Fons Gabreëls Probusclub Leeuwarden 7 maart 2012 Neanderthalers Fons Gabreëls Probusclub Leeuwarden 7 maart 2012

Neanderthalers vernoemd naar vindplaats van eerste fossielen in het Neanderthal (1856) locale leraar herkende ze als menselijke fossielen beschrijving door prof. Schaaffhausen (1858): fossielen van een wild en barbaars ras uit het noorden van Europa, verdreven door Kelten en Germanen Virchow leverde scherpe kritiek (1872): fossielen zijn van een ziek, modern individu en niet van een prehistorische mens

Nieuwe vondsten nieuwe vindplaatsen in Europa, Midden-Oosten en Centraal-Azië maakten onwaarschijnlijk dat het om een ziekelijke variant ging grote vondst in 1899 in Kroatië leverde overtuigend bewijs dat de Neanderthaler een aparte soort van vroege mensen vormt eigen soortnaam: Homo neanderthalensis (King,1864) leefde 300.000 – 30.000 jr geleden

Verspreiding Neanderthaler

Traditionele visie op Neanderthaler Reconstructie van Neanderthaler fossiel vgls Marcellin Boule (1861-1942) - grote mensaap met gebogen rug en knieën - domme bruut en kannibaal - staat dichter bij chimpansee dan bij mens

2 % verschil in DNA tussen chimpansee en H. sapiëns Hersenomvang van chimpansee en Homo sapiëns 2 % verschil in DNA tussen chimpansee en H. sapiëns

Neanderthaler schedel Voor- en zijaanzicht

Plaats in de genealogie van mens Vanaf 1900 fel debat over plaats van Neanderthaler in de menselijke afstamming Twee stromingen: directe lijn van Neanderthaler naar Homo sapiëns (moderne mens) Neanderthaler zijtak in de evolutie van H. sapiëns Schedel van Neanderthaler vrouw, gevonden in Krapina, Kroatië

Stamboom van primaten primaten (relatief) grote hersenen ogen staan naar voren: stereoscopisch zien grijphanden met nagels sociale structuur stamboom van primaten is a.h.w. overvloedig vertakte struik waarbij voortdurend zijtakken zijn gesnoeid (uitgestorven)

Evolutie van homoniden Paranthropus Australopiticus Ardipithecus voorloper / voorganger ≠ voorouder

Vroege Homoniden Ardipithecus (‘Ardi’) 4,4 milj. jr (1994) Australopithicus (‘Lucy’) 4 milj. jr (1924)

Australopithecus sediba 2010 2 milj. jr - oude homonide ontdekt in Zuid Afrika: Australopithecus sediba waarschijnlijk oudste nu bekende voorloper van het geslacht Homo : - kleine tanden - duidelijke neus

Australopithecus → Homo ongeveer 2 milj. jr geleden geleidelijke overgang waardoor ? gebruik van stenen werktuigen en het zich richten op eten van vlees ? eten van vis ? (viseiwitten groot effect op hersengroei)

Afstamming geslacht Homo 7 milj. jr gemeenschappelijke voorouder met mensapen 6 milj. jr afsplitsing chimpansee van mensachtigen (homoniden) 4,4 milj. jr Ardipithecus ramides, eerste rechtoplopende primaat 4 milj. jr Australopithecus (‘Lucy’) 2 milj. jr Australopithecus sediba 2 milj. jr Homo erectus

Afstamming Neanderthaler Homo erectus (2 milj. jr geleden) trekt vanuit Afrika naar andere werelddelen deze mensachtigen komen terecht in andere biotopen → aanpassing aan omgeving ontwikkeling andere lichaamskenmerken in Europa ontstaat de Homo heidelbergensis (500.000 jr geleden) hieruit ontwikkelt zich de Homo neanderthalensis (300.000 jr geleden)

Afstamming Homo sapiëns H. sapiëns is 200.000 jr geleden in Afrika ontstaan uit een ondersoort van de Homo erectus (onafhankelijk van de Homo neanderthalensis) H. sapiëns koloniseerde vanuit Afrika de rest van de wereld bereikte 60.000 jr geleden Europa en verdrong andere soorten, waaronder de Neanderthaler

Isolatie DNA uit fossielen isolatie uit geselecteerde botten scheiding van vreemd DNA slechts minimale fragmenten DNA resteren; DNA in loop van tienduizenden jaren namelijk uiteengevallen m.b.v. computerprogramma’s worden stukjes samengevoegd (totaal ± 3 miljard baseparen)

DNA als moleculaire klok stamboom opgesteld aan de hand van het onderling vergelijken van DNA hierbij is toegenomen kennis van de ± 300 levende primaten belangrijk uit de DNA-verschillen wordt afgeleid hoe lang geleden de gemeenschappelijke voorouder heeft geleefd uit DNA-overeenkomsten wordt verwantschap tussen soorten bepaald

H.sapiëns en H.neanderthalensis Onderlinge contacten 60.000-30.000 jr geleden? geen vermenging ? eerder genoom onderzoek leek dit te bevestigen mogelijk incidentele kruising, maar dan infertiel ? vermenging ? Bewijs als men mutaties in H. sapiëns aantoont die specifiek zijn voor de H. neanderthalensis

Geen vermenging ? Met DNA onderzoek werd genoom ontrafeld van H. sapiëns (2000) en deel van genoom van Neanderthaler (2009) Conclusies (2009): - laatste gemeenschappelijke voorouder leefde > 800.000 jr geleden - DNA voor 99,8 % identiek; 0,2 % verschil - verschil valt buiten natuurlijke variatie H. sapiëns - bij eventuele kruising nageslacht mogelijk ?

Wel vermenging eind 2010 volledige genoom van Neanderthaler ontrafeld huidige Afrikaanse H. sapiëns heeft geen Neanderthaler-genen Euraziatische H. sapiëns : wel vermenging, heeft 1-4 % Neanderthaler-genen

Denisova-mens (nov. 2010) Na volledige DNA-analyse uit vingerkootje: Denisova-mens (Zuid-Soedan) leefde samen met Neanderthaler en H. sapiëns (± 40.000 jr terug) Na volledige DNA-analyse uit vingerkootje: Denisova-mens verschilt van zowel H. sapiëns als de Neanderthaler Denisova-mens staat dichter bij H. sapiëns dan de Neanderthaler zijn H. sapiëns, Denisova-mens en Neanderthaler wel aparte soorten ?

Genoomonderzoek Neanderthaler Vergeleken met het genoom van de Homo sapiëns geen gen om melksuiker om te zetten (veeteelt vanaf 10.000 jr geleden) wel taalontwikkelingsgen (FOXP2-gen) (bij ontbreken niet of nauwelijks taalontwikkeling) sommigen mogelijk blanke huid en rood haar door mutatie in MC1R gen; dit is een andere mutatie dan bij moderne, roodharige Europeanen mitochondriëel DNA minder energie / tijdseenheid dan mtDNA van H. sapiëns

Kenmerken Neanderthaler Ongeveer 400 skeletten gevonden - lengte tot 1.60 m - skelet zware botten, forse spiermassa → grote kracht breed en kort lijf - aangezicht grote neus, terugwijkende kin - schedel zware wenkbrauwboog, laag voorhoofd langgerekte schedel, welving achterhoofdsbeen herseninhoud >> H. sapiëns - liep rechtop en niet gebogen Overige kenmerken volstrekt onbekend

Neanderthaler vs H. sapiëns schedel van een Neanderthaler (links) naast die van een H. sapiëns uit dezelfde tijd skelet Neanderthaler

Uiterlijk Neanderthaler voetafdruk Neanderthaler Natuurhistorisch Museum, Praag reconstructie gelaat Neanderthaler

Leefwijze Neanderthalers (1) leefden in zware omstandigheden (2 ijstijden) werden gemiddeld 30 jr leefden in groepen en trokken rond woonden in grotten; bouwden mogelijk schuilplaatsen kenden het gebruik van vuur maakten vuistbijlen en speerpunten van vuursteen vuistbijlen en geperforeerde diertanden

Leefwijze Neanderthalers (2) uitstekende jagers op groot wild - gebruikten handsperen voor jacht op oeros, wisent, hert, rendier, muskus-os - met korte handspeer werd gestoken → contactgevechten (veel skeletten met verwondingen aan hals en hoofd) carnivoren, geen vis-eters verzamelden waarschijnlijk ook planten, schaaldieren, reptielen kookten (soms) hun voedsel (Irak 2010) mogelijk kannibalisme

Neanderthalers op jacht Neanderthalers met handspeer in gevecht met oeros waarbij vaak verwondingen werden opgelopen T. Berger National Geographic 2006

Leefwijze Neanderthalers (3) geen kunstuitingen sporadisch geperforeerde diertanden / schelpen skeletten soms genezen van ernstige verwondingen → wijzend op verzorging door anderen sporen van grafrituelen - in grotten bijgezet in foetushouding - gericht naar oosten - duim en wijsvinger in mond - grafgiften: bloemen en dieren droegen mogelijk losse huiden als kleding

Taal Neanderthaler Blijft onderwerp van felle discussie en speculatie - anatomisch uitgerust om te spreken ; (gefossileerd) tongbeen lijkt identiek aan dat van H. sapiëns - recent aanwezigheid van enkele, voor taal noodzakelijke taalgenen aangetoond Men neemt aan dat Neanderthalers mogelijk een begin van primitieve taal hadden

Waarom uitgestorven? H.sapiëns verscheen 60.000 jr geleden in Europa Neanderthaler ± 30.000 jr geleden uitgestorven Diverse theorieën minder energieproductie, minder aangepast aan zware omstandigheden (ijstijden) onvermogen zich aan te passen, gezien de over duizenden jaren stagnerende, gespecialiseerde cultuur verdrongen door handigere, lichter gebouwde H.sapiëns wellicht uitroeiing door H. sapiëns

Eerste Nederlandse vondst

Noordzee Noordzee is rijkste pleistocene schatkamer van Europa tijdens pleistoceen was Noordzee droog en koud steppegebied met meanderende rivieren in dit gebied leefden mogelijk een paar honderd Neanderthalers door klimaatverandering 12.000 jr geleden stijging zeespiegel waardoor steppe onder water kwam

‘Nederlandse’ Neanderthaler 10 cm groot fragment van schedeldak, gevonden voor Zeeuwse kust in 2001 bot van Neanderthaler (Leipzig, Leiden, 2009): op grond van vorm, CT-scans en vergelijking met 3D-modellen van bekende Neanderthalers op dezelfde plaats vuistbijlen en mammoetresten datering 40.000-100.000 jr oud jong volwassen man isotopenonderzoek: vleeseter, geen viseter

Conclusies Homo neanderthalensis niet directe voorouder van Homo sapiëns Neanderthaler lijkt een voorganger in de evolutie Is de H. neanderthalensis wel een aparte, maar uitgestorven mensensoort?

In 2011 zal een reconstructie van onze stamboom worden gemaakt op basis van DNA-analyses . Zijn er nog vragen?