Pátrání po tom, zda neandrtálci byli našimi předky, nebo skončili ve slepé uličce dějin, bylo korunováno významným vědeckým objevem. Britský dokument
00:00:01 Střední Evropa před 40 000 lety.
00:00:05 Příslušníci druhu Homo sapiens, lidé jako my,
00:00:10 dorazili do nové, neznámé země.
00:00:16 Nejsou tu ale sami.
00:00:19 Žijí tu i jiní lidé, silnější a odolnější -
00:00:25 neandrtálci.
00:00:27 Co se stane, až se tyto dva lidské druhy setkají?
00:00:31 Po více než sto let byli neandrtálci líčeni
00:00:34 jako primitivní násilníci, které naši předkové vyhubili.
00:00:41 Teď je tu ale nová, rozporuplná teorie.
00:00:46 Místo abychom je vybili, spojili jsme se s nimi.
00:00:52 Všichni byli stejně špinaví a zapáchající,
00:00:55 všichni to byli koneckonců lidé - no, proč by ne.
00:00:59 Došlo na sex.
00:01:02 Mezinárodní tým genetiků
00:01:04 se pokouší rozluštit neandrtálský kód...
00:01:08 Pokud uspějí, mohou zjistit, zda neandrtálci -
00:01:12 tedy jejich geny - přežívají v každém z nás.
00:01:16 Česká televize uvádí britský dokumentární film
00:01:20 NEANDRTÁLSKÝ KÓD Díl druhý
00:01:30 Na Zemi žije sedm miliard lidí -
00:01:33 a každý z nás patří ke stejnému druhu:
00:01:37 Homo sapiens, člověk moudrý.
00:01:42 Ale nebylo tomu tak vždycky.
00:01:46 Po většinu naší historie
00:01:48 jsme sdíleli svět s dalšími druhy lidí.
00:01:53 Nejznámějšími,
00:01:56 ale zároveň nejméně poznanými z těchto pravěkých lidí
00:02:00 jsou naši nejbližší příbuzní - neandrtálci.
00:02:05 Po 200 000 let vládli Evropě. A pak zmizeli.
00:02:10 Zanechali však po sobě stopy:
00:02:13 kosti - a také DNA, která se v nich skrývá.
00:02:23 Jakov Radovčič se na přelomu 70. a 80. let minulého století
00:02:28 podílel na výzkumu chorvatské jeskyně Vindija.
00:02:32 Vykopal tisíce zvířecích kostí -
00:02:35 a mezi nimi také pozůstatky několika neandrtálců.
00:02:43 Například tahle kost se nazývá Vindija 80 nebo také V80.
00:02:49 Nejsou na ní žádné specifické znaky -
00:02:53 mohla patřit medvědovi stejně jako člověku.
00:02:57 Jediný způsob, jak to s jistotou určit,
00:03:00 je analýza DNA.
00:03:11 V roce 2005 byl úlomek kosti V80 spolu s desítkami dalších
00:03:16 odvezen do Německa.
00:03:19 Jejich cílem byl Ústav Maxe Plancka v Lipsku.
00:03:25 Tým genetiků se tady pokouší o něco, co dosud nikdo nedokázal -
00:03:29 získat kompletní genom neandrtálce.
00:03:36 Zkoušejí postupně všechny kosti,
00:03:39 ale žádná neobsahuje DNA, kterou hledají.
00:03:43 Pak přichází na řadu kost V80.
00:03:50 Johannes Krause kost rozřízne a odvrtá prášek z jejího středu,
00:03:54 kde je kostní hmota nejzachovalejší.
00:04:00 Pak ho smíchá s rozpouštědlem, aby izoloval DNA,
00:04:04 která se mohla v kosti zachovat.
00:04:07 Výsledek je překvapující.
00:04:09 V80 je jasný neandrtálec.
00:04:12 A vzorek dokonce obsahuje skoro desetkrát více neandrtálské DNA,
00:04:17 než kterýkoli před ním.
00:04:21 Většina kostí obsahuje jen malé množství DNA neandrtálců,
00:04:25 anebo je DNA tak kontaminovaná, že ji nemůžeme použít.
00:04:29 Tahle kost z jeskyně Vindija má naštěstí tolik kvalitní DNA,
00:04:34 že věřím, že ji dokážeme nasekvenovat.
00:04:38 K čemu je ale všechno to úsilí?
00:04:42 Co se vlastně vědci chtějí z DNA neandrtálců dozvědět?
00:04:47 Doufají, že prohloubí znalosti o biologii člověka -
00:04:52 a zároveň rozluští jednu z největších záhad lidské evoluce.
00:04:58 Dnes je jasné, kdo opanoval tuhle planetu.
00:05:02 Někteří paleoantropologové ale věří,
00:05:05 že dnešní lidé se od neandrtálců tak dalece neliší.
00:05:13 Když se s nimi naši předkové setkali,
00:05:16 neprojevovali nepřátelství, ale spíše zvědavost.
00:05:22 Jak daleko mohli ve vzájemném sbližování dojít?
00:05:26 Místo války mezi nimi možná vypukla láska.
00:05:31 A oba druhy si vyměnili své geny...
00:05:36 Je to zajímavá myšlenka - ovšem není snadné ji dokázat.
00:05:42 Fosílie nejsou samy o sobě průkazné -
00:05:45 odpověď se skrývá v DNA.
00:05:48 Ale přečíst DNA neandrtálce je nesmírně složité.
00:05:54 I když vědci izolují dostatek DNA z kosti jako je třeba V80,
00:05:59 k tomu, aby ji přečetli, musejí rozluštit celý genetický kód.
00:06:05 A pravěká DNA je tak fragmentovaná a kontaminovaná,
00:06:09 že není možné použít běžné metody.
00:06:12 Genetika potřebovala novou, průlomovou technologii.
00:06:27 Jsme na pozemcích biotechnologa a podnikatele
00:06:30 Jonathana Rothberga.
00:06:33 Postavil si tu jakousi variaci
00:06:36 na pravěkou anglickou svatyni Stonehenge.
00:06:40 Jsou to přesné astronomické hodiny,
00:06:43 které označují data narození jeho dětí.
00:06:48 Jeho syn Noah se narodil v červenci 1999,
00:06:52 ale kvůli poporodním komplikacím musel být umístěn do inkubátoru.
00:06:57 Tak začal řetězec událostí,
00:07:00 které nakonec vedly k rozluštění neandrtálského kódu.
00:07:06 Můj syn nemohl dýchat a začal modrat.
00:07:11 Napadlo mě, že kdybychom dokázali přečíst jeho genom,
00:07:14 mohli bychom mu dát ten správný lék.
00:07:17 A večer mi v čekárně padl do oka počítačový časopis.
00:07:20 Na obálce byla fotografie nového čipu.
00:07:23 Ten čip se skládal z deseti milionů tranzistorů.
00:07:27 V té chvíli se mi v hlavě doslova rozsvítilo:
00:07:30 co kdyby se takový čip naučil sekvenovat?
00:07:36 Syn se uzdravil, já byl na rodičovské dovolené
00:07:40 a strávil dva týdny tím, že jsem vymýšlel nový sekvenátor DNA.
00:07:47 Aby Rothberg mohl realizovat
00:07:50 skutečnou revoluci v technologii sekvenování,
00:07:53 musel najít způsob,
00:07:55 jak informaci z DNA digitalizovat pro počítačové zpracování.
00:07:59 Inspiraci našel ve vzpomínkách z dětství.
00:08:06 Vzpomněl jsem si,
00:08:08 že jako kluk jsem se zajímal o jednoho živočicha,
00:08:11 který dokáže přeměnit biologickou informaci v digitální.
00:08:15 Zní to asi legračně, ale tím živočichem je světluška.
00:08:20 Pomocí enzymů světlušek jsem během pár týdnů navrhl systém,
00:08:24 který převádí jednotlivá písmena genetického kódu
00:08:28 na světelné impulzy.
00:08:31 Za pár měsíců si Rothberg nechal patentovat svoji novou metodu
00:08:36 sekvenování DNA -
00:08:38 stokrát rychlejší, než všechny dosavadní.
00:08:41 A pak založil novou společnost - 454 Life Sciences.
00:08:48 V létě roku 2006 byl zahájen projekt
00:08:52 s cílem přečíst genom neandrtálců.
00:08:55 Vzorky DNA byly převezeny z Lipska do Connecticutu.
00:08:59 Mezi nimi i slavný vzorek z chorvatské kosti V80.
00:09:07 Sekvenátory nepřetržitě projíždějí miliardy písmen genetického kódu.
00:09:13 Vědci se snaží zjistit jejich pořadí, sekvence,
00:09:17 a tak kód rozluštit.
00:09:20 Věří, že se jim to podaří během několika let.
00:09:28 Pokud přečteme kompletní genom neandrtálce,
00:09:31 budeme mít asi 20 000 genů -
00:09:34 potenciálních důkazů toho, jak jejich organismus fungoval.
00:09:38 Takovým způsobem máme šanci pochopit,
00:09:41 co obnášelo být neandrtálcem.
00:09:46 Je to nejstarší "odložený případ" -
00:09:50 tento muž zemřel před 38 000 lety.
00:09:53 Teď můžeme pomocí DNA z jeho kostí
00:09:55 vypátrat příčiny zániku celého jeho druhu.
00:09:59 Budeme ale při tom muset přehodnotit
00:10:02 některé naše představy o člověku neandrtálském.
00:10:07 Pokud se ukáže, že naši předkové s ním sdíleli geny, znamená to,
00:10:12 že neandrtálec nám byl bližší, než jsme si až dosud mysleli.
00:10:20 Jaké jsou ale zákonitosti mezidruhového křížení?
00:10:35 O evoluci člověka se můžeme poučit i tady -
00:10:38 v kolonii paviánů.
00:10:41 Paviáni jsou - podobně jako lidé -
00:10:44 inteligentní společenští primáti. Známe jich několik druhů.
00:10:50 Většina paviánů v texaském Středisku pro výzkum primátů
00:10:55 náleží ke druhu pavián anubi, který obývá africké savany.
00:11:00 Jsou tu ale také paviáni pláštíkoví
00:11:03 s výrazným růžovým obličejem a bílou hřívou.
00:11:07 Pokud se oba druhy dostanou do styku, navzájem se páří.
00:11:12 Ale s jakým výsledkem?
00:11:14 Místní odborníci znají rodokmen každého nově narozeného mláděte.
00:11:20 Vědí proto, že oba druhy se bez problémů kříží
00:11:24 a produkují životaschopné potomky.
00:11:27 Tohle je kříženec, hybrid.
00:11:29 Vidíte, že má některé znaky otce a jiné po matce...
00:11:34 Antropolog Trenton Holliday sleduje jednoho z takových hybridů.
00:11:40 Jeho závěr je jasný -
00:11:42 pokud se mezi sebou kříží tyto dva druhy paviánů,
00:11:45 pak můžeme předpokládat i křížení
00:11:47 mezi lidmi moderního typu a neandrtálci.
00:11:54 Někteří odborníci se domnívají, že jakékoli dva druhy savců,
00:11:59 které se vyvíjejí odděleně méně než dva miliony let,
00:12:02 se mohou navzájem křížit.
00:12:06 Tyhle dva druhy paviánů se od sebe oddělily
00:12:09 asi před půl milionem až milionem osmi sty tisíci let.
00:12:14 Pokud se týče člověka moderního typu a neandrtálce,
00:12:17 předpokládáme, že se vyvíjeli odděleně
00:12:20 nějakých 200 000 až 750 000 let - tedy mnohem kratší dobu.
00:12:24 Pokud se tyto dva druhy paviánů mohou navzájem křížit,
00:12:28 mělo by určitě totéž platit i pro lidi a neandrtálce.
00:12:37 Pokud se lidé moderního typu a neandrtálci opravdu křížili,
00:12:42 můžeme odhadnout, jaké znaky měli jejich potomci?
00:12:45 S jistotou to říci nelze -
00:12:48 výsledek hybridizace je vždycky nepředvídatelný.
00:12:55 Podívejme se na tyto paviány:
00:12:58 někdy jsou hybridní potomci trochu větší, než rodiče,
00:13:01 jindy zase o něco menší;
00:13:04 jedni mají výraznou růžovou kůži, další zase spíše šedou.
00:13:07 Výsledkem hybridizace jsou ale i znaky,
00:13:10 které se neobjevují ani u jednoho z rodičů.
00:13:14 Myslím, že podobně tomu mohlo být
00:13:16 i u neandrtálců a lidí moderního typu.
00:13:20 Výsledkem křížení mohla být dosud nevídaná kombinace znaků -
00:13:27 a někdy taková kombinace své nositele zvýhodňovala.
00:13:33 Odborníci takové znaky objevili i u paviánů -
00:13:38 především na jejich zubech.
00:13:45 Polovina všech hybridních samců má o stoličku více,
00:13:49 a často dokonce na obou stranách čelisti.
00:13:53 Máme tu i samce, který má na každé straně dva špičáky.
00:13:58 To je velmi vzácný případ.
00:14:05 Vidíme tedy, že křížením dvou druhů
00:14:08 se zvyšuje variabilita populace.
00:14:12 A právě taková pestrost urychluje evoluční proces,
00:14:16 protože výběr probíhá z více znaků.
00:14:20 Čím větší variabilita, tím rychlejší přirozený výběr.
00:14:26 Došlo k něčemu podobnému také v naší historii?
00:14:30 Urychlila hybridizace naši evoluci?
00:14:35 Mezi lidmi na ulici
00:14:37 můžeme pozorovat obrovskou rozmanitost vnějších znaků -
00:14:40 barva kůže, vlasy, oči, tvar nosu a podobně.
00:14:44 A tento vzrůstající počet genetických znaků
00:14:47 nelze vysvětlit jen čtyřiceti tisíci roky vývoje.
00:14:55 Pokud naši předkové opustili Afriku
00:14:58 a postupně se rozšířili do celého světa,
00:15:00 aniž by se přitom křížili s jinými druhy,
00:15:03 pak se dá genetická rozmanitost dnešního lidstva
00:15:07 vysvětlit jen obtížně.
00:15:10 Ale pokud se na své pouti z Afriky
00:15:12 smísili s jinými lidskými druhy, jako byli třeba neandrtálci,
00:15:17 popohnalo by to přirozený výběr
00:15:19 a podstatně zvýšilo lidskou diverzitu.
00:15:27 Jistě - je to pořád jen teorie -
00:15:30 a řada vědců se brání vyvozovat tak dalekosáhlé závěry
00:15:34 z chování paviánů.
00:15:37 Alespoň na určité úrovni je křížení jistě možné.
00:15:41 Blízce příbuzné druhy se příležitostně kříží
00:15:45 a nevidím důvod,
00:15:47 proč by tedy nemohli i neandrtálci a lidé moderního typu.
00:15:51 Zatím pro to ale nemáme důkazy.
00:15:54 Zastánci teorie křížení věří, že takové důkazy existují -
00:15:59 jen jsou většinou archeologům nedostupné.
00:16:03 Hybridizace blízce příbuzných druhů má vliv především na měkké tkáně.
00:16:08 Projeví se drobnými změnami v činnosti vnitřních orgánů,
00:16:12 mozku, ve stavbě buněk.
00:16:15 Na kostře nic z toho nepoznáme - musíme hledat jinde, v DNA.
00:16:27 Řada odborníků vkládala naděje do genetiky,
00:16:30 která by mohla tuto otázku zodpovědět.
00:16:36 Genetika pracuje s informací.
00:16:39 A informace, v tomto případě sekvence DNA,
00:16:42 představuje pádný argument.
00:16:46 Po desetiletém úsilí
00:16:48 se genetikům podařilo nasekvenovat malou část genomu -
00:16:51 mitochondriální DNA.
00:16:53 Ale abychom našli důkaz o hybridizaci,
00:16:57 musíme nasekvenovat celý genom.
00:17:00 Kompletní DNA obsaženou v buněčném jádru.
00:17:05 A to se snáz řekne, než udělá.
00:17:08 Kosti neandrtálců jsou tak staré a narušené,
00:17:12 že se v nich dochovalo jen velmi málo DNA.
00:17:15 Jen žalostně málo z nich dokázalo odolat procesu stárnutí
00:17:19 a mohou tak dnes vydat tajemství svého genetického kódu.
00:17:35 Co se stane po naší smrti s DNA?
00:17:40 Jak dlouho vydrží?
00:17:42 Týden?
00:17:44 Rok?
00:17:46 Nebo 38 000 let?
00:17:53 Tohle je nejlepší místo pro zkoumání procesů
00:17:57 v rozkládajícím se lidském těle. Vítejte na Farmě mrtvol.
00:18:05 V těchto lesích je více než dvě stě těl -
00:18:09 některá pohřbená v mělkých hrobech,
00:18:11 jiná leží na povrchu, jen zakrytá plachtou.
00:18:20 Všechna byla v zájmu vědy odkázána Univerzitě v Tennessee
00:18:25 a díky tomu tu mohou forenzní patologové zkoumat,
00:18:28 co se děje s lidským tělem po smrti.
00:18:39 Tohle tělo je tady asi od poloviny října.
00:18:43 Studujeme na něm například průběh aktivity hmyzu,
00:18:48 který se tu živí a rozmnožuje se.
00:18:55 Bruce McCord je forenzní chemik
00:18:59 a se svým týmem studuje na Farmě mrtvol proces rozkladu DNA.
00:19:18 Toto tělo zde leží už nějaký čas -
00:19:21 měkké tkáně zmizely a zůstaly nám jen kosti.
00:19:29 A v nich je dosud DNA -
00:19:32 ale působením vzduchu, deště a bakterií se rozpadá.
00:19:41 Dlouhá vlákna DNA se dělí na menší a menší kousky,
00:19:45 týden po týdnu.
00:19:51 Po smrti se DNA rychle rozpadá na zlomky,
00:19:54 které mají délku pouhých sto nukleotidových bází.
00:19:59 Jsou tedy tří milionkrát kratší, než původně.
00:20:04 Pak se ale rychlost rozkladu zpomaluje.
00:20:07 Za příhodných podmínek
00:20:10 mohou tyto fragmenty přečkat i tisíciletí.
00:20:17 Pokud chcete sekvenovat pravěkou DNA,
00:20:21 musíte získat vzorek, který byl co nejméně vystaven
00:20:25 vzdušnému kyslíku, vlhkosti a prudkým teplotním výkyvům.
00:20:39 V osmdesátých letech dvacátého století
00:20:42 vykopali chorvatští paleoantropologové
00:20:45 v jeskyni Vindija množství kostí.
00:20:48 Byl i mezi nimi i nenápadný úlomek - kost V80.
00:20:54 Z nějakého důvodu je právě tato kost plná DNA.
00:20:59 Obsahuje více použitelné DNA,
00:21:02 než jakákoli jiná testovaná kost neandrtálce.
00:21:09 Neobvykle vysoký obsah DNA v této kosti napovídá,
00:21:14 že zde panují mimořádně příznivé podmínky pro její uchování.
00:21:22 Snad je to teplotou, vlhkostí nebo složením půdy.
00:21:28 Ale ostatní vzorky z jeskyně Vindija nejsou na DNA tak bohaté.
00:21:33 Na kosti V80 musí být něco zvláštního.
00:21:37 Možná skrývá vysvětlení její tvar.
00:21:43 Mnozí odborníci jsou přesvědčeni,
00:21:46 že neandrtálci v této části Evropy praktikovali kanibalismus,
00:21:50 ať už z hladu anebo z nějakých rituálních důvodů.
00:21:54 Rozbíjeli kosti, aby z nich vybrali morek.
00:21:58 To by mohlo vysvětlit,
00:22:00 proč se v kosti V80 tak dobře dochovala DNA.
00:22:04 Kost, zbavená organického materiálu,
00:22:07 už nebyla pro zvířata, hmyz ani mikroorganismy přitažlivá.
00:22:11 Její DNA proto nebyla tak rychle rozrušena.
00:22:18 Jsou tu stovky a stovky kostí
00:22:21 a řada z nich byla testována genetiky,
00:22:25 ale jen tahle jediná
00:22:27 dokázala vydat tajemství neandrtálského kódu.
00:22:39 Než odborníci použili kost V80 v projektu,
00:22:43 museli nejprve zjistit, zda skutečně patřila neandrtálci.
00:22:47 Největší překážkou přitom byla kontaminace lidskou DNA.
00:22:55 Úzkostlivě proto dodržovali při práci sterilitu,
00:22:59 aby vzorek nepřišel do styku s jejich vlastní DNA.
00:23:06 Je téměř nemožné odlišit
00:23:09 sekvenci lidské DNA od DNA neandrtálce.
00:23:13 Musíme proto pracovat v těchto ochranných oblecích -
00:23:16 ne proto, abychom se chránili před vzorky,
00:23:19 ale abychom naopak chránili vzorky sami před sebou, před svou DNA.
00:23:27 Přes veškerou opatrnost jsou téměř všechny vzorky
00:23:30 silně kontaminovány rukama všech archeologů a kurátorů sbírek,
00:23:34 kterýma za léta prošly.
00:23:38 V80 ale byla naštěstí původně určena jako zvířecí kost.
00:23:43 Ležela proto nepovšimnuta dvacet let
00:23:46 a lidská ruka se jí téměř nedotkla.
00:23:51 Na začátku projektu vědci doufali,
00:23:53 že se jim podaří najít více kostí, stejně bohatých na DNA jako V80.
00:24:00 Ale i když pátrali dva roky a otestovali na sedmdesát kostí,
00:24:05 nenalezli žádnou, která by se jí vyrovnala.
00:24:13 Podmínky v jeskyni.
00:24:16 Okolnosti smrti.
00:24:19 Nepřesné určení.
00:24:22 To všechno dohromady vytvořilo jedinečné vlastnosti kosti V80.
00:24:29 Úspěch celého projektu nyní závisí na ní.
00:24:45 V roce 1990 vynesl raketoplán na oběžnou dráhu
00:24:49 speciální zařízení - Hubbleův teleskop.
00:24:54 Když byl tento přístroj,
00:24:57 schopný nahlédnout do nejvzdálenějších koutů vesmíru,
00:25:00 uveden do provozu,
00:25:02 zaznamenal v hlubinách kosmu slabý záblesk světla.
00:25:08 Teď stejná technologie vědcům pomáhá nahlédnout
00:25:12 do nejvzdálenější koutů lidské buňky.
00:25:29 Americký Connecticut
00:25:31 se stal dějištěm revoluce v genetických metodách.
00:25:35 Tady vyvinul biotechnologický průkopník Jonathan Rothberg
00:25:40 nový, stokrát rychlejší způsob sekvenování DNA.
00:25:49 DNA je kódem života. Každý z nás dostává od obou rodičů
00:25:55 po třech miliardách písmen tohoto kódu.
00:25:58 Písmena - nukleotidové báze -
00:26:01 jsou v chromosomech seřazena jako slova,
00:26:04 odstavce nebo kapitoly v knize. Je to náš počítačový program,
00:26:08 který prošel vývojem a předáváme ho dál.
00:26:14 Myslím, že na světě není nic úžasnějšího,
00:26:18 než pochopit a rozluštit stavební plán člověka.
00:26:24 Rothbergovu revoluční metodu sekvenování
00:26:27 umožňuje enzym světlušek - luciferáza.
00:26:34 V sekvenátoru reaguje luciferáza
00:26:37 se čtyřmi různými chemickými látkami.
00:26:40 Při každé reakci vzniká slabý světelný záblesk.
00:26:48 Každý z těchto záblesků
00:26:50 je specifický pro určité písmeno genetického kódu.
00:26:53 Kamera je zaznamenává a postupně vytváří obraz celého genomu.
00:27:01 Potřebujeme kameru s vysokým rozlišením,
00:27:04 ale zároveň velmi rychlou a citlivou,
00:27:08 protože při reakci se uvolňuje jen malé množství světla.
00:27:12 Těmto požadavkům vyhovuje astronomická kamera,
00:27:15 která umožňuje zachytit i slabé světelné záblesky.
00:27:23 Genetici používají při sekvenování kameru,
00:27:27 vyvinutou původně pro Hubbleův teleskop.
00:27:30 Ta je schopna zachytit i nejmenší paprsek
00:27:32 z té nejvzdálenější galaxie.
00:27:36 Pro vývoj své technologie založil Rothberg novou společnost -
00:27:40 454 Life Sciences.
00:27:44 Ohlásil, že jeho cílem je vytvoření
00:27:48 takzvaného personalizovaného genetického profilu.
00:27:52 Čest být prvním člověkem,
00:27:54 jehož kompletní genetická informace bude zveřejněna,
00:27:58 připadla jednomu z objevitelů struktury DNA, Jamesu Watsonovi.
00:28:03 Jeho genetický kód byl přečten během dvou měsíců.
00:28:08 Ale sekvenování genomu neandrtálce je mnohem obtížnější.
00:28:13 I přes veškerý technologický pokrok je to ohromný úkol.
00:28:19 Vždyť i DNA slavné kosti V80
00:28:23 obsahuje nejvýše 5 procent DNA neandrtálce.
00:28:28 Zbylých 95 procent tvoří DNA bakterií, hmyzu a člověka.
00:28:35 To všechno je třeba prohledat a oddělit.
00:28:44 Rozluštit neandrtálský kód - to je něco podobného,
00:28:49 jako chtít sestavit z takovýchto proužků Vojnu a mír poté,
00:28:53 co kniha projela spolu s dalšími dvaceti romány skartovačkou.
00:28:58 Je to o to složitější, že neznáme obsah těch dalších románů.
00:29:04 A neznáme ani Vojnu a mír.
00:29:07 Musíme tedy přečíst každý z těchto odstřižků
00:29:10 a vytřídit ty, které obsahují text psaný ve stylu Tolstého.
00:29:19 Přesně tohle se děje při sekvenování genomu neandrtálce.
00:29:24 Hledání tří miliard písmen v hromadě odpadu.
00:29:31 Nemůžeme si dopřát ten luxus, abychom si vytáhli a přečetli
00:29:35 jen neandrtálská slova, odstavce nebo písmena.
00:29:40 Musíme se probrat šedesáti miliardami písmen,
00:29:44 dokud nevybereme ty tři miliardy, které patří neandrtálci.
00:29:49 Z nich pak můžeme sestavit neandrtálské geny,
00:29:53 neandrtálské chromosomy a nakonec celý neandrtálský genom.
00:30:00 V říjnu roku 2007 poskytl projekt první významný výsledek.
00:30:06 Vědci objevili v DNA neandrtálce gen MC1R.
00:30:14 Gen MC1R odpovídá za pigmentaci, konkrétně za barvu vlasů.
00:30:19 Jedna z mutací tohoto genu
00:30:22 způsobuje například zrzavou barvu vlasů
00:30:24 některých dnešních bělochů.
00:30:27 U současného člověka je gen MC1R umístěn na šestnáctém chromozomu
00:30:33 a osmdesát procent zrzavých má právě na tomto genu poruchu.
00:30:38 Nyní se zdá, že totéž platí i pro neandrtálce,
00:30:42 a to nasvědčuje tomu, že i mezi nimi se vyskytovali ryšavci.
00:30:51 Tento gen je první informací o neandrtálcích,
00:30:55 kterou nám neposkytly fosílie ani archeologické nálezy,
00:30:58 ale výhradně genetika.
00:31:01 Otvírá to ale velký prostor pro hledání smyslu takové adaptace.
00:31:08 Domníváme se, že zrzavé vlasy jsou přizpůsobením
00:31:11 ke snížené hladině slunečního svitu.
00:31:15 Neandrtálci žili v dobách ledových, pod zataženou oblohou -
00:31:19 a tak není taková adaptace ničím překvapujícím.
00:31:23 Zajímavé ale je, že verze genu MC1R
00:31:27 se u neandrtálců poněkud liší od verze současných lidí.
00:31:32 Dost na to, aby se mohla vyvinout nezávisle u dvou různých druhů.
00:31:39 Není tedy důkazem o vzájemném křížení.
00:31:46 Ale další objevený gen naznačuje něco docela jiného.
00:31:54 V DNA neandrtálců byl objeven gen, odpovědný za lidskou řeč -
00:32:00 a to přesně ve stejné verzi jako u dnešních lidí.
00:32:05 Odborníci jsou zaskočeni - něco takového nepředpokládali.
00:32:10 Možná je to ona čerstvá stopa, po které pátrali -
00:32:13 důkaz, že se geny skutečně přenesly z jednoho lidského druhu na jiný.
00:32:36 Po staletí se filosofové i vědci snaží přijít na to,
00:32:41 co činí člověka jedinečným.
00:32:44 A znovu a znovu zdůrazňují význam řeči.
00:32:48 Je to řeč,
00:32:50 která nám umožňuje plánovat, dorozumívat se a sdružovat
00:32:53 ve větší míře, než ostatním živočichům.
00:32:57 Genetici věří, že schopnost řeči je vrozená.
00:33:00 Kdesi v naší DNA musí existovat geny odpovědné za řeč -
00:33:05 jen je potřeba je najít.
00:33:09 Pátrání zavedlo odborníky až do Londýna,
00:33:12 k rodině označované v odborné literatuře pseudonymem KE.
00:33:17 Polovina členů této rozvětvené rodiny
00:33:20 trpí neobvyklou poruchou řeči.
00:33:37 Příslušníci rodiny KE nedokážou správně artikulovat
00:33:42 a dělají banální gramatické chyby.
00:33:45 Je zřejmé, že vada je podmíněna geneticky
00:33:48 a přenáší se z generace na generaci.
00:33:51 V roce 2001 objevili genetici příčinu.
00:33:58 Je jí gen na sedmém chromozomu, označovaný FOXP2.
00:34:05 Mutace tohoto genu ovlivňuje v rodině KE schopnost řeči.
00:34:11 Nám ostatním ale umožňuje FOXP2 veškerou hlasovou komunikaci.
00:34:20 Odborníci byli přesvědčeni,
00:34:23 že lidská verze genu FOXP2 vznikla asi před 200 000 lety,
00:34:28 tedy zhruba v době, kdy se ve východní Africe
00:34:31 objevil člověk moderního typu - Homo sapiens.
00:34:35 A protože neandrtálci, jak se věřilo,
00:34:37 neměli stejnou verzi genu,
00:34:39 získali naši předkové proti nim výhodu řeči.
00:34:45 Taková byla teorie.
00:34:48 Když ale začali genetici analyzovat neandrtálský kód,
00:34:52 objevili v něm gen řeči ve stejné podobě,
00:34:56 jako u dnešního člověka.
00:35:02 Bylo to velké překvapení -
00:35:05 většina odborníků si do té doby myslela,
00:35:08 že právě to je jeden z klíčových genů,
00:35:10 který odlišuje moderní lidi od neandrtálců.
00:35:14 Znamená to, že neandrtálci mohli mluvit stejně jako my.
00:35:18 Je to zásadní obrat v našem pohledu na neandrtálce,
00:35:22 ve kterých jsme dlouho viděli jen němá, chrochtající zvířata.
00:35:28 Teď víme, že s námi sdíleli stejný gen pro řeč.
00:35:33 A pravděpodobně měli i stejnou schopnost používat jazyk.
00:35:42 Jak by ale mohla stejná verze genu FOXP2
00:35:46 existovat v DNA neandrtálců a moderních lidí?
00:35:51 Oba druhy se vyvíjely odděleně
00:35:53 přinejmenším posledního půl milionu let.
00:35:56 Stejný gen by neměl být u obou druhů -
00:35:59 měl by být buď u jednoho nebo u druhého.
00:36:03 Je to tedy výsledek mezidruhového křížení?
00:36:06 Došlo ke kontaktu,
00:36:08 při kterém se gen přenesl jedním nebo druhým směrem?
00:36:12 Je to zajímavá myšlenka -
00:36:14 gen, který je klíčový pro naši schopnost řeči,
00:36:17 jsme možná získali od neandrtálců.
00:36:20 A co když se naši předkové od neandrtálců naučili i to,
00:36:25 jak užitečná může řeč být?
00:36:30 John Hawks hledá stopy takového učení na rodeu.
00:36:35 Ke zvládnutí velkého zvířete - ať už pro potravu nebo pro zábavu -
00:36:40 je nejvhodnější týmová práce.
00:36:43 Jeden člověk vede útok
00:36:45 a další se snaží zvíře odlákat a držet ho pod kontrolou.
00:36:50 Hawks věří, že přesně stejným způsobem
00:36:53 spolupracovali při lovu i neandrtálci.
00:36:59 Jejich kopí nebyla určena k vrhání -
00:37:02 museli je do kořisti zabodnout.
00:37:05 Tím ovšem riskovali vážná zranění.
00:37:08 Jedinou cestou, jak riziko zmírnit, byla spolupráce týmu,
00:37:13 jehož členové se mezi sebou museli domlouvat.
00:37:22 Věřím, že právě komunikace byla jejich silnou stránkou.
00:37:26 Museli přesně vědět, co udělají v příštím okamžiku ostatní.
00:37:30 Museli vědět, jak se zachovají, když se zvíře otočí.
00:37:34 Museli zkrátka navzájem velmi úzce spolupracovat.
00:37:39 Všechny tyto požadavky podporovaly rozvoj adaptací v mozku,
00:37:43 které v budoucích generacích prokázaly svůj užitek.
00:37:49 Naši předkové, lidé moderního typu,
00:37:51 kteří přišli do Evropy z afrických savan,
00:37:54 naproti tomu lovili pomocí aerodynamických oštěpů,
00:37:58 které dokázali vrhat s vysokou přesností.
00:38:02 Mohli tedy lovit z větší vzdálenosti
00:38:05 a zmenšit tak riziko úrazu.
00:38:08 Možná, že také lovili samostatně nebo jen v párech,
00:38:12 a potřeba komunikace proto u nich nebyla tak naléhavá.
00:38:18 Lovecké metody lidí moderního typu
00:38:21 poskytovaly větší nezávislost a samostatnost.
00:38:24 Neandrtálci byli nuceni ke kooperaci.
00:38:27 Aby se svými prostředky mohli lovit velkou zvěř,
00:38:31 museli spolupracovat.
00:38:40 Takové úvahy mohou vést k závěru, že řeč -
00:38:44 ona nejlidštější ze všech schopností -
00:38:48 je ve skutečnosti dědictvím, získaným od neandrtálců.
00:38:52 A nejen to.
00:38:54 Další dva geny, které byly nedávno objeveny v lidské DNA
00:38:59 a odpovídají za vývoj mozku,
00:39:01 vykazují známky neandrtálského původu.
00:39:08 Lidé, kteří dorazili před 40 000 lety do Evropy,
00:39:13 byli vynalézaví a inteligentní,
00:39:17 ale nemuseli mít stejné duševní schopnosti, jako dnešní člověk.
00:39:24 Možná teprve křížením s dalšími druhy pravěkých lidí,
00:39:28 jako byli neandrtálci,
00:39:30 se z nich stali skutečně moderní lidé v pravém slova smyslu.
00:39:36 Lidé, kteří se vydali z Afriky do Evropy,
00:39:40 tady narazili na jiné lidské populace.
00:39:43 Věřím, že se snažili poučit
00:39:45 a využít všeho, co by jim posloužilo.
00:39:52 Mnozí antropologové podobné teorie odmítají.
00:39:56 Jsou přesvědčeni, že informace z DNA
00:39:59 jsou dosud příliš neúplné a neověřené,
00:40:02 než aby mohly být důkazem mezidruhového křížení.
00:40:07 Nemůžu vyloučit, že spolu měli nějaké techtle mechtle,
00:40:11 ale nevěřím,
00:40:13 že mezi nimi došlo k větší, biologicky významné výměně genů.
00:40:20 Nemusí existovat jen jediná odpověď.
00:40:24 Možná v některých oblastech Evropy bylo křížení častější.
00:40:29 Ale genetické důkazy zatím spíše naznačují,
00:40:32 že takové případy byly poměrně vzácné.
00:40:41 Někteří říkají:
00:40:43 ano, možná se křížili, ale jen v malé míře.
00:40:47 Ovšem i to by stačilo na přenesení genů,
00:40:51 které zvýhodnily své nositele.
00:40:53 A to mohlo sehrát v dalších generacích obrovskou úlohu.
00:41:01 Je to jedna z nevášnivějších diskusí na téma lidské evoluce:
00:41:07 jsme "čistokrevným" druhem s jedinečnou sadou genů a znaků?
00:41:13 Nebo jsme naopak kříženci, genetická směska?
00:41:22 Můžeme to zjistit jedině tak,
00:41:25 že budeme pokračovat v analýze genomu neandrtálců,
00:41:28 porovnávat ho s naším a hledat vzájemné přesahy.
00:41:33 Odpověď se skrývá někdy tady, v DNA.
00:41:46 Před sto lety zahájil americký fotograf Edward Curtis
00:41:50 rozsáhlý projekt, který měl zaznamenat život indiánů.
00:41:57 Byl přesvědčen,
00:42:00 že tato rasa nedokáže vzdorovat mocným vetřelcům,
00:42:03 kteří vtrhli na jejich území.
00:42:06 Nyní si vědci myslí něco podobného o neandrtálcích.
00:42:12 Také oni podlehli přesile.
00:42:19 Neandrtálci byli úspěšní, pak se objevili moderní lidé,
00:42:23 neandrtálci zmizeli a my tu jsme dodnes.
00:42:30 Teď se ale zdá, že celá historie je o něco složitější.
00:42:34 Vždy, když se setkají dva typy lidí,
00:42:38 existuje možnost, že se budou mezi sebou křížit.
00:42:42 Přihodilo se to i severoamerickým indiánům -
00:42:46 jejich geny se nakonec smísily s geny osadníků
00:42:49 a rozšířily se do celé americké populace.
00:43:05 Ve městě jako je New York už na indiána nenarazíte.
00:43:11 Ale indiánské geny přežívají
00:43:14 a předávají se z generace na generaci.
00:43:21 Podívejte se na Manhattan. Před 400 lety tu žili jen indiáni.
00:43:27 Pak přišlo množství imigrantů z Evropy, z Afriky, z celého světa.
00:43:32 Vybudovali jedno z největších měst na Zemi
00:43:36 a stopy původních obyvatel zmizely.
00:43:39 Ale oni tu zůstali - indiáni žijí pořád mezi námi.
00:43:43 Jsou tu jejich geny,
00:43:45 které se setkávají s geny lidí z celého světa.
00:43:49 Myslím, že podobně je tomu s neandrtálci -
00:43:52 jejich geny se mísily s lidskými
00:43:54 v různých dobách na mnoha místech Evropy.
00:43:57 Je to přirozený proces.
00:43:59 Když se lidé setkávají,
00:44:01 jsou na sebe někdy zlí a někdy hodní,
00:44:03 někdy spolu obchodují a někdy se navzájem zabíjejí.
00:44:07 Ale vždycky spolu spí.
00:44:09 A myslím, že neandrtálci nebyli výjimkou.
00:44:14 Vědci považovali neandrtálce více než sto let za druh,
00:44:18 který vyhynul
00:44:20 a nezanechal v lidské populaci žádnou genetickou stopu.
00:44:27 Jsme posedlí neandrtálci a jejich vyhynutím -
00:44:31 ale na vyhynutí není nic zvláštního.
00:44:35 Je to normální proces - takové věci se děly odjakživa.
00:44:39 99 procent všech druhů, které kdy žily na Zemi, vyhynulo.
00:44:44 Přinejmenším 99 procent.
00:44:46 Nemusíme si vymýšlet nějaká zvláštní vysvětlení.
00:44:52 Od chvíle, kdy byl vykopán první neandrtálec,
00:44:55 jsme se na ně dívali jako na slepou uličku
00:44:58 někde na okraji lidské evoluce.
00:45:01 A tak pro někoho může být představa, že neseme jejich geny,
00:45:04 asi trochu nepříjemná.
00:45:08 V posledním desetiletí se ale diskuse posunula.
00:45:12 Vědci se už dnes nezajímají tolik o to,
00:45:15 čím se oba druhy lišily, ale spíš co měly společného.
00:45:19 Věří, že se navzájem podobaly,
00:45:21 měly stejné schopnosti a vyráběly stejné nástroje.
00:45:27 A po biologické stránce nebránilo nic tomu,
00:45:30 aby se mezi sebou křížily.
00:45:34 Zvolna se ujímá alternativní verze historie lidstva.
00:45:38 Je to verze,
00:45:40 ve které moderní lidé a neandrtálci nejsou soupeři,
00:45:44 ale potenciální partneři.
00:45:47 A velká záhada vyhynutí neandrtálců
00:45:50 najednou přestává existovat.
00:45:53 Nikdy nevyhynuli, ale splynuli -
00:45:55 jejich geny se rozpustily v genofondu dnešního lidstva.
00:46:01 Až dosud to byl vzrušující příběh neandrtálců,
00:46:05 prchajících před lidmi, kteří je nakonec pobijí.
00:46:08 Vzrušující příběh našich předků,
00:46:11 kteří přišli a silou dobyli celý světadíl.
00:46:14 Ale ten konkurenční příběh o neandrtálcích,
00:46:17 které postupně vstřebala populace moderních lidí,
00:46:20 je mnohem zajímavější, protože pak je docela možné,
00:46:24 že některé naše geny jsou původně neandrtálské.
00:46:27 A to je teprve vzrušující.
00:46:31 V padesátých letech přišli američtí vědci poprvé s myšlenkou,
00:46:35 že neandrtálci se nám tak podobali,
00:46:38 že v newyorském metru by se za nimi nikdo ani neotočil.
00:46:42 Dnes stále více vědců věří,
00:46:45 že neandrtálci jsou pořád mezi námi.
00:46:49 Anebo spíše jejich geny,
00:46:52 které neviditelné cestují lidským genofondem
00:46:56 a ovlivňují vývoj našeho druhu.
00:47:01 Geny neandrtálců jsou tu pořád.
00:47:04 V každém z nás je možná kousek neandrtálce.
00:47:08 Tyto geny prokázaly lidstvu službu.
00:47:11 A tak se podílejí na příběhu lidstva.
00:47:14 Jsou částí toho, co nás činí lidmi.
00:47:20 Výsledky projektu přečtení neandrtálského genomu
00:47:24 byly uveřejněny v roce 2010. Prokázalo se,
00:47:28 že ke vzájemnému křížení moderních lidí a neandrtálců
00:47:33 opravdu téměř jistě došlo.
00:47:40 Testování současné lidské populace odhalilo,
00:47:44 že DNA lidí z Evropy, Asie a dokonce i z Tichomoří
00:47:47 obsahuje až 4 procenta neandrtálských genů.
00:47:53 Před 38 000 lety ležel v jedné evropské jeskyni mrtvý muž.
00:47:59 O jeho osudu nevíme skoro nic, ale díky jeho DNA
00:48:03 jsme se dozvěděli mnohem více o osudu jeho druhu i o nás samých.
00:48:08 Další výzkumy by měly odhalit,
00:48:11 co současnému lidstvu přineslo dědictví našich bratranců -
00:48:16 neandrtálců.
00:48:37 Titulky: Marie Luzarová Česká televize 2012
Střední Evropa před 40 000 lety. Příslušníci druhu Homo sapiens, lidé jako my, dorazili do nové, neznámé země. Nejsou tu ale sami. Žijí tu i jiní lidé, silnější a odolnější neandrtálci. Mezinárodní tým genetiků se pokouší rozluštit neandrtálský kód. Pokud uspějí, mohou zjistit, zda jejich geny přežívají dodnes v každém z nás.
V80 – kost, která poodkryla DNA neandrtálců
Jakov Radovčič se na přelomu 70. a 80. let minulého století podílel na výzkumu chorvatské jeskyně Vindija. Vykopal tisíce zvířecích kostí, mezi nimi také pozůstatky několika neandrtálců. V roce 2005 byl úlomek kosti značené jako V80 spolu s desítkami dalších odvezen do Německa. Tým genetiků se tady pokouší získat kompletní genom neandrtálce. Zkoušejí postupně všechny kosti, ale DNA, kterou hledají, nacházejí až ve V80. Je to jasný neandrtálec. A vzorek dokonce obsahuje skoro desetkrát více neandrtálské DNA, než kterýkoli před ním.
K čemu je všechno to úsilí? Vědci doufají, že prohloubí znalosti o biologii člověka a zároveň rozluští jednu z největších záhad lidské evoluce. Přečíst DNA neandrtálce je ale nesmírně složité. I když vědci izolují dostatek DNA z kosti, k tomu, aby ji přečetli, musejí rozluštit celý genetický kód. A pravěká DNA je tak fragmentovaná a kontaminovaná, že není možné použít běžné metody. Genetika potřebovala novou, průlomovou technologii.
S tou přišel biotechnolog a podnikatel Jonathan Rothberg, jehož revoluční metodu sekvenování umožňuje enzym světlušek – luciferáza. Ta reaguje se čtyřmi různými chemickými látkami a při každé reakci vzniká slabý světelný záblesk. Kamera je zaznamenává a postupně vytváří obraz celého genomu. I přes veškerý technologický pokrok je to ohromný úkol. Vždyť i DNA slavné kosti V80 obsahuje nejvýše 5 % DNA neandrtálce. Zbylých 95 % tvoří DNA bakterií, hmyzu a člověka. To všechno je třeba prohledat a oddělit.
Po desetiletém úsilí se genetikům podařilo nasekvenovat malou část genomu – mitochondriální DNA. Abychom ale našli důkaz o hybridizaci, musíme nasekvenovat celý genom - kompletní DNA obsaženou v buněčném jádru. A to se snáz řekne, než udělá. Jen žalostně málo nálezů dokázalo odolat procesu stárnutí a mohou tak dnes vydat tajemství svého genetického kódu.
Hybridace neandrtálce a moderního člověka?
O evoluci člověka se můžeme poučit v kolonii paviánů. Paviáni jsou – podobně jako lidé – inteligentní společenští primáti. Známe jich několik druhů. Pokud se dostanou do styku, navzájem se bez problémů kříží a produkují životaschopné potomky. Antropolog Trenton Holliday sleduje jednoho z takových hybridů a jeho závěr je jasný: pokud se mezi sebou kříží dva druhy paviánů, můžeme předpokládat i křížení mezi lidmi moderního typu a neandrtálci. Jestliže naši předkové opustili Afriku a postupně se rozšířili do celého světa, aniž by se přitom křížili s jinými druhy, pak se dá genetická rozmanitost dnešního lidstva vysvětlit jen obtížně. Ale pokud se na své pouti z Afriky smísili s jinými lidskými druhy, jako byli třeba neandrtálci, popohnalo by to přirozený výběr a podstatně zvýšilo lidskou diverzitu.
Zajímavé je, že verze genu MC1R se u neandrtálců liší od verze současných lidí dost na to, aby se mohla vyvinout nezávisle u dvou různých druhů. Ta tedy není důkazem o vzájemném křížení, narozdíl od dalších genů. V DNA neandrtálců byl objeven gen lidské řeči, a to přesně ve stejné verzi jako u dnešních lidí. Odborníci něco takového nepředpokládali. Možná je to ona čerstvá stopa, po které pátrali – důkaz, že se geny skutečně přenesly z jednoho lidského druhu na jiný.
Zvolna se tak ujímá alternativní verze historie lidstva, podle které moderní lidé a neandrtálci nejsou soupeři, ale potenciální partneři. Velká záhada vyhynutí neandrtálců tak najednou přestává existovat. Až dosud to byl vzrušující příběh neandrtálců, prchajících před lidmi, kteří je nakonec pobijí. Vzrušující příběh našich předků, kteří přišli a silou dobyli celý světadíl. Ale ten konkurenční příběh o neandrtálcích, které postupně vstřebala populace moderních lidí, je mnohem zajímavější, protože pak je docela možné, že některé naše geny jsou původně neandrtálské. A to je teprve vzrušující.