesnych potomków!11

12 Australopiteki Grupa wielu gatunków gracylne i masywne 4 2 mln. lat temu Najbardziej znany A. afarensis Lucy (~3,6 mln lat) Mrs. Ples Dziecko z Taung A. boisei - Olduvai!12

13 Australopithecus sediba Opisany w 2010, Wiek: ~ 2 mln. lat Cechy pośrednie między Australopithecus a Homo!13

14 Australopithecus sediba Pojemność czaszki bliższa australopitekom (~420 cm3), ale pewne cechy anatomiczne (kształt mózgu) bliższe Homo - różnicowanie półkul język?!14

15 Przodkowie człowieka - scenariusze Australopithecus afarensis -> Homo habilis A. sediba boczna linia A. africanus -> A. sediba -> Homo A. afarensis boczna linia!15

Homo Ok. 2,3 mln. lat temu starsze od A.

lat temu Pierwsi opuścili Afrykę Posługiwali się ogniem

16 Homo Ok. 2,3 mln. lat temu starsze od A. sediba któryś był boczną linią Narzędzia kultury Olduvai (1,9 mln. lat) Homo habilis Homo erectus, H. ergaster (pitekantropy) 1,5 mln. lat temu, wymarł 70 tys. lat temu Pierwsi opuścili Afrykę Posługiwali się ogniem Łowiectwo (oszczepy) Struktury społeczne? Narzędzie sprzed 1,8 mln. lat z Olduvai British Museum!16

17 Homo Odkryte niedawno w Gruzji (Dmanisi) skamieniałości (~1,8 MYA) sugerują, że H. habilis, H. ergaster i H. rudolfensis mogły być jednym gatunkiem - H. erectus Na podstawie zmienności morfologicznej (nie ma danych genetycznych)!17

18 !18

19 Kolebka ludzkości Australopithecus afarensis (Lucy) najstarsze ślady Homo (szczęka ~ 2,3 mln lat) Australopithecus, Homo habilis, H. erectus, H. sapiens Australopithecus africanus A. sediba!19

20 Kolebka ludzkości!20

21 Ponad milion lat temu!21

22 Pierwsi migranci!22

23 Hipoteza multiregionalna = hipoteza ciągłości regionalnej!23

24 Hipoteza multiregionalna Przodkowie człowieka, którzy opuścili Afrykę ponad milion lat temu ewoluowali na różnych kontynentach Następowała wymiana genetyczna (ciągłość) między populacjami regionalnymi!24

25 Model OAR (czyli Out of Africa Replacement)!25

26 Model OAR Out of Africa Pożegnanie z Afryką Ok lat temu jedna z populacji przodków człowieka (to już był H. sapiens) rozpoczęła migrację z Afryki na pozostałe kontynenty Nowi migranci wyparli żyjące już w tych regionach hominidy potomków wcześniejszych migracji i nie mieszali się z nimi Wszyscy współcześni ludzie są potomkami tych ostatnich migrantów!26

27 Badania mtdna mtdna jest wysoce polimorficzny, zwłaszcza w obszarach niekodujących (pętla D) Ponieważ mtdna dziedziczy się jako jedna jednostka genetyczna (brak lub rzadka rekombinacja, dziedziczenie tylko od matki) określone układy polimorfizmów dziedziczą się razem haplotypy Haplogrupy (zbiory haplotypów o określonych wspólnych polimorfizmach) korelują z historią populacji ludzkich narzędzie w antropologii, kryminalistyce itp.!27

28 Drzewo i dystrybucja haplogrup mtdna!28

29 Dystrybucja haplotypów chromosomu Y Jobling & Tyler-Smith (2003) Nature Rev. Genet. 4, !29

30 Wyniki analiz mtdna i chromosomu Y Drzewo ewolucyjne mtdna i haplotypów Y jest zakorzenione w populacjach afrykańskich Czas od rozejścia się współcześnie żyjących linii (TMRCA) lat Wyniki wspierają hipotezę OAR (niedawne afrykańskie pochodzenie ludzi)!30

31 !31

32 O co chodzi w teorii OAR Nie o to, że pochodzimy z Afryki afrykańskie pochodzenie hominidów jest w praktycznie wszystkich modelach Nie o to, że wywodzimy się od 1 kobiety ( Ewy ) jesteśmy potomkami jednej populacji, linie każdego genu (a więc i mtdna) muszą się zbiegać w którymś momencie! Ostatni wspólny przodek wszystkich ludzi żył stosunkowo niedawno (~200 tys. lat temu) w Afryce, był to człowiek współczesny Hominidy, które wcześniej opuszczały Afrykę to nie nasi przodkowie, tylko boczne linie!32

sapiens (Cro-Magnon) Linie człowieka i neandertalczyka rozdzieliły się ~ 600 000 lat temu

33 Neandertalczyk Żył w Europie i środkowo-zachodniej Azji jeszcze ok lat temu Rówwnolegle z H. sapiens (Cro-Magnon) Linie człowieka i neandertalczyka rozdzieliły się ~ lat temu Pojawił się w Europie wcześniej, niż H. sapiens (wcześniejsza migracja) Kultura (pochówki), narzędzia, prawdopodobnie mowa Wikimedia commons, Anthropological Institute, University of Zürich!33

Wyniki analizy genomu z 2010 Potwierdzenie, że ostateczna dywergencja populacji ~270-440 tys.

34 Wyniki analizy genomu z 2010 Potwierdzenie, że ostateczna dywergencja populacji ~ tys. lat temu Analiza polimorfizmów Neandertalczyk bardziej podobny do mieszkańców Eurazji, niż Afryki!34

35 Analizy ndna!35

36 Czy człowiek i Neandertalczyk się krzyżowali? Większe podobieństwo do mieszkańców Eurazji niż Afryki ok. 4% genomów Eurazji z polimorfizmami podobnymi do Neandertalczyka Prawdopodobnie dochodziło do krzyżowania przodków mieszkańców Eurazji z Neandertalczykami Wkład Neandertalczyka w genom człowieka jest bardzo niewielki Brak śladów wkładu człowieka do genomu Neandertalczyka!36

37 Scenariusze To, że podobieństwo N. do Europejczyków, Azjatów i Papuasów jest takie samo wskazuje na scenariusz 3 Krzyżowanie z przodkami E, A i PNG, na obszarze bliskiego Wschodu Nie można wykluczyć scenariusza 4 Do krzyżowania dochodziło bardzo rzadko niewielki wkład efekt fali szybka ekspansja populacji kolonizującej wzmacnia wkład z krzyżowania z populacją natywną!37

migrantami w populacjach Oceanii Epizody

38 Nie tylko Neandertalczyk Szczątki z jaskini Denisowa (Ałtaj) Współcześni Neandertalczykom Prawdopodobnie grupa siostrzana Ślady krzyżowania z ludzkimi migrantami w populacjach Oceanii Epizody krzyżowania podczas migracji do Azji Pd.-Wsch.!38

39 Krzyżowanie z H. sapiens Wyniki sekwencjonowania genomu Denisowian z 2013 sugerują krzyżowanie z populacjami H. sapiens, H. neanderthalensis i innym, nieopisanym gatunkiem!39

Tajemnice Denisowian Sekwencje DNA z fragmentu kości sprzed 400 000 lat z Hiszpanii - większe podobieństwo mtdna do Denisowian, niż

40 Tajemnice Denisowian Sekwencje DNA z fragmentu kości sprzed lat z Hiszpanii - większe podobieństwo mtdna do Denisowian, niż Neandertalczyków kości i zęby morfologicznie podobniejsze do neandertalskich wspólny przodek Denisowian i Neandertalczyków? odrębna linia?!40

41 !41

42 Wnioski Model OAR zasadniczo utrzymany, ale nie taki prosty, jak się zdawało Mogło dochodzić do krzyżowania się migrantów z populacjami osiadłymi wcześniej tylko we wczesnych fazach migracji!42

43 Nie taka prosta historia mtdna współczesnych Europejczyków różni się od mtdna Europejczyków sprzed lat fala migracji neolitycznej kolejne fale migracji podobnie mtdna wczesnych i późnych Neandertalczyków się różni dowody na dużą wsobność u Neandertalczyków w Europie (nieliczna populacja)!43

44 Różnorodność genetyczna ludzi jest stosunkowo niewielka Analiza mtdna Analiza ndna Przyczyna szybka ekspansja populacji!44

45 Różnorodność genetyczna człowieka Projekt 1000 genomów poszukiwanie różnic w genomach różnych ludzi (2500 osób) Wstępne dane (2010) 15 mln. miejsc zmiennych 0,5-1% genomu Więcej nukleotydów, niż w całym genomie drożdży!45

Podobne dokumenty

Ewolucja człowieka. Ostatnie 5 milionów lat

Ewolucja człowieka. Ostatnie 5 milionów lat Ewolucja człowieka Ostatnie 5 milionów lat 1 Złożone zagadki } } Odnaleziono wiele skamieniałości naczelnych, różne gatunki w tym samym czasie Trudno ustalić relacje między nimi } Przodkowie, czy boczne