De laatste neanderthalers van Europa stamden af van één enkele populatie

De laatste neanderthalers, waaronder de individuen die in Belgische grotten zijn gevonden, stamden af van één groep die een ijskoude periode had overleefd door zich in het zuidwesten van Frankrijk terug te trekken. Dat wijst een nieuwe genetische studie uit.

Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Senckenberg Nature Research Society en de Universiteit van Tübingen heeft met nieuwe DNA-gegevens aangetoond dat de laatste neanderthalers in Europa een ingrijpende bevolkingsomwenteling hebben meegemaakt, waardoor hun genenpoel weinig diversiteit kende vóór hun verdwijning zo'n 40.000 jaar geleden.

Onderzoekers hadden al aanwijzingen dat de vroeger wijdverspreide neanderthaler-populaties in Europa grotendeels waren verdwenen. De nieuwe studie geeft aan dat één plaatselijke groep de barre omstandigheden had overleefd door zich zo'n 75.000 jaar geleden terug te trekken in het huidige zuidwesten van Frankrijk, waar het klimaat milder was, en dat de nakomelingen van deze overlevers zich na 65.000 jaar geleden over heel Europa hebben verspreid. Genetisch gezien stammen vrijwel alle late Neanderthalers af van deze ene lijn.

Paleogeneticus Cosimo Posth en zijn team ontdekten ook dat de neanderthalers later, zo'n 45.000 jaar geleden, een sterke bevolkingsdaling doormaakten. Deze snelle terugval bereikte een dieptepunt rond 42.000 jaar geleden – kort voor het volledige uitsterven van de neanderthalers. De studie is gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift PNAS.

Genetisch gezien zijn neanderthalers duidelijk te onderscheiden van de moderne mens, Homo sapiens, die de neanderthalers zo'n 40.000 jaar geleden verving. ‘We hebben aanwijzingen dat neanderthalers Europa continu bewoonden tussen 400.000 en 40.000 jaar geleden. Maar over hun populatiegeschiedenis beschikken we slechts over fragmentarische gegevens,’ zegt Posth. ‘Tot nu toe weten we erg weinig over de evolutionaire ontwikkelingen die aan hun uitsterving voorafgingen.’ Hij en zijn onderzoeksteam waren dan ook bijzonder geïnteresseerd in de late neanderthalers, die leefden tussen ongeveer 60.000 en 40.000 jaar geleden.

Tien zeldzame nieuwe individuen

In hun studie richtten de onderzoekers zich op het mitochondriaal DNA in neanderthalertanden en -botten die werden opgegraven in grotten en andere schuilplaatsen. Deze celorganellen – kleine orgaantjes binnen de cel – hebben hun eigen DNA, dat onafhankelijk van het celkern-DNA wordt overgeërfd. ‘Mitochondriaal DNA bevat lang niet zoveel genetische informatie als het volledige genoom van een mens, maar het blijft doorgaans langer bewaard en is gemakkelijker te verkrijgen’, zegt Charoula Fotiadou van de onderzoeksgroep van Posth en eerste auteur van de studie.

Het team sequencete het mitochondriaal DNA van tien nieuwe neanderthaler-individuen afkomstig van zes archeologische vindplaatsen in België, Frankrijk, Duitsland en Servië. Deze werden geanalyseerd samen met 49 eerder bestudeerde stalen van mitochondriaal neanderthaler-DNA. De Belgische bijdragen aan de studie waren aanzienlijk: drie nieuw geanalyseerde individuen uit de grotten van Goyet, één van Trou Magrite, plus de eerder gesequensete neanderthalerresten uit de grot van Spy, van Scladina en van Fonds-de-forêt. De meeste fossielen worden bewaard in het Instituut voor Natuurwetenschappen.
 

De resultaten werden gecombineerd met gegevens over de aanwezigheid van neanderthalers in Europa, afkomstig uit de grootschalige archeologische databank ROAD, ontwikkeld door het ROCEEH-project (The Role of Culture in Early Expansions of Humans). ‘Zo konden we de twee lijnen van bewijs combineren en de demografische geschiedenis van de neanderthalers reconstrueren in tijd en ruimte’, zegt medeauteur van de studie Jesper Borre Pedersen van het ROCEEH-project.

Late neanderthalers: allen van dezelfde stam

De studie geeft aan dat de barre klimatologische omstandigheden van de ijstijd rond 75.000 jaar geleden de Europese neanderthalers zwaar hebben getroffen en hun genetisch diverse populaties gedecimeerd. De onderzoekers stellen dat in die periode het aantal archeologische vindplaatsen afneemt en ze zich steeds meer concentreren in zuidwest-Europa. ‘Onze gegevens stelden ons in staat geografisch te reconstrueren dat de neanderthalers zich terugtrokken naar het huidige zuidwesten van Frankrijk’, zegt Posth. ‘Daar ontstond zo'n 65.000 jaar geleden een nieuwe populatie die zich later over heel Europa verspreidde. Dit verklaart waarom vrijwel alle tot nu toe gesequencete late neanderthalers – van het Iberisch schiereiland tot de Kaukasus – tot dezelfde overgeërfde mitochondriale DNA-lijn behoren.’ Dit getuigt van een enorme omwenteling in de genetische geschiedenis van de Europese neanderthalers.
 

Mogelijk heeft de lage genetische diversiteit bijgedragen aan het verdwijnen van de neanderthalers

Cosimo Posth (Universiteit Tübingen)

De onderzoekers gebruikten ook een statistisch programma om te controleren of de veranderingen in de genetische diversiteit door de tijd heen consistent zijn met de aanname van een populatie die constant bleef in omvang. Dat bleek niet het geval: volgens de berekening daalde het aantal neanderthalers snel en sterk tussen 45.000 en 42.000 jaar geleden. ‘Genetisch gezien waren de late neanderthalers een erg homogene groep’, zegt Posth. ‘Het is dan ook mogelijk dat de lage genetische diversiteit – en mogelijk ook de daaropvolgende isolatie van kleine groepen – heeft bijgedragen aan het verdwijnen van de neanderthalers.’

Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van de Universiteit van Tübingen en Senckenberg Nature Research Society