مدت ها است نئاندرتال ها به عنوان مردان قدرتمند دیده می شوند، حداقل در مقایسه با پسرعموهای سبک وزن انسانی شان که با آن ها برای غذا و قلمرو و جفت در رقابت بودند. بااین حال، مطالعه ی جدیدی نشان می دهد مردان هومو ساپینس (انسان خردمند) وقتی بیش از 100 هزار سال پیش با زنان نئاندرتال آمیزش پیدا کردند، این همتایان قدرتمند خود را کنار زدند. این آمیزش ها موجب شد کروموزوم های Y مدرن وارد نسل های آینده ی پسران نئاندرتال شود و درنهایت، جایگزین کروموزوم Y نئاندرتال ها شود.

یافته ی جدید ممکن است این معمای دَه ساله را حل کند که چرا پژوهشگران نتوانسته اند کروموزوم Y نئاندرتال ها را پیدا کنند. بخشی از این مشکل ناشی از کمیاب بودن DNA مردان بوده است: بیشتر نئاندرتال هایی که DNA آن ها تاکنون تعیین توالی شده است، زنان تشکیل می دهند. DNA موجود در فسیل های نئاندرتال های مرد به خوبی حفظ نشده بودند یا به باکتری آلوده بوده اند.

جانت کلسو، متخصص زیست شناسی محاسباتی از مؤسسه ی انسان شناسی تکاملی ماکس پلانک و نویسنده ی ارشد مطالعه ی جدید، به شوخی می گوید: «اصلا داشتیم از خود می پرسیدیم که هیچ مرد نئاندرتالی وجود داشته است؟» باوجوداین مارتین پتر، یکی از دانشجویان ماکس پلانک، کاوشگرهایی طراحی کرد که از توالی DNA قطعات کوچک کروموزوم Y مردان مدرن برای پیداکردن و اتصال به DNA کروموزوم Y مردان باستانی استفاده می کرد. دلیل کارآمدی روش جدید آن است که کروموزوم های انسان مدرن و نئاندرتال عمدتا شبیه به هم هستند. کاوشگرهای DNA در محل جفت بازهای معدودی که با توالی پیداشده فرق دارند، حلقه ای تشکیل می دهند.


پژوهشگران با این روش، قطعات کروموزوم های Y سه مرد نئاندرتال از بلژیک و اسپانیا و روسیه ساکن 38 هزار تا 53 هزار سال پیش و دو مرد از انسان تباران دنیسووا، خویشاوندان نزدیک نئاندرتال ها، ساکن حدود 46 هزار تا 130 هزار سال پیش در غار دنیسووا در سیبری را کاوش کردند. کلسو می گوید: «وقتی پژوهشگران DNA را توالی یابی کردند، غافلگیر شدند: کروموزوم Y نئاندرتالی بیشتر شبیه کروموزوم Y انسان های امروزی بود.» پتر می گوید این معما بود؛ چراکه مطالعات پیشین نشان می داد سایر ژنوم هسته ی نئاندرتال ها به ژنوم انسان تباران دنیسووا شباهت بیشتری دارد و این دو گروه حدود 600 هزار سال پیش از انسان های مدرن جدا شده اند.

پیدایش این کروموزوم Y غیرعادی مشابه رویداد ژنتیکی دیگری است: بقایای نئاندرتال ها که مربوط به 38 هزار تا 100 هزار سال پیش می شود، حاوی DNA میتوکندریایی (mtDNA) به ارث رسیده از زنی از جمعیت انسان های مدرن است و نه DNA میتوکندریایی نئاندرتال های باستانی که در فسیل های قبلی یافت شده. زن هومو ساپینس اولیه احتمالا بیش از 220 هزار سال پیش با مرد نئاندرتال آمیزش پیدا کرده است و فرزندان آن ها DNA میتوکندریایی انسان مدرن را حمل می کردند. براساس مدل های محاسباتی پژوهشگران، بهترین سناریو برای توضیح این الگوی Y آن است که مردان انسان های مدرن اولیه بیش از 100 هزار سال، ولی کمتر از 370 هزار سال پیش با زنان نئاندرتال آمیزش کرده اند. پسران آن ها کروموزوم Y انسان مدرن را با خود به همراه داشتند که از راه پدر به ارث رسیده بود.

پژوهشگران در مجله ی Science گزارش کردند که سپس کروموزوم Y مدرن به سرعت ازطریق فرزندان آن ها وارد جمعیت های کوچک نئاندرتال ها در اروپا و آسیا و جایگزین کروموزوم Y نئاندرتال ها شد. جالب است انسان های مدرنی که در این آمیزش ها مشارکت کردند، اجداد هومو ساپینس امروزی نبوده اند و احتمالا بخشی از جمعیتی بوده اند که در اوایل از آفریقا مهاجرت کردند و سپس منقرض شدند. آثاری از DNA نئاندرتال در انسان های زنده وجود دارد که از رویداد اختلاط جداگانه به ارث رسیده که حدود 50 هزار تا 70 هزار سال پیش رخ داده است.

پژوهشگران دقیقا مطمئن نیستند که چرا این جایگزینی رخ داده است. به گفته ی کلسو، شاید انتخاب طبیعی کروموزوم Y هومو ساپینس را ترجیح داده باشد؛ زیرا نئاندرتال ها جهش های مضر بیشتری در ژنوم خود داشتند. نئاندرتال ها درمقایسه با انسان های مدرن جمعیت های کوچک تری داشتند و جهش های مضر، خصوصا اگر روی کروموزوم های X و Y باشند، در جمعیت های کوچک تجمع پیدا می کنند. انسان های مدرن که جمعیت های اجدادی بزرگ تر و تنوع ژنتیکی بیشتری داشتند، ممکن است از مزیتی ژنتیکی برخوردار بوده باشند.

آدام سیپل، متخصص زیست شناسی محاسباتی، می گوید احتمال دیگر آن است که وقتی نئاندرتال ها DNA میتوکندریایی را از انسان مدرن به ارث بردند، سلول های آن ها تعامل با کروموزوم Y انسان مدرن را ترجیح داده باشد. بهترین راه برای آزمایش این سناریو آن است که DNA نئاندرتال های اولیه را به دست آوریم تا ببینیم آیا کروموزوم Y آن ها بیشتر شبیه کروموزوم Y انسان تباران دنیسووا است یا خیر. جاش اکی، متخصص ژنتیک جمعیت از دانشگاه پرینستون، اعتقاد دارد مطالعه ی جدید نشان می دهد اختلاط میان انسان های مدرن و نئاندرتال ها ویژگی تعیین کننده ای از تاریخ انسان تباران بوده است که نه تنها به انسان های مدرن DNA نئاندرتالی را داد؛ بلکه موجب تغییرات اساسی در نئاندرتال ها شد.