Det store abekort – nu med endnu flere variationer

Den hidtil største kortlægning af menneskeabers genetiske variationer giver ny indsigt i arternes udvikling for millioner af år siden – og kan blive et vigtigt redskab i arbejdet for at bevare de truede arter.

04.07.2013 | Peter F. Gammelby

For første gang er der skabt et samlet overblik over den genetiske variation blandt menneskeaber. Grafik: Ian Bickerstaff, Paul Sesink Clee, Jenn Drass, Elizabeth Gadsby, Aniare Idoaga og Peter H Sudmant

Dyreparker og zoologiske haver skal fremover være endnu mere kræsne, når de laver datingprofiler for deres menneskeaber.

Der er f.eks. fire underarter af den såkaldt almindelige chimpanse. Og selv om de ligner hinanden og kan få unger sammen, så er de altså genetisk vidt forskellige.

Faktisk viser den hidtil største kortlægning af arvemassen hos menneskeaber, at den genetiske variation er større, end man hidtil har troet. Resultaterne offentliggøres i denne uges udgave af det ansete videnskabelige tidsskrift Nature.

De nye data gør det muligt for dyrepasserne at parre individer fra samme underart; derved kan man bevare den genetiske variation blandt aberne i fangenskab for det tilfælde, at deres vildtlevende slægtninge skulle blive udryddet.

Hidtil har avlsprogrammerne været ført på artsniveau, fordi man ikke har kunnet se forskel på underarterne. Den nye undersøgelse viser da også, at mange af aberne i fangenskab er blandinger af to eller flere underarter.

83 individer kortlagt

Bag undersøgelsen står et internationalt forskerhold med deltagelse fra bl.a. Aarhus Universitet. De har analyseret og sammenlignet genvariationerne hos ikke færre end 83 forskellige individer, fordelt på fem forskellige abearter og 11 underarter:

  • 24 chimpanser (vest-, øst- og centralafrikansk og Nigeria-Cameroun)
  • 13 bonoboer
  • 27 gorillaer (vestlig lavland, østlig lavland og Cross River)
  • 10 orangutanger (Sumatra og Borneo)
  • 9 mennesker (afrikansk og ikke-afrikansk)

Blandt de 74 aber er der taget prøver fra individer både i naturen og i fangenskab, og flere af de sidstnævnte er altså genetiske blandinger, med gener fra flere forskellige underarter.

Ind- og udavl

Til gengæld har dyreparkerne så sikret sig mod indavl, hvilket bestemt ikke kan siges om de vildtlevende bestande af menneskeaber.

Indavlen er værst blandt de østlige lavlandsgorillaer, men også blandt bonobo-aberne ligger indavlen væsentligt over gennemsnittet blandt menneskeaberne. Der er simpelt hen for få individer i de enkelte områder til, at de kan finde andre end familiemedlemmer at parre sig med.

”Indavlen ser vi i moderne tid, inden for de sidste 10 generationer. Vi kan se områder i deres DNA, hvor der er lange stykker uden variation, hvilket tyder på, at de to kromosomer stammer fra det samme individ for få generationer siden. Hvis det f.eks. er to generationer, er individet resultatet af en parring mellem fætter og kusine. Blandt aberne i fangenskab har vi ikke registreret et eneste eksempel på indavl. Det kræver kun en generation af udavl at fjerne alle indavlseffekter,” fortæller professor Mikkel Heide Schierup. Han er en af de fem forskere fra Aarhus Universitet, som har deltaget i forskningsprojektet.

Guldmine af data

Forskningsprojektet har mundet ud i en stor database over variationerne i de forskellige menneskeabers genomer, og den ventes at blive en guldmine for fremtidig genforskning.

”Det er første gang, vi har et komplet billede af artsdannelsen ud fra den samme undersøgelse - altså hvor der ikke er tale om en sammenskrivning af flere undersøgelser. Vi har brugt de samme data fra alle individerne og behandlet dem, så de er direkte sammenlignelige. Det gør det muligt for os at rekonstruere udviklingen og artsdannelsen helt tilbage til vores fælles stamfader med orangutangerne for 10-12 mio. år siden,” forklarer Mikkel Heide Schierup.

Netop variationerne i genomet giver et indblik i den pågældende arts historie. Er der få variationer tyder det på, at arten på et tidspunkt har bestået af ganske få individer – at arten altså har været igennem en flaskehals. På Aarhus Universitets Center for Bioinformatik (BiRC) har man udviklet metoder, der kan vise hvornår en flaskehals opstod, og hvor mange individer af den pågældende art der levede på det tidspunkt.

Flaskehalse behøver ikke at være opstået i form af massedød; de kan også opstå som følge af, at en ny gruppe som følge af en gavnlig mutation udkonkurrerer de andre.

Varieret variation

Forskningsprojektet har vist, at den genetiske variation generelt er langt større blandt menneskeaber end blandt mennesker.

”Der er f.eks. mere variation mellem 10 orangutanger end mellem 1000 mennesker. Eller sagt på en anden måde: når man måler på en enkelt orangutang kan man se, at variationen i generne mellem dens far og mor er 3-5 gange større, end det er tilfældet hos et menneske. Meget af variationen hos aberne skyldes, at de aldrig har været gennem så ekstreme flaskehalse, som vi har,” siger Mikkel Heide Schierup.

Homo sapiens har været gennem flere flaskehalse, både i Afrika og i forbindelse med migration ud af Afrika. Det er derfor, at den genetiske variation blandt afrikanske mennesker er dobbelt så høj som blandt ikke-afrikanske.

Den mindste variation findes således blandt vestafrikanske chimpanser, vestlige lavlandsgorillaer og ikke-afrikanske mennesker, mens størst variation findes hos de centralafrikanske chimpanser, vestlige lavlandsgorillaer og de to orangutang-arter.


Fakta:

Forskningsprojektet blev ledet af Tomas Marques Bonet fra Universitat Pompeu Fabra i Spanien og Evan Eichler fra University of Washington, USA.

For nærmere oplysninger kontakt 

Mikkel Heide Schierup på mheide@birc.au.dk eller 27782889 

Thomas Mailund på mailund@birc.au.dk eller 87155562

Fra BiRC på Aarhus Universitet har også Kasper Munch, Asger Hobolth og Anders E. Halager deltaget i forskningsprojektet. 

Du kan læse mere om projektet og analyseteknikken i artiklen "Et genom - mange historier", som forskerne har skrevet til magasinet Aktuel Naturvidenskab.

Science and Technology, BiRC, Offentligheden / Pressen, Forskning