oorsprong van de mens

‘Eerste Neanderthaler-grotschilderingen ontdekt’

Rotsschilderingen in het Zuid-Spaanse Málaga zijn mogelijk de oudste grotschilderingen ooit ontdekt – en de eerste die door Neanderthalers zijn gemaakt.

De schilderingen. Bron: Nerja Cave Foundation

Abstracte kunst
De beelden lijken in eerste opzicht op de DNA helix, maar zijn in feite een afbeelding van de zeerobben die de Neanderthalers in dit gebied aten, aldus José Luis Sanchidrián van de Universiteit van Córdoba in Spanje. Volgens hem hebben ze geen parallel in kunst uit de Oude Steentijd. Houtskool die aan werd getroffen naast zes van de schilderingen – aangetroffen in de Spaanse Nerja grotten – blijken volgens koolstofdatering rond de 43 000 jaar oud te zijn.

Dit maakt deze schilderingen aanmerkelijk ouder dan de 30 000 jaar oude Chauvet cave paintings in Zuid-West Frankrijk, waarvan werd gedacht dat het het oudste voorbeeld van paleolithische grotkunst was.

Bevestiging nog nodig
De bevinding staat echter nog steeds niet vast. De pigmenten in de verf moeten nog worden gedateerd. Zijn ze van ongeveer dezelfde ouderdom als de houtskool, dan wordt de mogelijkheid dat de schilders Neanderthalers waren, reëel. Dit zou een wetenschappelijke schokgolf veroorzaken, aldus Sanchidrián, omdat alle andere bekende grotschilderingen het werk zouden zijn van onze menssoort.

Het Iberisch schiereiland was het laatste toevluchtsoord van de Neanderthalers. Tot 37 000 jaar geleden – vijfduizend jaar nadat ze uit de overige delen van Europa verdreven waren – kwamen ze nog aan de Andalusische en Zuid-Portugese kust voor.

Creativiteit van de Neanderthalers
Tot voor kort werd aangenomen dan Neanderthalers niet in staat waren tot kunstzinnige uitingen. Wel zijn overblijfselen gevonden van gedecoreerde stenen en schelpen – zij het nog niet permanente grotkunst. Nu denken sommige onderzoekers dat Neanderthalers net als moderne mensen in staat waren abstract te denken, hun verbeeldingskracht en creativiteit te gebruiken.

Sommige onderzoekers houden het voor mogelijk dat de schilderingen door onze menssoort zijn gemaakt, maar de ontdekker acht dit erg onwaarschijnlijk omdat in die tijd moderne mensen nog niet voorkwamen in dit gebied. Het dateren van de pigmenten in de grotten van Nerja zal pas na 2013 plaats vinden. Verder grotonderzoek in het uitgebreide, in 1959 ontdekte gangenstelsel is nog in volle gang.

Kortom: er is weer een raadsel bijgekomen omtrent onze uitgestorven naaste verwanten.

Bron
First Neanderthal Cave paintings discovered in Sopan, New Scientist (2012)
Fundación Cueva de Nerja (Spaans)

Complete genoom mensachtige Denisovans nu bekend

Een genoom, de complete verzameling DNA van een organisme, van een 30 000 jaar oud vingerkootje afkomstig van een Denisovan, een uitgestorven nauwe verwant van de moderne mens, bevat minder fouten dan genomen afkomstig van levende mensen.

De Denisovans waren verwant van de moderne mens.

Het genoom is 7 februari 2012 online gepubliceerd [1]. De Denosovans zijn een uitgestorven groep hominiden, waarvan de overblijfselen in 2008 in Siberië werden ontdekt[2]. Uit voorlopige mt- (mitochondriaal) DNA bleek geen verwantschap met de mens. Een kladversie van het complete genoom werd ontdekt in 2010, waaruit bleek dat de Denisovans wel degelijk kruisten met de moderne mens [3].

Mt-DNA wordt overgeërfd met de eicel. Er lijken dus seksuele contacten met zowel mannen als vrouwen plaats te hebben gevonden (er zijn ook Denisovan-genen in Europese en Aziatische mensen die niet in Afrikanen voorkomen). Dit genoom is slechts twee keer gesampled, waardoor er nog  de nodige contaminatie in voorkomt. Deze is weggezuiverd in de nieuwste studie, waar het proces dertig maal over is gedaan. Pääbo wil deze gegevens gebruiken om vast te stellen of de Denisovans ooit door een genetische “bottle neck” zijn gegaan.

Bronnen

1. Max Planck Institut Leipzig
2. Krause et al., The complete mitochondrial DNA genome of an unknown hominin from southern Siberia, Nature (2010)
3. Breeding with Neanderthals helped humans go global, New Scientist (2011)

Overblijfselen oudste dieren ooit ontdekt

In het Etosha Wildreservaat in Namibië hebben paleontologen de oudste fossielen ooit van meercellige dieren ontdekt. De ontdekking van fossiele sponzen zet de datum waarop het eerste meercellige dierlijke leven is ontdekt vele miljoenen jaren terug, tot diep in het Precambrium. Dit zou onze voorouder wel eens kunnen zijn, volgens één auteur.

Onze verre voorouder leek erg veel op deze spons, een dier dat zich voedt door micro-organismen uit water te filteren. Bron: NIST

De fossielen van de eerste sponzen zijn maar klein en hebben de vorm van kleine vazen. De fossielen zijn aangetroffen in Etosha National Park en andere plaatsen in het dunbevolkte, woestijnachtige land. De rotsen waarin de fossielen zijn aangetroffen waren tussen de 760 en 550 miljoen jaar oud, aldus de tien leden van een internationale groep in hun artikel [1]. Dit betekent dat dieren, waarvan tot nu toe werd geloofd dat ze pas aan het begin van het Cambrium, 600 tot 650 miljoen jaar geleden, opdoken, al honderd tot honderdvijftig miljoen jaar langer op aarde voorkomen.

Het betekent ook dat deze holle bollen – ongeveer zo groot als een stofkorrel en overdekt met gaten die vloeistof (met voedsel, zoals micro-organismen) onze voorouders waren, aldus mede-auteur Tony Prave, geoloog aan de University of St Andrews in Schotland.

‘Als je kijkt naar de stamboom van alle leven en deze terug volgt tot we bij de stamgroep, de voorouders van alle dieren, zijn, dan ja, dan zou dit onze bet-bet-bet-bet-overgrootmoeder zijn,’ aldus Prave tegen persbureau AFP[2].

Al langer bleek uit genetische klokken dat dieren veel eerder dan de tot nu toe aangenomen 600 miljoen jaar geleden hebben gediversificeerd. Als DNA van alle bekende diergroepen wordt vergeleken blijkt aan de hand van het voorkomen van mutaties dat deze rond de 760 miljoen jaar geleden deel hebben uitgemaakt van dezelfde diersoort. Dit fossiele bewijs sluit mooi aan op deze bestaande ontdekking.

Inderdaad kent de mens (en andere meercellige diersoorten) een fase in de ontwikkeling van het embryo, de blastula, die wel iets weg heef van een holle bol. Volgens de onlangs weer in ere herstelde opvatting van de Duitse bioloog Mayer volgt de embryonale ontwikkeling van onder meer de mens in grote lijnen de evolutionaire voorgeschiedenis van de mens.

Bronnen
1. Gess, The Oldest Animal Fosils, South African Journal of Science, 2012
2. Namibia sponge fossils ‘are world’s first animals’,AFP, 2012

Huidweefsel voorouder mens ontdekt

Paleontologen hebben bij twee skeletten gereedschap en ook stukjes gemummificeerde huid ontdekt.  Kunnen we hier DNA uit halen of zelfs onze verre voorouder Australopithecus sediba weer tot leven wekken?

Gemummificeerde huid op de botten
Paleontologen vonden twee skeletten, de overblijfselen van een vrouw met kind. Vermoedelijk is de vrouw omgekomen nadat ze in een waterbron viel. De skeletten zijn geïdentificeerd als van de mogelijke menselijke voorouder Australopithecus sediba. De Universiteit van Witwatersrand in Johannesburg (Zuid Afrika) heeft afgietsels van de twee skeletten gemaakt voor het Natural History Museum in London. Nu worden er wel vaker voor-menselijke resten gevonden. Wat deze ontdekking zeer spectaculair maakt, is de vondst van gereedschap en -vooral- gemummificeerde huid op de botten. Er is ouder gereedschap bekend,maar dit is het oudste gereedschap dat bij een skelet is gevonden.

Mogelijk zag Australopithecus sediba er zo uit.

Wieg mensheid elders  in Afrika?
De fossielen zijn gedateerd op 1,977 miljoen jaar en zijn gevonden in het Malapa grotcomplex in Zuid-Afrika. Deze vondst in Zuid-Afrika was zeer onverwacht en bracht paleontologen behoorlijk in verlegenheid. Tot nu toe zijn er alleen resten van deze mensachtigen gevonden in de nu kurkdroge Ethiopische Riftvallei en omstreken. Terwijl de eerste Homo erectus in Ethiopië leefde, leefde deze soort – die een soort missing link vormt tussen Australopithecus en ‘ons’ Homo-genus – op duizenden kilometers afstand. Klaarblijkelijk was het leefgebied van hominiden veel groter dan tot nu toe aangenomen. Ook  het geloof dat Ethiopië de wieg van de mensheid vormt, heeft nu een stevige deuk opgelopen. Dit kan, zo blijkt nu, ook heel goed in een ander deel van Afrika zijn gebeurd. Fossielen vormen zich alleen in zeer bijzondere omstandigheden, waardoor ons beeld vaak erg vertekend is.

Pleistocenic Park met oermensen?
De botten worden omgeven door een soort gemummificeerde huid. Hieruit zijn mogelijk resten DNA te isoleren – verreweg de spectaculairste mogelijkheid. Lukt dat, dan zouden we een DNA-stamboom op kunnen stellen en wellicht (afhankelijk van de compleetheid van het DNA en een totaal gebrek aan ethiek bij sommige onderzoekers) zelfs in de verdere toekomst, met behulp van aanvullend menselijk DNA, kunnen proberen de ‘missing link’ weer tot leven te wekken.

Eiwitten terugvertalen in DNA
DNA is echter niet erg stabiel vergeleken met bijvoorbeeld bepaalde eiwitten, al zijn minuscule stukjes DNA in resten van Neanderthalers gevonden. Waarschijnlijker is dus dat de huid geen DNA, maar wel resten van keratine bevat, het voornaamste eiwit in onze huid. Omdat de aminozuurvolgorde van keratine, zoals alle eiwitten, letterlijk vertaald is uit DNA, kan je aan de hand van dit keratine het gen letter voor letter min of meer terugvertalen. In de loop van honderdduizenden jaren vinden er vele puntmutaties plaats waarbij het ene aminozuur verandert in een ander aminozuur. Als we dit vergelijken met ons eigen keratinegen, weten we daarom of dit onze voorouder was of toch een uitgestorven zijtak of – altijd goed voor smeuïge stukjes in de krant – er seks tussen verschillende soorten heeft plaatsgevonden.

Bronnen
Skeleton of ancient human may yield skin – New Scientist (2011)

Voorouder mens had zesde zintuig

De gemeenschappelijke voorouder van de meeste vissen – waaronder zoogdieren als de mens – beschikte over het vermogen elektrische velden waar te nemen. Zou het mogelijk zijn dat de mens nog steeds over dit rudimentaire vermogen beschikt en zou dit zintuig door genetische manipulatie weer tot leven te wekken zijn?

De vis in ons
We zijn allen vissen. Wij mensen hebben meer gemeen met bijvoorbeeld de kwastvinnige coelacanth en  longvis dan deze dieren gemeen hebben met de lamprei, haai of een straalvinnige, zoals de kabeljauw. De recente ontdekking dat de gemeenschappelijke voorouder van de meeste vissen, waaronder hen die zich hebben ontwikkeld tot landdier, over een “zesde zintuig” beschikte, hebben dus ook gevolgen voor ons zelfbeeld

Voorouder kon elektrische velden waarnemen
Naar nu blijkt, was de eerste voorouder van verreweg de meeste gewervelde diersoorten (uitgezonderd kaakloze vissen als lampreien en dergelijke) een dier dat beschikte over het vermogen elektrische velden in zeewater waar te nemen door een lijn van zogeheten elektroreceptoren langs de huid van de zijkanten van het lichaam.

De axolotl jaagt mede op elektrische signalen. Helaas valt zijn woongebied samen met Mexico Stad, een van de allergrootste steden ter wereld.


Axolotl kan ook velden waarnemen

Dit systeem is nog aanwezig in veel beenvissen. Ook de axolotl, een bedreigde salamandersoort die de pech heeft dat zijn leefgebied samenviel met het compleet volgebouwde meer dat nu Mexico-Stad is, beschikt over exact dit systeem. Uit embryologisch en genetisch onderzoek is nu bekend dat beide systemen zowel in lepelsteuren (straalvinnige vissen) als in de axolotl (immers een afstammeling van kwastvinnige vissen)  op dezelfde wijze functioneren. Ook de genen die hierbij betrokken zijn zijn homoloog (hebben dezelfde oorsprong). Dit wijst op een gemeenschappelijke evolutionaire oorsprong.

In reptielen en de diergroepen die daar uit voorgekomen zijn: de zoogdieren en de vogels, is dit systeem verdwenen, omdat het op het droge zinloos is. Voor de axolotl, die op kleine waterdieren jaagt in modderig water, is dit zintuig juist zeer nuttig.

De lepelsteur Polyodon spathula jaagt nog steeds met waarneming van elektrische signalen.

Voorouder was diepzeehaaiachtige vis
De voorouder van zowel de meeste vissen als gewervelde landdieren (inclusief uiteraard amfibieën, zeereptielen en -zoogdieren) moet, concluderen de onderzoekers, daarom veel weg hebben gehad van een haai: een roofvis die in de diepzee leefde (waar nauwelijks licht is) en door middel van elektrische signalen op prooien joeg. De diepzee is een plaats die weinig last heeft van natuurrampen; diepzeeschepsels zouden de meeste rampen overleven. Zou onze voorouder hier een vernietigende uitsterfgolf hebben overleefd? Op zich een zeer aannemelijk verhaal.

Opmerkelijk genoeg is er een primitief zoogdier, het eierleggende vogelbekdier, dat ook over elektrische waarneming beschikt. Wel werkt dit systeem via de neus en niet via sensoren aan de zijkant van zijn harige lichaam.

Wel kunnen we ons afvragen welke functie dit systeem nu vervult. We weten immers dat de natuur een kei is in dingen hergebruiken. Zouden bepaalde voorgevoelens van bijvoorbeeld aardbevingen bij dieren als olifanten te maken kunnen hebben met het waarnemen van elektrische velden? Dit kan uiteraard ook op een heel andere manier gebeuren.
Zou dit systeem weer in mensen, bijvoorbeeld een toekomstige aquatische mensensoort, kunnen worden gereactiveerd? Stof voor veel toekomstig onderzoek.

Bronnen
Most Vertebrates — Including Humans — Descended from Ancestor With Sixth Sense, ScienceDaily (2011)
Melinda S. Modrell, William E. Bemis, R. Glenn Northcutt, Marcus C. Davis, Clare V.H. Baker, Electrosensory ampullary organs are derived from lateral line placodes in bony fishes. Nature Communications, 2011

Worm blijkt gedegenereerde verre verwant mens

Twee groepen simpele zeewormen zijn verwant aan complexe soorten zoals gewervelden (zoals de mens) en zeesterren, aldus nieuw onderzoek. Hiervoor werd gedacht dat deze wormen een evolutionaire link vormden tussen simpele dieren als kwallen en de rest van het dierenrijk.

Deze eenvoudige worm stamt af van een veel complexere voorouder.

Erg ingewikkeld zitten Xenoturbella en Acoelomorpha niet in elkaar. Zo ontbreekt een zenuwstelsel of ingewand. Als gevolg daarvan vormden ze een bronv oor veel discussie onder zoölogen. Acoelomorfen werden in de negentiger jaren geclassificeerd als  een missing link tussen simpele dieren zoals sponzen en kwallen en de rest van het dierenrijk, zoals de mens, de octopus en insekten. Dit blijkt een misvatting te zijn. Beide groepen stammen af van dezelfde voorouder waarvan ook ingewikkelder dieren afstammden. Dit betekent dat de wormen als het ware zijn gedegenereerd.

Xenoturbella-wormen werden verzameld van de bodem van een Zweedse fjord waar het dier leeft van schelpdieren. De acoelomorfen zijn veelzijdiger – er is zelfs een soort, Meara stichopi, die in de keel van een zeekomkommer leeft.  Genetici vergeleken honderden genen van zowel Xenoturbella als Acoelomorpha met soortgelijke genen in een groot aantal diersoorten om zo hun evolutionaire verwantschap te bestuderen. Het resultaat: er blijkt een compleet nieuw, tot nu toe onbekend, fylum te bestaan. Een fylum is een zeer grote groep: zo vormen alle gewervelden, van vis tot olifant, één fylum. Dit fylum staat op dezelfde hoogte als de andere fyla deuterostoma (dieren met twee lichaamsopeningen): gewervelden, stekelhuidigen (o.a. de zeester) en hemichordaten (zoals de eikelworm, een type worm dat zich in de zeebodem ingraaft) en vormt hiermee het vierde fylum: de xenacoelomorfen. De andere drie fyla bestaan uit behoorlijk complexe soorten. Deze wormen zijn dus als het ware gedegenereerd. Evolutie gaat dus niet altijd vooruit. Misschien een goede les voor de mens.

Deze nietige wormen stelden al ruim een decennium biologen voor een pittige uitdaging, dus er is onder hun collega’s blijdschap dat deze puzzel nu is opgelost. Wel zijn evolutionair biologen er niet blij mee dat ze nu hun gevierde missing link tussen de holtedieren en de tweemondigen kwijt zijn. Ze kunnen dus weer doorgaan met zoeken.

Degeneratie komt wel vaker voor. Zo stamt Wolffia arrhiza, het kleinste bloeiende plantje dat alleen bestaat uit een drijvend bolletje, af van een veel complexere plant met wortels, takken en bladeren. Ook bij parasieten komt degeneratie veel voor, variërend van Mycoplasma, een bacteriële parasiet die het kleinst bekende genoom van alle bacteriën heeft, tot diverse ingewandswormen die vaak veel eenvoudiger zijn dan vrijlevende soorten.

Bronnen
Simple Marine Worms Distantly Related to Humans, Science Daily (2011)
Hervé Philippe, Henner Brinkmann, Richard R. Copley, Leonid L. Moroz, Hiroaki Nakano, Albert J. Poustka, Andreas Wallberg, Kevin J. Peterson, Maximilian J. Telford. Acoelomorph flatworms are deuterostomes related to Xenoturbella. Nature, 2011

‘Artefacten ouder dan de mens gevonden’

Er zijn gereedschappen gevonden van bijna twee miljoen jaar oud. De mens als soort bestaat minder dan een miljoen jaar. Wat betekent dit voor de ontwikkeling van de beschaving?

Het oudste gereedschap ter wereld. Tot nu toe.

We noemen onszelf Homo sapiens sapiens (de wijze, wijze mens). Op die wijsheid is het een en andere af te dingen, wat door misantropen ook vaak gebeurt. Wel gebruiken we meer en ingewikkelder gereedschap dan welke andere diersoort dan ook.

Toch hebben onderzoekers in Kenia een opvallende ontdekking gedaan. Ze vonden overblijfselen van Acheuléen-vuistbijlen van 1,75 miljoen jaar oud. Dit is meer dan  driehonderdduizend jaar eerder dan de hiervoor oudste vondst van Acheuléen-werk: vuistbijlen gevonden in India en Ethiopië. Tot dan toe zijn alleen de primitievere Oldowan-gereedschappen uit die tijd gevonden.

Opmerkelijk is dat de moderne mens als soort minder dan één miljoen jaar bestaat (tenminste, als we de Neanderthaler en de Heidelbergmens ook als moderne mensen beschouwen, waar lang niet iedere paleontoloog het mee eens is). Deze vuistbijlen zijn dan ook niet door de moderne mens, maar door zijn voorganger, de Homo erectus, gemaakt. Homo erectus-skeletten van bijna twee miljoen jaar oud zijn aangetroffen tot in Georgië, duizenden kilometers van Afrika.

Opmerkelijk genoeg zijn er bij deze Georgische H. erectus-populatie geen vuistbijlen gevonden. De onderzoekers veronderstellen dat deze kennis onderweg verloren is gegaan. Het kan ook zijn dat Homo erectus niet over taal beschikte, waardoor ze alleen door te imiteren, de vuistbijlen konden vervaardigen. Misschien dat de technologie-overdracht aan de grens van hun leefgebied zo langzaam ging dat de techniek uitstierf. Dat is in Tasmanië met de botenbouwkunst ook gebeurd, met rampzalige gevolgen voor de Tasmaniërs.

Klaarblijkelijk is het ontwikkelen van het gebruik van werktuigen in de laatste twee miljoen jaar met de snelheid van een schuivende gletsjer gegaan, waarna in de laatste tienduizend jaar de ontwikkeling van de techniek letterlijk is geëxplodeerd. Wat zou hier de oorzaak van zijn? Een mogelijk antwoord is hier te vinden.

Bron:
Humans Shaped Stone Axes 1.8 Million Years Ago, Study Says, Universiteit van Columbia (2011)
Stone tools shed light on early human migrations, Nature (2011)

Dutch