For to hundre tusen år siden hvilte de tidligste delte forfedrene til hvert levende menneske på jorden føttene ved en frodig oase midt i Afrikas Kalahariørken.
Her, i et lappeteppe av nå-utdødde innsjøer, skoger og gressletter kjent som Makgadikgadi paleowetland, jaget, samlet og oppdratt våre største bestemødre og barnefedre familier i titusenvis av år. Etter hvert, mens jordens klima endret seg, åpnet skift i nedbør opp fruktbare nye stier gjennom ørkenen. For første gang hadde våre fjerne slektninger sjansen til å utforske det ukjente og legge bak seg det et team av forskere nå kaller "det forfedres hjemland for alle mennesker som lever i dag."
Det er historien, uansett, fortalt av en ny artikkel publisert i dag (18. oktober) i tidsskriftet Nature.
Ved å studere genomene til mer enn 1200 urfolk som bor i den sørlige delen av kontinentet i dag, lagde teamet sammen en historie om en av de eldste DNA-linjene på jorden: en samling gener kalt L0, som blir ført ned maternalt gjennom mitokondrier og har overlevd bemerkelsesverdig uendret i noen befolkninger i hundretusenvis av år. Ved å spore hvor og når L0-avstamningen først delte seg opp i de litt forskjellige framdelene som fremdeles er sett i noen urfolk i afrikanske land i dag, mener forskerne at de har presisert nøyaktig hvor de første transportørene av L0 bodde og trivdes i tusenvis av år.
"Vi har visst lenge at mennesker har sin opprinnelse i Afrika og for omtrent 200 000 år siden," sa studieforfatter Vanessa Hayes, genetiker ved Garvan Institute of Medical Research og University of Sydney, begge i Australia, på en nyhetskonferanse. "Men det vi ikke hadde visst før denne studien var hvor, akkurat dette hjemlandet var."
Det "nøyaktig" har noen andre forskere skeptiske. Chris Stringer, en ekspert på menneskelig opprinnelse ved Natural History Museum i London, fortalte Live Science at han er "forsiktig" med å bruke moderne genetiske distribusjoner for å utlede hvor gamle bestander bodde for 150 000 år siden - spesielt i et kontinent så stort som Afrika. (Lignende studier har sporet de tidligste menneskelige bestandene til forskjellige deler av Øst-, Vest- og Sør-Afrika.)
Videre la han til, fordi den nåværende studien bare følger en sekvens av arvelig genetisk kode, kan det hende at funnene ikke fanger det fulle bildet av menneskehetens tidligste reiser gjennom Afrika. Snarere tyder det beste tilgjengelige bevis på at flere genetisk forskjellige grunnleggerpopulasjoner kan ha bodd i forskjellige deler av kontinentet, noe som har gitt moderne mennesker ikke ett, men flere hjemland.
"Som så mange studier som konsentrerer seg om en liten bit av genomet, eller en region, eller en steinverktøyindustri, eller en 'kritisk' fossil, kan den ikke fange opp hele kompleksiteten til vår mosaikkopprinnelse," sa Stringer.
Jakt genetisk Eve
L0-avstamningen er en sekvens av DNA kodet utelukkende i mitokondrier, en liten struktur i cellene dine som gjør mat til cellulær energi.
Mitokondrielt DNA utgjør bare en brøkdel av genomet ditt, og hoveddelen av DNA-et er låst fast i cellekjerner. Mens kjernefysisk DNA blir arvet fra begge foreldrene og rekombinerer med hver generasjon, arves imidlertid mitokondriell DNA utelukkende fra moren din og kan forbli uendret i titusenvis av år. Som sådan er mitokondrielt DNA (også kjent som "mitogenomet") et sentralt verktøy for å spore genetisk historie.
L0 er spesielt viktig i den forbindelse, ettersom alle levende mennesker antas å stige på sin mors linje fra kvinnen som først bar sekvensen, en hypotetisk kvinne kalt "mitokondriell Eve." I dag er L0-avstamningen oftest funnet i Khoisan-folket, to urfolksgrupper som bor i Sør-Afrika. Mange andre grupper av urfolk har en mitokondriell DNA som stammer fra denne avstamningen, men med subtile variasjoner. Ved å sammenligne variasjonene fra gruppe til gruppe, kan genetikere sette sammen en generell tidslinje for når disse eldgamle genetiske avstamningene divergerte.
I den nye studien sekvenserte forskerne rundt 200 L0 mitogenomer hos urfolk som bodde rundt i Sør-Afrika. Sammenlignet med en database med mer enn 1000 eksisterende L0-sekvenser, skapte datasettet et av de mest omfattende øyeblikksbilder som noen gang er blitt tatt av hvordan den eldgamle avstamningen og dens nærmeste avlegger er spredt rundt i Sør-Afrika i dag. Disse distribusjonsdataene gjorde det mulig for teamet å estimere hvor og når mitokondrielle Evas etterkommere først delte seg i separate, genetisk distinkte grupper.
"Ved å bruke det, kan vi finne ut hva vi mener er vårt menneskelige hjemland," sa Hayes.
Dette hjemlandet, antydet forskerne, er Makgadikgadi, et enormt våtmark som er 120 000 kvadratkilometer stort, eller omtrent det dobbelte av Victoriasjøen, Afrikas største innsjø i dag. Teamet fant ut at mitokondrielle Eva og hennes etterkommere bodde i denne regionen i omtrent 30 000 år (fra 200 000 til 170 000 år siden) før L0-avstamningen delte seg i sin første undergruppe.
"Dette forteller oss at disse tidlige menneskene må ha oppholdt seg i hjemlandet og ikke forlatt" i løpet av den tiden, sa Hayes.
Den grønne stien
Så hvorfor forlot våre eldgamle forfedre til slutt hjemlandet og endret deres genetiske skjebner i prosessen? I følge studieforfatterne kan det ha vært et spørsmål om klimaendringer.
Ved å bruke klimamodeller og sediment-kjerneprøver fra området fant teamet at for omtrent 130 000 til 110 000 år siden, skiftende nedbørsmønster åpnet flere "grønne korridorer" med beboelig land i ørkenen rundt Makgadikgadi. Korridorer nordvest og sørøst for våtmarken kunne ha trukket migranter i disse retningene og ført dem mot områdene der forskjellige urfolksgrupper fremdeles bor i dag, skrev forskerne. Denne bevegelsen kunne forklare fordelingen av L0-undergrupper rundt Sør-Afrika på en tilstrekkelig måte.
Det det imidlertid ikke forklarer, er den andre halvparten av vår genetiske avstamning (den mannlige halvparten). Ifølge Stringer er det ikke mye som tyder på at våre tidligste mannlige forfedre gikk en sti som den som er beskrevet her.
"Når vi ser på det mannlige arvelige Y-kromosomet, finnes de mest avvikende avstamningene som for tiden er kjent hos eksisterende mennesker i vest-Afrika, ikke Sør-Afrika, noe som antyder at våre Y-kromosomforfedre kan ha sin opprinnelse derfra," sa Stringer.
Forfatterne av studien erkjenner at moderne mennesker kan ha hatt flere "hjemland" der forskjellige genetiske slekter slo rot; L0 er rett og slett den best bevarte avstamningen, takket være den strenge moderens herkomst. Så mens forskere nå kan være nærmere på å finne den lille Eden der mitokondrielle Eva startet sin familie, er det fremdeles for tidlig å si at vi alle har funnet hjemlandet vårt.
