© Copyright Menno Schilthuizen Kwam Eva tóch uit Afrika? De Zwarte Eva-theorie werd door de pers met veel enthousiasme onthaald, maar uiteindelijk in wetenschappelijke kring gekraakt. Uit onderzoek naar 'springende genen' blijkt echter dat de theorie waarschijnlijk toch juist was. MENNO SCHILTHUIZEN (Oorspronkelijk verschenen in Intermediair, 3 maart 1995.) Op nieuwjaarsdag 1987 publiceerden drie Amerikaanse genetici in het tijdschrift Nature een stamboom, gebaseerd op hun onderzoek aan het DNA van 147 personen uit allerlei etnische groepen. Daaruit hadden ze afgeleid dat Homo sapiens zo'n tweehonderdduizend jaar geleden in Afrika was ontstaan. En omdat het DNA dat ze gebruikt hadden afkomstig was uit de mitochondriën, celelementjes die alleen via de moeder worden overgeërfd, lag het voor de hand om te spreken van een 'Afrikaanse Eva' of Black Eve--een term die door de populaire pers gretig werd overgenomen. Maar met het succes kwam ook de kritiek. Enerzijds waren er theoretici, die aantoonden dat de gebruikte statistiek niet deugde. Daarnaast wilden sommige paleontologen de hypothese niet accepteren, omdat hun fossielen een heel ander verhaal vertelden. Zo werd Zwarte Eva in wetenschappelijke kring al snel weer afgeschreven. 'African Eve Backers Beat a Retreat' heette het in Science in 1992. Maar dat blijkt voorbarig te zijn geweest. Het tij keert zich nu ten gunste van de Afrikaanse Eva-hypothese. Een team van elf Amerikaanse en Grieks-Cypriotische onderzoekers heeft ontdekt dat de theorie wordt gesteund door een groep heel bijzondere stukjes DNA: de jumping genes. Deze 'springende genen', ook wel transposons genoemd, zijn stukjes DNA die geen vaste plek op een van de chromosomen hebben, maar voortdurend heen en weer springen. Soms vindt bij zo'n sprong een vermenigvuldiging plaats: de kopie verplaatst zich naar een andere positie, terwijl het origineel op zijn plek blijft. Zo kan het gebeuren dat van bepaalde transposons een groot aantal kopieën, tot vele duizenden, verspreid over de chromosomen te vinden zijn. Meestal hebben de betreffende stukken DNA geen functie meer: het zijn 'dode genen', ontstaan doordat er bij het kopiëren van DNA foutjes optreden, waardoor de oorspronkelijke informatie verloren gaat. In ons genoom springen talloze legers van deze dode genen rond. Het grootste is de Alu familie. Ooit begonnen als slechte kopieën van het gen 7SL, heeft deze familie zich inmiddels vermenigvuldigd tot een half miljoen exemplaren, die samen meer dan vijf procent van het totale menselijke DNA uitmaken. Omdat niet alle Alu-stukjes identiek zijn, kunnen ze weer worden verdeeld in een aantal onderfamilies. Pygmeeën Mark Batzer en zijn medewerkers onderzochten de Alu-fragmenten bij 664 mensen uit zestien verschillende etnische groepen. De Alu-onderfamilies komen ook voor bij onze nauwe verwanten, de apen, maar het Amerikaanse-Griekse team ontdekte dat er één groep bestaat die alleen bij de mens voorkomt. Bovendien vonden zij dat bepaalde leden van deze onderfamilie niet bij àlle mensen aanwezig zijn. In totaal lokaliseerden ze vier van zulke variabele Alu-inserties. Het is deze variatie nu, die Batzer en zijn team (in een publikatie in de Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, december 1994) gebruikten om de loop van de menselijke evolutie te achterhalen. Omdat de betreffende Alu-inserties ontbreken bij chimpansees, gorilla's en andere apen, zo redeneerden ze, moesten de inserties zijn ontstaan in een van onze directe voorouders. Ze bepaalden de frequenties van voorkomen van de inserties in zestien verschillende etnische groepen en pasten de statistische methode van maximum likelihood toe om na te gaan wat het meest waarschijnlijke patroon van verwantschap zou zijn. Het resultaat is een stamboom waarin Nigerianen, Zaïrese en Centraalafrikaanse pygmeeën als eersten van de voorouder aftakken. Pas daarna verschijnen de Europeanen en als laatsten de Aziaten, Indianen, Papoea's en Aboriginals. Het feit dat de Afrikanen in de stamboom als eersten ontstaan, is in overeenstemming met de Eva-hypothese. Inmiddels zijn er ook andere gegevens die wijzen op een vroege oorsprong van de Afrikaanse volkeren. Zo vond Antonio Torroni van Emory University enkele jaren geleden dat de genetische variatie van Senegalezen tweemaal zo groot is als die binnen niet-Afrikaanse volkeren, een aanwijzing voor een langere geschiedenis van Homo sapiens in Afrika. En vorig jaar publiceerde A.M. Bowcock van de Universiteit van Texas in Nature een stamboom, gebaseerd op 'microsatelliet-DNA'. Ook daarin splitst de Afrikaanse tak als eerste af. Bedreigde soort Bijna tegelijk met het verschijnen van de Alu-stamboom werd ook nieuw licht geworpen op een ander probleem in de menselijke evolutie: hoeveel mensen waren er ten tijde van Afrikaanse Eva? Een groep van Japanse en Duitse onderzoekers, geleid door de geneticus Naoyuki Takahata, maakte bekend het antwoord te hebben en stond het tijdschrift Science toe op 6 januari een sneak preview te plaatsen van de nog ongepubliceerde studie. Doel van het onderzoek van Takahata en zijn collega's Satta en Klein was uit te vinden waarom de mens genetisch zo uniform is. Ondanks de grote verschillen in uiterlijk lijken mensen op DNA-niveau sterk op elkaar; veel meer dan bijvoorbeeld chimpansees of gorilla's. Verschillende wetenschappers hadden eerder gesuggereerd dat dit het gevolg kon zijn van een 'bottleneck' in onze evolutie: een periode waarin het aantal mensen op aarde sterk verminderde, zodat ook de DNA-variabiliteit afnam. Maar wanneer had dit plaatsgevonden? En hoe klein zou de toenmalige populatie geweest zijn? Gedecimeerd Om die vragen te beantwoorden keken Takahata en zijn medewerkers naar de variatie in vijftig verschillende genen. Ze bepaalden het gemiddelde DNA-verschil tussen twee genvarianten, een maat die bekend staat als 'genetische afstand'. Met deze maat kan de populatiegrootte worden berekend die nodig is geweest om de huidige variatie te veroorzaken. Volgens deze methode kwamen de onderzoekers uit op slechts tienduizend personen. De mens, zo zei Takahata, 'was ooit net zo'n bedreigde soort als de berggorilla's vandaag de dag'. Maar was de flessehals wel echt een flessehals, of was de populatie vanaf het begin zo klein, en hebben de mensen zich pas de laatste paar duizend jaar sterk vermenigvuldigd? Dat laatste is volgens de onderzoekers zeker niet het geval. Ze vonden namelijk bepaalde genvarianten die ook aanwezig zijn bij chimpansees en gorilla's, waarvan de mens al zeker 6 miljoen jaar geleden is afgesplitst. Berekeningen toonden aan, dat er ooit een populatie van zeker honderdduizend geweest moet zijn om die variatie al die tijd te behouden. Dus, zo concluderen Takahata en zijn collega's, de mensheid is wel degelijk ooit gedecimeerd, om daarna weer verder te groeien. En dat sluit goed aan bij de Eva-hypothese. Die zegt niet alleen dat Homo sapiens zo'n tweehonderdduizend jaar geleden in Afrika is ontstaan, maar ook dat Eva's nakomelingen zich over de aarde verspreidden zonder te paren met al bestaande mensachtigen, zoals Homo erectus.