Mannen som ville vite hvem vi er

Hvem er vi? Hvor kommer vi fra? Hva har gjort oss i stand til å kolonisere Jorda på en måte andre arter ikke engang klarer å drømme om? Hva er det som gjør oss til mennesker?

Svære spørsmål.

Mange av oss er helt sikkert nysgjerrig på dette. Men ikke mer nysgjerrig enn at vi stort sett prioriterer å bruke tid på de tilsynelatende noe enklere spørsmålene, som for eksempel hvor har jeg lagt snusboksen min.

Svenske Svante Pääbo har levd med de svære spørsmålene i store deler av sitt 67 år lange liv. På mandag ble han tildelt nobelprisen i medisin for jobben han har gjort med å prøve å finne svar.

De kan aldri lage Maskorama

Vår nærmeste nålevende slektning er sjimpansen. Vi ser det på morfologien, altså det som handler om hvordan vi ser ut – vi ligner mye mer på sjimpanser enn på for eksempel albatross, veps eller brunsnegl.

Vi ser det enda bedre på genene, genmaterialet vårt er nesten helt identisk. Nesten.

Hvis forskjellene mellom oss var utelukkende sosiokulturelle ville vi kunne putte en sjimpansebaby inn i en menneskefamilie, og ende opp med en sjimpanse som oppførte seg som et vanlig menneske. Alle som kjenner historien om Julius vet så altfor godt at det ikke fungerer på den måten.

Dermed må det være noe i genene våre som gjør at det er vi som er i stand til å krysse verdenshav, lage sivilisasjoner som vi med jevne mellomrom ser ut til å ødelegge igjen, dra til Månen, og på toppen av det hele finne opp TV-programmet Maskorama.

Sjimpansene har ikke sjans! Joda, de kan krysse verdenshav på båter vi har lagd, og de kan sendes ut i verdensrommet for å dø i vitenskapens tjeneste. Og jada, en sjimpanse som har ei skrivemaskin og en uendelighet for hånda vil vel nødvendigvis på et eller annet tidspunkt skrive et Shakespeare-stykke, men han vil aldri, ALDRI klare å finne opp, for så å gjennomføre, en såpass svær og komplisert TV-produksjon som Maskorama.

Svante Pääbo har alltid ment at vi må leite i genmaterialet for å finne frem til den lille, store forskjellen. Og som han har leita! Ikke i vår nærmeste nålevende slektning, men i vår nærmeste utdødde slektning.

Hulebjørnen som ble hovedneandertaler

For omtrent 40.000 år siden døde en drøyt 40 år gammel mann, litt øst for det som i dag er byen Düsseldorf i Tyskland. En slags mann, i hvert fall.

I 1856 ble beinrester etter mannen funnet av to italienere, som jobba i det som da var blitt til et steinbrudd.

Dette hendte tre år før Darwin publiserte Artenes opprinnelse, og etter hvert revolusjonerte vår forståelse av livet på Jorda. Om den allerede hadde kommet ut på dette tidspunktet er det uansett ikke sikkert at de italienske gruvearbeiderne hadde rukket å lese den - det er ikke så rart at de trodde de hadde funnet levningene etter en hulebjørn.

140 år etter, i 1996, endte en liten bit av mannens armbein opp på Svante Pääbos laboratorium ved universitetet i München.

Pääbo hadde tidligere lyktes med å hente ut DNA fra egyptiske mumier, noe som var oppsiktsvekkende nok, men mumiene hadde levd for 2000 år siden, ikke 40.000.

Mannen hadde allerede i 1864 fått navnet Neandertal man, oppkalt etter dalen han døde i. Han var sin arts typeeksemplar, altså individet som definerer arten.

Nå skulle personen få nok en posthum æresbevisning – å bli det første fortidsmenneske som fikk DNAet sitt analysert.

Gen vs. genom

På tide å sortere noen begreper:

DNA – deoksyribonukleinsyre – er et kjemisk stoff som ser ut som ei tynn, eviglang vindeltrapp, der trappetrinnene kalles basepar.

Deler av DNAet inneholder oppskrifter som forteller cellene i organismer hvordan de skal lage forskjellige ting, først og fremst proteiner. Disse DNA-delene kalles gener.

Andre deler av DNAet har, så vidt vi vet, ikke noen funksjon. En organismes samla DNA, både genene som bestemmer hvordan vi ser ut og fungerer, og DNAet som tilsynelatende ikke har noe fornuftig å ta seg til, kalles genomet. Det er summen av alt arvematerialet vårt.

Det aller meste av DNAet vårt, omtrent tre milliarder basepar, befinner seg i cellekjernene våre. En liten del, omtrent 16.500 basepar, befinner seg utenfor kjernen – dette kalles mitokondrie-DNA.

Selv om mitokondrie-DNAet både er langt mindre, og inneholder mindre informasjon, finnes det i tusenvis av eksemplarer i hver celle, noe som gjør det lettere å analysere, eller sekvensere som det så fint kalles.

Og det var nettopp dette mitokondrie-DNAet Pääbo og kollegaene klarte å hente ut av selve Hoved-Neandertaleren.

Ut av Afrika – igjen

Det finnes ikke lenger neandertalere, det har det ikke gjort på omtrent 30.000 år.

Litt supergammel historie:

For omtrent to millioner år siden vandra de første fortidsmenneskene ut av Afrika. Hva de kalte seg vet vi ikke, men vi kaller dem Homo erectus. De rakk å spre seg til både Indonesia og Spania før de døde ut.

Skjønt, døde ut og døde ut. I enkelte områder gjorde de det, i andre områder utvikla de seg til å bli en ny art – Homo heidelbergensis.

Homo heidelbergensis-greina på menneskeapas slektstre delte seg i to for snaut en million år siden.

Den ene greina inneholdt vår venn fra Neanderdalen og alle hans artsfrender. Neandertalere holdt til rundt omkring i Europa og Midtøsten, noen drista seg til og med så langt øst som til Sibir.

De levde i små grupper, var jegere og sankere, brukte steinredskaper og kunne bo på samme sted over tid.

Den andre greina utvikla seg videre på det afrikanske kontinentet, og ble etter hvert til Homo sapiens. Oss.

Enkelte grupper med eventyrlystne sapiens våga seg ut av Afrika allerede for 120.000 år siden, men så – for kanskje 70.000 år siden – begynte verdenshistoriens mest vellykka koloniseringsprosjekt. Vellykka for oss mennesker, om ikke annet.

Våre forfedre/-mødre vandra ut til alle verdens hjørner i løpet av noen få titusen år. Greina vår ble kjapt tjukk, den andre greina knakk. Eller var det vi som brakk den?

Når sekvenserte du sist et genom?

Da Pääbo i 1996 lyktes med å sekvensere en liten bit neandertal-DNA viste han verden at neandertalerne virkelig var genetisk forskjellige fra moderne mennesker. Men han så ingen grunn til å stoppe der.

Etter å ha blitt headhunta til å være med på å starte Max Planck-instituttet i Leipzig fikk han tilgang på mer penger, mer arbeidskraft og bedre utstyr. Han takka for tilliten med å proklamere at han skulle kartlegge hele neandertalgenomet.

De færreste av oss har sekvensert et neandertalgenom. Grunnene til det er mange, her er noen av dem:

• For å analysere neandertal-DNA trenger du en bit av en neandertaler. Det er veldig vanskelig å få tak i, også for ledende neandertal-DNA-analytikere som Päabo. Du må nemlig ødelegge den biten du analyserer, og hvis du eier en bit av en neandertaler er sjansen stor for at du vil at så lite som mulig av den skal bli ødelagt.
• DNA er ferskvare, mens biter av neandertalere nødvendigvis er gamle. Når vi dør, dør mesteparten av DNAet vårt med oss. DNA i beincellene kan likevel, med litt flaks, lekke ut og binde seg til mineralkomponenter i beinet, og dermed overleve i titusener av år.
• Du vet ikke umiddelbart hvem sitt DNA du analyserer. Er det neandertalerens? Er det en bakterie som bor i beinbiten sitt? Er det labassistentens DNA? Ditt eget? Päabo måtte bruke ekstremt mye tid og krefter på å lage rutiner for å holde laboratoriet sterilt, og han kunne aldri være helt sikker på at rutinene hadde fungert.
• Det vil oppleves som unaturlig og rart å plutselig skulle begynne å sekvensere et neandertalgenom når man ikke kan noe som helst om hverken neandertalere eller gensekvensering – man vet liksom ikke helt hvor man skal begynne. Dette er nok hovedgrunnen for de aller fleste av oss.

Det tok noen år, men Pääbo klarte til slutt å sekvensere neandertalgenomet. Rapporten ble publisert i 2010, til det som virker å ha vært jubel og beundring fra en tilnærma samla vitenskapsverden.

Nå ble det plutselig mulig å sammenligne neandertalernes arvemateriale med vårt eget.

En 40.000 år gammel Romeo og Julie-historie

Vi vet ikke hva som skjedde da våre forferde/-mødre etter hvert hadde kommet seg så langt ut av Afrika at de støtte på neandertalerne. Selv om de var neandertalerne kulturelt overlegne, hadde de ikke klart å lage noen nyhetsmedier som har overlevd til i dag. Og heller ikke noe faktisk.no som kunne gå de eventuelle nyhetsmediene etter i sømmene.

Det vi vet er at neandertalerne forsvant, og at de forsvant relativt kjapt. Slakta vi dem? Utkonkurrerte vi dem? Døde de tilfeldigvis ut samtidig som vi kom, uavhengig av oss? Sistnevnte hypotese er syltynn, all den tid de virker å ha klart seg greit i hundretusener av år før vi kom, riktignok uten å ha tatt seg bryet med å utvikle seg teknologisk i særlig grad.

Vi vet én ting til, på grunn av Pääbos sekvensering av neandertalgenomet – de er ikke helt borte. Ikke genmaterialet deres, i hvert fall.

Ved å sammenligne neandertalgenomet med genomet til mennesker fra ulike deler av verden ble én ting klart. Hvis du er av europeisk eller asiatisk avstamning har du sannsynligvis et par prosent neandertal-DNA i deg. Er du av afrikansk avstamning har du sannsynligvis ikke det.

Hva forteller det oss? Jo, at Homo sapiens og neandertalere lå med hverandre fra tid til annen, og at de fikk levedyktige og fertile barn som var halvt sapiens og halvt neandertal. I tillegg vokste flere av disse barna opp hos Homo sapiens.

Hvis det utelukkende var menn fra den sosialt dominante gruppa som satte barn på kvinner fra den andre gruppa, og lot barna bli med kvinnen – som man lett kan forestille seg i en sånn situasjon – må neandertalerkvinner ha tatt med seg blandingsbarna sine, og blitt med i ei sapiensgruppe.

Og/eller så har det vært neandertalmenn som har gjort sapienskvinner gravide. Heller ikke utenkelig – neandertalerne var langt sterkere enn sapiens, et eventuelt folkemord kan ikke ha skjedd gjennom nevekamp.

Men hvorfor har ikke også afrikanere neandertal-DNA? Jo, fordi disse interartlige romansene kun fant sted utenfor Afrika. På moderkontinentet fikk sapiens utvikle slektslinja si uten innblanding fra neandertalere.

Mye tyder på at andre tidlige menneskearter har blanda seg inn i nevnte slektslinje, riktignok. Problemet er bare at tropisk klima, behagelig som det kan være, ikke er ideelt når det gjelder å bevare DNA i fossiler, så vi har foreløpig ikke fått gjort ordentlige analyser.

Et fingerbein med i spillet

Mannen i neanderdalen var ikke den eneste som døde for omtrent 40.000 år siden, det ville vært veldig rart.

I Altajfjellene, som ligger i området der Russland grenser mot Kasakhstan, Kina og Mongolia, døde ei ung jente. I likhet med Hoved-Neandertaleren skulle også hennes beinrester ende opp i Svante Pääbos laboratorium.

Lang historie gjort kort: DNA-analysene viste at hun tilhørte en tidligere ukjent menneskeart. Den fikk navnet Denisovaner, etter hula jenta ble funnet i.

De samme analysene viste at slektstregreina til denisovanerne hadde delt seg fra neandertalgreina etter at sapiens og neandertal hadde gått hver til sitt rent genetisk.

Og som neandertalerne, har også denisovenerne etterlatt oss noen av genene sine. Dagens innbyggere i Melanesia, øygruppa nord for Australia, har opp til seks prosent denisovanergener.

Denisovanerne har foreløpig ikke fått æren av å bli innlemma som en fullverdig art, rett og slett fordi vi har for få fossiler å gå på. Det er umulig å si noe særlig fornuftig om hvordan de så ut, alt den unge jenta etterlot seg var en liten bit av et fingerbein.

DNAet gjør likevel at det ikke virker å være veldig mye tvil om at de var en egen art, østens egen variant av neandertalere.

Svantes store skuldre

Svante Pääbo har foreløpig ikke klart å finne ut nøyaktig hva det er som gjør mennesker til mennesker. Men han har definitivt hjulpet oss på vei.

Han har grunnlagt et helt nytt fagfelt, paleogenomikk, som – som du sikkert skjønner – handler om å studere genomene til folk og fe som levde for lenge siden.

Han har vist hvordan vi drar nytte av genene vi har arva fra utdødde arter. Mange av nåtidens tibetanere har et denisovaner-gen som gjør dem bedre tilpassa et liv i høyden. Vi i Europa har neandertalgener som påvirker immunforsvaret vårt i møte med ulike infeksjoner. For eksempel.

Han har gjort et ekstremt grundig og universelt hylla arbeid med å kartlegge neandertalgenomet. Et arbeid som gjør at forskere kommer til å stå på hans skuldre i lang tid fremover.

Mindre viktig, men likevel: Han har skrevet ei helt spesielt underholdende og ærlig populærvitenskapelig bok, som jeg hadde stor glede av i arbeidet med denne artikkelen. Den heter Neanderthal Man: In search of lost genomes, og anbefales varmt til alle som er interessert i vitenskapelig metode generelt, eller fortidsmennesker og genetikk spesielt.

– Jeg trodde nesten det var en spøk, jeg visste at jeg har blitt foreslått for noen år siden, men nå hadde jeg slått det fra meg, sa Pääbo til Dagens nyheter etter at tildelinga hadde blitt offentliggjort.

– Jeg håper at jeg likevel kan få arbeidsro.

Svante Pääbo har blitt tildelt nobelprisen i medisin og fysiologi, og fortsetter jobben med å kartlegge hvem vi er.

Kilder:

Svante Pääbo - Neanderthal Man: In search of lost genomes

Torfinn Ørmen – Historien om oss

Prat med Torfinn Ørmen, zoolog og førstelektor ved Oslomet

Nobelkomiteens pressestoff