Neanderthalers waren  kort en gestuikt  en goed aangepast aan een koud klimaat.

De grootste man, gevonden in een grot in Frankrijk, was 1.71m .(2)
Ondanks het feit  dat ze  een tonvormige -borstkas en  sterk geprononceerde wenkbrauwbogen  bezaten  en een kin ontbrak 
waren  hun hersenen  gemiddeld omvangrijker  dan die van de moderne mens.
Sommige fossiele gegevens suggereren  dat het af en toe kannibalen waren ,
maar meer algemeen werd er gejaagd  op grote dieren zoals paarden en mammoeten.

Overblijfselen van de Neanderthaler die 400.000 jaar teruggaan suggereren dat ze  bewerkte gebruiksvoorwerpen en wapens  meegaven aan hun  begraven  doden.
De laatste Neanderthaler schijnentotongeveer 28.ooo jaar   in spanje te hebben  geleefd

A Neanderthaler recovered from the Mezmaiskaya Cave in the northern Caucasus

Mitochondrial DNA from a second Neandertal specimen (a baby from Mezmaiskaya Cave in Russia) has been successfully sequenced. Like the first specimen, it is well outside the range of variation of modern humans (Ovchinnikov et al. 2000, Höss 2000). Analysis of the mtDNA of a third Neandertal from Vindija in Croatia also confirms the earlier findings. (Krings et al. 2000)

The original  paper  :
http://www.nature.com/nature/journal/v404/n6777/abs/404490a0.html
Ovchinnikov, I. V. et al. 

http://www.nature.com/ng/journal/v26/n2/full/ng1000_144.html
A view of Neandertal genetic diversity 

Matthias Krings, Cristian Capelli, Frank Tschentscher, Helga Geisert, Sonja Meyer, Arndt von Haeseler, Karl Grossschmidt, Göran Possnert, Maja Paunovic & Svante Pääbo

Figure 1. Schematic phylogenetic tree of 2 Neandertal mtDNA and 663 contemporary humans Full Figure and legend (36K)   Table 1. Mitochondrial DNA sequence variation among three Neandertals, humans, chimpanzees and gorillas Full Table

                                                                                    *                  *                  *

III
2001
John H. Relethford*
http://www.pnas.org/content/98/2/390.full

                                                                                     *                  *                  *


zie ook  --->  Geschiedenis recent onderzoek neanderthaler genoom (tsjok45)

IV
2005
moleculaire klok herkalibreringen ? 
Simon Y. W. Ho, Matthew J. Phillips, Alan Cooper, and Alexei J. Drummond (2005). Time Dependency of Molecular Rate Estimates and Systematic Overestimation of Recent Divergence Times. Molecular Biology and Evolution 22(7):1561-1568.

Simon Y. W. Ho and all  (2005)  argumenteerden dat de  vroegere moleculaire klok  berekeningen en   schattingen van aantallen en snelheden  van moleculaire mutaties bij mensachtigen  hebben geleid tot een  serieuse  overschatting van de  neanderthaler-sapiens split      
Volgens hen is het niet  verantwoord een  enkele ( korte of lange of gemiddelde   )snelheid en mutatie-frequentie   aan te houden,   geldig voor de gehele  afstammingsperiode  ;
De data moeten  geinterpreteerd worden  volgens een door hen opgestelde   veranderlijke mutatie -curve  
Deze herkalibrering  suggereerd  dat de  voorouder van   moderne mensen  en  Neanderthalers  uiteengingen  rond de 354 kya (222-705 kya), en dat de  laatste  "common ancestor"  van alle ( tot 2005   gedeeltelijk ontrafelde  DNA  ) neanderthalers   108,000 jaar geleden  (70-156 kya) leefde  . 
Ze stellen ook een  veel  jongere   "common ancestor " van alle  levende mensen  voor  --->76,000 jaar  geleden   (47–110 kya).

Eiwit onttrokken aan Neanderthal fossielen
13 maart 2005
Een internationaal team geleid door onderzoekers van het Max Planck instituut voor evolutionaire antropologie in Leipzig en de Washington universiteit in St. Louis, slaagde erin  eiwit te onttrekken en ontrafelen van een Neanderthaler gevonden in de Shanidar grot in Irak van ongeveer 75.000 jaar oud.
Dit is het oudste menselijke   fossiel waarvan  tot dan toe  ooit het eiwit ontrafeld werd . Het is  gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

http://www.sciencedaily.com/releases/2005/03/050329133310.htm

Bovendien  schijnt de  Neanderthaler  geen serieuze kans meer te maken  op een plekje in het familiealbum van de moderne mens.
-Neanderthaler  vermengden zich volgens  deze studie   nooit of zelden  met vroege moderne mensen. 
Nu zijn hele mitochondriale DNA-kaart  ligt ontrafeld  , blijkt dat van genetische uitwisseling met de  homo sap -stamlijn  al minstens een half miljoen jaar geen sprake is geweest.

De volledige sequentie van het mtDNA is te vinden  in een type organellen , de zogenaamde mitochondriën, zijnde   de fabriekjes  die de energie leveren   voor de cellen.
Mitochondriën worden slechts doorgegeven in de vrouwelijke lijn, zodat het voor de hand ligt dat ze  kunen worden gebruikt bij  het opsporen van de voorouderlijke mitochondriale "eva" van  soorten mensachtigen   ____in dit geval de eerste hypothetische moeder van de Neandertaler.
(zie  ook de uitleg   rond   -->  Mitochondriale Eva   bij homo sap  )

Het team analyseerde het mtDNA van 13 genen uit de mitochondriën van het  gevonden  Neandertaler bot ;
Er waren duidelijk verschillen met het  mitochondriaal  genoom van de moderne mens, wat erop wijst  dat de  Neandertaler nooit of zelden, kruiste  met de vroege mens.

Een grote groep onderzoekers onder leiding van Svante Pääbo (Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie, Leipzig, Duitsland) is al jaren met veel geduld en toewijding bezig om het DNA van een neanderthaler te ontcijferen, gehaald uit 38 duizend jaar oude botten.

De samples van de jongste  studie  zijn ook  afkomstig van  een  botten-vondst    in een kroatische  grot te Vindija  en maken  sindsdien  deel uit van een  project dat het ontrafelen en leesbaar maken  van het neandertaler-genoom  beoogt  :dit moet de wetenschap in staat stellen o.a. de  prehistorische  en biologische   evolutie van de stamlijn(en?)  die leide tot de   moderne  mens,  als  de huidige  dominante homo -soort , te verduidelijken  

De beenderen , een schedel en een onderkaak(foto) werden gevonden in een grot  in Vindija 
(ten noorden van de kroatische hoofdstad   Zagreb)
Het onderzochte bot in de studie blijkt afkomstig van een mannelijk  exemplaar (-->Y chromosoom)  

Vindiya  cave 
http://archaeology.about.com/od/vterms/g/vindija.htm
http://archaeology.about.com/b/2006/11/15/sequencing-of-neanderthal-dna-begun.htm

MtDNA

In augustus 2008   rapporteerde de  Leipziger  groep in vakblad Cell een mijlpaal: de hele genetische kaart van de mitochondriën( het mitochondriaal genoom van de neanderthaler ) , de enige celonderdelen naast de kern die er hun eigen DNA op na houden.
De onderzoekers zijn redelijk zeker van hun zaak, omdat ze alle letters van het  Neandertaler mtDNA 35 keer hebben gescreend.

Dat mitochondriale DNA verschilt zodanig van dat van moderne mensen, dat het ver buiten de variatie binnen onze soort valt.
Alle  moderne  mensen die tegenwoordig (nog)  leven en tot de  homo sapiens sapiens   behoren  , hebben hun mitochondriën geërfd van een vrouw die omstreeks   150 duizend jaar geleden leefde.
De laatste vrouw van wie  zowel wij als de neanderthaler  gemeenschappelijke   mitochondriën hebben gekregen, zal ongeveer 660 duizend jaar geleden hebben rondgelopen, met een foutenmarge van 140 duizend jaar.

Daarmee kan het idee dat de moderne mens een scheutje neanderthalerbloed heeft, naar de prullenbak.
Tenzij de vermenging alleen van vaderskant (  Y- chromosoom  adam ?  ) heeft plaatsgevonden, want dan is dat niet te zien in het mitochondriaal DNA.
Wel in de rest van het erfelijk materiaal  : de onderzoekers zijn hard bezig om dat ook in kaart te brengen.

Het  Leipziger  team heeft  al  4% van het komplete  nucleaire   Neanderthaler genoom  ontrafeld 

zie ook het uitstekende  artikel   op    http://www.nrc.nl/wetenschap/
http://www.nrc.nl/wetenschap/article1951348.ece/Weinig_genetische_variatie_tussen_Neanderthalers

http://www.sciencenews.org/view/generic/id/34990/title/Neandertal_mitochondrial_DNA_deciphered_

“de vergelijking tussen het complete mitochondriale mtDNAvan een Neandertaler en dat van  vele recente mensen , levert een zeer relevant beeld op " 
zei de antropoloog  John Hawks  
"Moderne mensen lijken genetisch  allemaal meer  op elkaar  dan  op deze Neandertaler   . Feitelijk is de neandertaler-sequentie in kwestie gemiddeld drie of viermaal zoveel  verschillend  dan de sapiens  varianten  onderling   .Deze  nieuwe  set gegevens  verschilt aanmerkelijk van de vroeger bekomen resultaten  uit vorig  dergelijk  mtDNA vergelijkend onderzoek  ;het nu voorliggende  resultaat is puur statistisch  maar wel erg verhelderend  ...." 

Sapiens and Neandertal mtDNAs  verschilt  op   206 loci  /van de  16,565 onderzochte  sequenties en posities  , terwijl  moderne mensen  onderling   slechts  verschillen  op 100 posities  .

Het mitochondriaal genoome bevat  13 genen, (= blueprints voor  het  samenrijgen van  amino-zuren tot eiwitten  ) .
Het onderzoek bestudeerde de aard van de veranderingen binnen die genen  zodat de evolutie van die  eiwitten kon worden begrepen   

 Meestal , leveren veranderingen  in de gen-sequenties (Mutatie (biologie)  schade  op  aan de interacties tussen  de opgebouwde  eiwitten onderling    
zegt  Richard Green, een  "computational biologist" van  het  Max Planck Institute für Evolutionary Anthropologie /Leipzig,.
Neandertalers bezitten  meer veranderde (= mutatie-produkten ) eiwitten van   mitochondriale gen-oorsprong  dan alle andere daarop bestudeerde    primaten "Dit vraagt om een goede uitleg " zegt Green says.
Een scenario dat deze vondst kan verklaren , legt  speculerend  uit dat  de neanderthalers  altijd  al  hebben bestaan  uit  " zeer kleine  maar effectieve populaties " 

Mensen hebben ook  mutaties  in hun  mitochondriale genen die niet voorkomen noch bij neanderthalers ,noch bij de ander primaten   
Eentje ervan  is het gen  COX2; het bezit in totaal  vier (uniek menselijke  ) gewijzigde codes op specifieke   loci 
“Dit wijst erop dat de mutaties  vrij recent gebeurden  en misschien enig   selectie voordeel boden  voor homo sap   " zei Green De gegevens  versterken het vermoeden  dat de mens sneller evolueerde  dan  andere primaten
“Het brengt ons ook dichter  bij een beter begrip  over  de betekenis van het mens-zijn   "

(Natuurlijk is  ook   in deze  huidige   studie  slechts één neanderthaler onderzocht,men kent dus de mogelijke  varianten en "allel "frequentie verschuivingen  nog   niet die ook bij neandertalers  ongetwijfeld zullen hebben  bestaan )      ...Maar dit  wijst er  misschien  op ___  speculeert men  (= een educated guess/ er zijn namelijk  ook  al fragmentarische   versies van het het mtDNA van andere  Neanderthalers  bekend    )  ____  dat de Neanderthalers slechts in  relatief kleine aantallen hebben  rondgelopen  ( minder dan  10.000 levende exemplaren   op een bepaald moment.) gedurende hun ganse  bestaan als stamlijn en  soort op aarde
Eigenlijk een  langgerekte  bottleneck situatie , dus  

"Dit heef gevolgen voor ons beeld van de Neanderthaler en misschien  is het  wel de reden van hun uitsterven.
Als een soort gedurende  honderdduizenden jaren op het randje balanceert ,door haar kleine aantal representanten  ,  is een klein  uitschuivertje voldoende  "
aldus Adrian Briggs, een moleculair bioloog en  co-auteur van het rapport  in het tijdschrift Cell.

Theorieën over het uitsterven van  de Neanderthaler variëren van het  onvermogen om zich aan te passen aan een snel veranderende omgeving,  tot  en met genocide door vroege mensen.
De soort is  in Europa  ergens tussen  40.000 a   30.000 jaar geleden  uitgestorven , kort na de aankomst van de vroege mens op het oude continent .(1)

DNA van fossiel been van een Neanderthaler hebben  ook licht geworpen op de grote kwetsbaarheid  van deze  oudste  europese(?) menselijke  bevolkingen   Het genetisch materiaal( en de moleculaire klok berekeningen ) laat zien dat de  hypothetische  gemeenschappelijke   sapiens  /Neanderthaler "Eva"  minstens 660.000 jaar geleden moet hebben geleefd  , toen de  gemeenschappelijke  vooroudersoort van sap  en neandertaler zich opdeelde

Daarbij werd  door velen  antropologen   verondersteld  dat de neanderthaler afstamt van de europese  vertegenwoordigers van homo  heidelbergensis  (een afstammeling van homo  antecessor  ?)terwijl homo sapiens ( misschien )ontwikkeld  zou zijn uit  een andere  pithecantropus erectus  populatie  oorspronkelijk  afkomstig uit zuidelijker oost- afrika  ....Anderen menen dat homo sapiens afkomstig is van de  Noord- oost-afrikaanse tak van  heidelbergensis 


Volgens verdere gegevens gevonden  bij het  vergelijken van het Neanderthaler   mtDNA met het gemiddelde moderne mens  mitochondriaal -genoom bleken  verrassend minder  evolutionaire veranderingen te zijn opgetreden bij de neanderthaler dan bij sap

zie ook
POLONAISE met neanderthaler
neanderthaler    


mtDNA Debate Links
http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Launchpad/3917/index.html
http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Launchpad/3917/mtdna.html

(1) Enige verwarring is ontstaan rond de benaderende  datering van het verdwijnen  van de Neanderthalers ...
Af en toe werd beweerd dat het uitsterven  30.000 jaar geleden plaatsvond  , en elders is  dit weer 40.000 jaar geleden gebeurd .
De beste schatting  ligt tussen deze uitersten  : ze verdwenen  tussen deze twee data.

De moderne mens was al 45.000 jaar geleden in Europa, zo blijkt uit de vondst van stenen, botten en ivoren gereedschap in Rusland.

been en ivoor  artefacten  uit
Kostenki

Archeologen vonden de eeuwenoude spullen onder een flinke laag laag vulkanische as in Kostenki, aan de rivier Don. De vondst duidt erop dat mensen via een andere route Europa zijn binnengekomen dan voorheen werd gedacht. Tot nu toe werd altijd vermoed dat de moderne mens via centraal-zuid Europese landen als Griekenland en Bulgarije op het continent terecht waren gekomen. Maar de nieuwe ontdekking suggereert een noordelijkere entree.

Neanderthalers
Het verbaast de wetenschappers vooral dat mensen zich kennelijk ophielden in een van de koudste en droogste gebieden van Europa. Een mogelijke reden hiervoor is dat er in die regionen geen neanderthalers voorkwamen. Dat waren grote concurrenten voor de moderne mens op het gebied van voedselvoorziening. Van alle mogelijke routes die de moderne mens genomen kan hebben om in Europa te komen, is de route via Rusland wellicht de oudste, aldus de archeologen.

Naast stenen, botten en ivoren gereedschap zijn er in Kostenki ook resten van tanden gevonden. Dat zijn echter de enige menselijke overblijfselen die in dat gebied zijn aangetroffen. De gevonden artefacten zijn allemaal ongeveer 45.000 jaar oud. Ze wijken af van andere Europese vondsten uit de oudheid.

 

Ook gevonden zijn  geperforeerde schelpen en een bewerkt stuk mammoettand dat op een menselijk hoofd lijkt. De experts sluiten niet uit dat het om het oudste bekende stuk figuratieve kunst ter wereld gaat.

Fossielen
Uit verschillende fossielen die eerder op verschillende locaties zijn gevonden, blijkt dat de moderne mens ongeveer 200.000 jaar geleden in Afrika opdook. Bijna 60.000 jaar geleden begonnen ze zich te spreiden over de aardbol. Het eerste bewijs van hun aanwezigheid in Australië dateert van 50.000 jaar geleden.

De onderzoekers presenteren hun bevindingen in het nieuwe nummer van het wetenschappelijk tijdschrift Science. Het team stond onder leiding van de Russische Academie van Wetenschappen en de universiteit van Boulder (Colorado).

Links:

Clues found for early humans (BBC)
Universiteit van Boulder, Colorado


zie ook
 
Homo sapiens
Mitochondriale Eva  <--(wiki)
out of africa /Multiregional theorie
Homo sapiens in europa

(2)
Ook Met betrekking tot  de  afmetingen  heerst er oonenigheid maar  doorgaans lijkt  dat ergens rond  het gemiddelde  tussen 1,50 -1,70m te liggen 

Nature 444, 330-336 (16 November 2006) | doi:10.1038/nature05336; Received 14 July 2006; Accepted 11 October 2006

Analysis of one million base pairs of Neanderthal DNA

Richard E. Green¹, Johannes Krause¹, Susan E. Ptak¹, Adrian W. Briggs¹, Michael T. Ronan², Jan F. Simons², Lei Du², Michael Egholm², Jonathan M. Rothberg², Maja Paunovic^3,4 & Svante Pääbo¹

Neanderthals were first recognized as a distinct group of hominids from fossil remains discovered 150 years ago at Feldhofer in Neander Valley, outside Düsseldorf, Germany. Subsequent Neanderthal finds in Europe and western Asia showed that fossils with Neanderthal traits appear in the fossil record of Europe and western Asia about 400,000 years ago and vanish about 30,000 years ago. Over this period they evolved morphological traits that made them progressively more distinct from the ancestors of modern humans that were evolving in Africa^{1, 2}. For example, the crania of late Neanderthals have protruding mid-faces, brain cases that bulge outward at the sides, and features of the base of the skull, jaw and inner ears that set them apart from modern humans³.

The nature of the interaction between Neanderthals and modern humans, who expanded out of Africa around 40,00050,000 years ago and eventually replaced Neanderthals as well as other archaic hominids across the Old World is still a matter of some debate. Although there is no evidence of contemporaneous cohabitation at any single site, there is evidence of geographical and temporal overlap in their ranges before the disappearance of Neanderthals. Additionally, late in their history, some Neanderthal groups adopted cultural traits such as body decorations, potentially through cultural interactions with incoming modern humans⁴.

In 1997, a segment of the hypervariable control region of the maternally inherited mitochondrial DNA (mtDNA) of the Neanderthal type specimen found at Feldhofer was sequenced. Phylogenetic analysis showed that it falls outside the variation of contemporary humans and shares a common ancestor with mtDNAs of present-day humans approximately half a million years ago^{5, 6}. Subsequently, mtDNA sequences have been retrieved from eleven additional Neanderthal specimens: Feldhofer 2 in Germany⁷, Mezmaiskaya in Russia⁸, Vindija 75, 77 and 80 in Croatia^{9, 10}, Engis 2 in Belgium, La Chapelle-aux-Saints and Rochers de Villeneuve in France¹⁰, Scladina in Belgium¹¹, Monte Lessini in Italy¹², and El Sidron 441 in Spain¹³. Although some of these sequences are extremely short, they are all more closely related to one another than to modern human mtDNAs^{9, 11}.

This fact, in conjunction with the absence of any related mtDNA sequences in currently living humans or in a small number of early modern human fossils^{5, 10} strongly suggests that Neanderthals contributed no mtDNA to present-day humans. On the basis of various population models, it has been estimated that a maximal overall genetic contribution of Neanderthals to the contemporary human gene pool is between 25% and 0.1% (refs 10, 14). Because the latter conclusions are based on mtDNA, a single maternally inherited locus, they are limited in their ability to detect a Neanderthal contribution to the current human gene pool both by the vagaries of genetic drift and by the possibility of a sex bias in reproduction. However, both morphological evidence^{4, 15} and the variation in the modern human gene pool¹⁶ support the conclusion that if any genetic contribution of Neanderthals to modern human occurred, it was of limited magnitude.

Neanderthals are the hominid group most closely related to currently living humans, so a Neanderthal nuclear genome sequence would be an invaluable resource for annotating the human genome. Roughly 35 million nucleotide differences exist between the genomes of humans and chimpanzees, our closest living relatives¹⁷. Soon, genome sequences from other primates such as the orang-utan and the macaque will allow such differences to be assigned to the human and chimpanzee lineages. However, temporal resolution of the genetic changes along the human lineage, where remarkable morphological, behavioural and cognitive changes occurred, are limited without a more closely related genome sequence for comparison. In particular, comparison to the Neanderthal would enable the identification of genetic changes that occurred during the last few hundred thousand years, when fully anatomically and behaviourally modern humans appeared.

Identification of a Neanderthal fossil for DNA sequencing

Although it is possible to recover mtDNA¹⁸ and occasionally even nuclear DNA sequences^{19, 20, 21, 22} from well-preserved remains of organisms that are less than a few hundred thousand years old, determination of ancient hominid sequences is fraught with special difficulties and pitfalls¹⁸. In addition to degradation and chemical damage to the DNA that can cause any ancient DNA to be irretrievable or misread, contamination of specimens, laboratory reagents and instruments with traces of DNA from modern humans must be avoided. In fact, when sensitive polymerase chain reaction (PCR) is used, human mtDNA sequences can be retrieved from almost every ancient specimen^{23, 24}. This problem is especially severe when Neanderthal remains are studied because Neanderthal and human are so closely related that one expects to find few or no differences between Neanderthals and modern humans within many regions²⁵, making it impossible to rely on the sequence information itself to distinguish endogenous from contaminating DNA sequences. A necessary first step for sequencing nuclear DNA from Neanderthals is therefore to identify a Neanderthal specimen that is free or almost free of modern human DNA.

We tested more than 70 Neanderthal bone and tooth samples from different sites in Europe and western Asia for bio-molecular preservation by removing samples of a few milligrams for amino acid analysis. The vast majority of these samples had low overall contents of amino acids and/or high levels of amino acid racemization, a stereoisomeric structural change that affects amino acids in fossils, indicating that they are unlikely to contain retrievable endogenous DNA²⁶. However, some of the samples are better preserved in that they contain high levels of amino acids (more than 20,000 p.p.m.), low levels of racemization of amino acids such as aspartate that racemize rapidly, as well as amino acid compositions that suggest that the majority of the preserved protein stems from collagen.

From 100200 mg of bone from six of these specimens we extracted DNA and analysed the relative abundance of Neanderthal-like mtDNA sequences and modern human-like mtDNA sequences by performing PCR with primer pairs that amplify both human and Neanderthal mtDNA with equal efficiency. The amplification products span segments of the hypervariable region of the mtDNA in which all Neanderthals sequenced to date differ from all contemporary humans. From subsequent cloning into a plasmid vector and sequencing of more than a hundred clones from each product, we determined the ratio of Neanderthal-like to modern human-like mtDNA in each extract. We used two different primer pairs that amplify fragments of 63 base pairs and 119 base pair to gauge the contamination levels for different lengths of DNA molecules.

Figure 1 shows that the level of contamination differs drastically among the samples. Whereas only around 1% of the mtDNA present in three samples from France, Russia and Uzbekistan was Neanderthal-like, one sample from Croatia and one from Spain contained around 5% and 75% Neanderthal-like mtDNA, respectively. One bone (Vi-80) from Vindija Cave, Croatia, stood out in that 99% of the 63-base-pair mtDNA segments and 94% of the 119-base pair segments are of Neanderthal origin. Assuming that the ratio of Neanderthal to contaminating modern human DNA is the same for mtDNA as it is for nuclear DNA, the Vi-80 bone therefore yields DNA fragments that are predominantly of Neanderthal origin and provided that the contamination rate was not increased during the downstream sequencing process, the extent of contamination in the final analyses is below 6%.

Figure 1: Ratio of Neanderthal to modern human mtDNA in six hominid fossils.

For each fossil, primer pairs that amplify a long (119 base pairs; upper lighter bars) and short (63 base pairs; lower darker bars) product were used to amplify segments of the mtDNA hypervariable region. The products were sequenced and determined to be either of Neanderthal (yellow) or modern human (blue) type.

High resolution image and legend (40K)

---

The Vi-80 bone was discovered by M. Malez and co-workers in layer G3 of Vindija Cave in 1980. It has been dated by carbon-14 accelerator mass spectrometry to 38,310  2,130 years before present and its entire mtDNA hypervariable region I has been sequenced¹⁰. Out of 14 Neanderthal remains from layer G3 that we have analysed, this bone is one of six samples that show good bio-molecular preservation, while the other eight bones show intermediate to bad states of preservation that do not suggest the presence of amplifiable DNA. Preservation conditions in Vindija Cave thus vary drastically from bone to bone, a situation that may be due to different extents of water percolation in different parts of the cave.

 

Direct large-scale DNA sequencing from the Vindija Neanderthal

Because the Vi-80 Neanderthal bone extract is largely free of contaminating modern human mtDNA, we chose this extract to perform large-scale parallel 454 sequencing²⁷. In this technology, single-stranded libraries, flanked by common adapters, are created from the DNA sample and individual library molecules are amplified through bead-based emulsion PCR, resulting in beads carrying millions of clonal copies of the DNA fragments from the samples. These are subsequently sequenced by pyrosequencing on the GS20 454 sequencing system.

For several reasons, the 454 sequencing platform is extremely well suited for analyses of bulk DNA extracted from ancient remains²⁸. First, it circumvents bacterial cloning, in which the vast majority of initial template molecules are lost during transformation and establishment of clones. Second, because each molecule is amplified in isolation from other molecules it also precludes template competition, which frequently occurs when large numbers of different DNA fragments are amplified together. Third, its current read length of 100200 nucleotides covers the average length of the DNA preserved in most fossils²⁹. Fourth, it generates hundreds of thousands of reads per run, which is crucial because the majority of the DNA recovered from fossils is generally not derived from the fossil species, but rather from organisms that have colonized the organism after its death^{20, 30}. Fifth, because each sequenced product stems from just one original single-stranded template molecule of known orientation, the DNA strand from which the sequence is derived is known²⁸. This provides an advantage over traditional PCR from double-stranded templates, in which the template strand is not known, because the frequency of different nucleotide misincorporations can be deduced. For example, using 454 sequencing, the rate at which cytosine is converted to uracil and read as thymine can be distinguished from the rate at which guanine is converted to xanthine and read as adenine, whereas this is impossible using traditional PCR or bacterial cloning. This is important since nucleotide conversions and misincorporations in ancient DNA are caused by damage that affects different bases differently^{28, 31} and this pattern of false substitutions can be used to estimate the relative probability that a particular substitution (that is, the observation of a nucleotide difference between DNA sequences) represents the authentic DNA sequence of the organism versus an artefact from DNA degradation.

We recovered a total of 254,933 unique sequences from the Vi-80 bone (see Supplementary Methods). These were aligned to the human (build 36.1)³², chimpanzee (build 1)¹⁷ and mouse (build 34.1)³³ complete genome sequences, to environmental sample sequences in the GenBank env database (version 3, September 2005), and to the complete set of redundant nucleotide sequences in GenBank nt (version 3, September 2005, excluding EST, STS, GSS, environmental and HTGS sequences)³⁴ using the program BLASTN (NCBI version 2.2.12)³⁵. The most similar database sequence for each query was identified and classified by its taxonomic order (Fig. 2) (see Supplementary Methods). No significant nucleotide sequence similarity in the databases was found for 79% of the fossil extract sequence reads. This is typical of large-scale sequencing both from other ancient bones^{20, 22, 28} and from environmental samples^{36, 37}, although some permafrost-preserved specimens can yield high amounts of endogenous DNA²². Sequences with similarity to a database sequence were classified by the taxonomic order of their most significant alignment. Actinomycetales, a bacterial order with many soil-living species, was the most populous order and accounted for 6.8% of the sequences. The second most populous order, to which 15,701 unique sequences or 6.2% of the sequence reads were most similar, was that of primates. All other individual orders were substantially less frequent. Notably, the average percentage identity for the primate sequence alignments was 98.8%, whereas it was 9298% for the other frequently occurring orders. Thus, the primate reads, unlike many of the prokaryotic reads, are aligned to a very closely related species.

Figure 2: Taxonomic distribution of DNA sequences from the Vi-80 extract.

The taxonomic order of the database sequence giving the best alignment for each unique sequence read was determined. The most populous taxonomic orders are shown.

High resolution image and legend (47K)

---

Neanderthal mtDNA sequences

Among the 15,701 sequences of primate origin, we first identified all mtDNA in order to investigate whether their evolutionary relationship to the current human mtDNA pool is similar to what is known from previous analyses of Neanderthal mtDNA. A total of 41 unique DNA sequences from the Vi-80 fossil had their closest hits to different parts of the human mtDNA, and comprised, in total, 2,705 base pairs of unique mtDNA sequence. None of the putative Neanderthal mtDNA sequences map to the two hypervariable regions that have been previously sequenced in Neanderthals. We aligned these mtDNA sequences to the complete mtDNA sequences of 311 modern humans from different populations³⁸ as well as to the complete mtDNA sequences of three chimpanzees and two bonobos (Supplementary Information). A schematic neighbour-joining tree estimated from this alignment is shown in Fig. 3. In agreement with previous results, the Neanderthal mtDNA falls outside the variation among modern humans. However, the length of the branch leading to the Neanderthal mtDNA is 2.5 times as long as the branch leading to modern human mtDNAs. This is likely to be due to errors in our Neanderthal sequences derived from substitution artefacts from damaged, ancient DNA and from sequencing errors²⁸.

Figure 3: Schematic tree relating the Vi-80 Neanderthal mtDNA sequences to 311 human mtDNA sequences.

The Neanderthal branch length is given with uncorrected sequences (red triangle) and after correction of sequences via independent PCRs (black triangle). Chimpanzee and bonobo sequences (not shown) were used to root the neighbour-joining tree. Several substitution models (Kimura 2-parameter, Tajima-Nei, and Tamura 3-parameter with uniform or gamma-distributed ( = 0.51.1) rates) yielded bootstrap support values for the human branch from 7283%.

High resolution image and legend (23K)

---

To analyse the extent to which errors occur in the Neanderthal mtDNA reads, we designed 29 primer pairs (Supplementary Methods) flanking all 39 positions at which the Vi-80 Neanderthal mtDNA sequences differed by substitutions from the consensus bases seen among the 311 human mtDNA sequences. These primer pairs, which are designed to yield amplification products that vary in length between 50 and 98 base pairs (including primers), were used in a multiplex two-step PCR³⁹ from the same Neanderthal extract that had been used for large-scale 454 sequencing. Twenty five of the PCR products, containing 34 of the positions where the Neanderthal differs from humans, were successfully amplified and cloned, and then six or more clones of each product were sequenced. The consensus sequence seen among these clones revealed the same nucleotides seen by the 454 sequencing at 20 of the 34 positions and no additional differences. Of the 14 positions found to represent errors in the sequence reads, seven were C to T transitions, four were G to A, two were G to T and one was T to C. This pattern of change is typical for ancient DNA, where deamination of cytosine residues³¹ and, to a lesser extent, modifications of guanosine residues²⁸ have been found to account for the majority of nucleotide misincorporations during PCR.

These results also show that the likelihood of observing errors in the sequencing reads is drastically different depending on whether one considers nucleotide positions where a base in the Neanderthal mtDNA sequence differs from both the human and chimpanzee sequences, or positions where the Neanderthal differ from the humans but is identical to the chimpanzee mtDNA sequences. Among the mtDNA sequences analysed, there are 14 positions where the Neanderthal carries a base identical to the chimpanzee, and 13 of those were confirmed by PCR. In contrast, among the remaining 20 positions, where the Neanderthal sequences differed from both humans and chimpanzees, only seven were confirmed. When only PCR-confirmed sequence data are used to estimate the mtDNA tree (Fig. 3), the Neanderthal branch has a length comparable to that of contemporary humans. This suggests that no large source of errors other than what is detected by the PCR analysis affects the sequences.

Using these PCR-confirmed substitutions and a divergence time between humans and chimpanzees of 4.78.4 million years^{40, 41, 42}, we estimate the divergence time for the mtDNA fragments determined here to be 461,000825,000 years. This is in general agreement with previous estimates of Neanderthalhuman mtDNA divergence of 317,000741,000 years⁶ based on mtDNA hypervariable region sequences and is compatible with our presumption that the mtDNA sequences determined from the Vi-80 extract are of Neanderthal origin.

Nuclear DNA sequences

We next analysed the sequence reads whose closest matches are to the human or chimpanzee nuclear genomes and that are at least 30 base pairs long. Figure 4 shows where they map to the human karyotype (see Supplementary Methods). Overall, 0.04% of the autosomal genome sequence is covered by the Neanderthal readson average 3.61 bases per 10,000 bases. Both X and Y chromosomes are represented, with a lower coverage of 2.18 and 1.62 bases per 10,000, respectively, showing that the Vi-80 bone is derived from a male individual.

Figure 4: Location on the human karyotype of Neanderthal DNA sequences.

All sequences longer than 30 nucleotides whose best alignments were to the human genome are shown. The blue lines above each chromosome mark the position of all alignments that are unique in terms of bit-score within the human genome. Orange lines are alignments that have more than one alignment of equal bit-score. To the left of each chromosome, the average number of Neanderthal bases per 10,000 is given. Lines (Neanderthal, blue; human, red) within each chromosome show the hit density, on a log-base 2 scale, within sliding windows of 3 megabases along each chromosome. The centre black lines indicate the average hit-density for the chromosomes. The purple lines above and below indicate hit densities of 2X and 1/2X the chromosome average, respectively. On chromosome 5, an example of a region of increased sequence density is highlighted. Sequence gaps in the human reference sequence are indicated by dark grey regions. Chromosomal banding pattern is indicated by light grey regions.

High resolution image and legend (134K)

---

The data presented in Fig. 4 show that when the hit density for sequences that have a single best hit in the human genome is plotted along the chromosomes, several suggestive local deviations from the average hit density are seen, which may represent copy-number differences in the Neanderthal relative to the human reference genome. For comparison, we generated 454 sequence data from a DNA sample from a modern human. Interestingly, some of the deviations seen in the Neanderthal are present also in the modern human, whereas others are not. The latter group of sequences may indicate copy-number differences that are unique to the Neanderthal relative to the modern human genome sequence. Thus, when more Neanderthal sequence is generated in the future, it may be possible to determine copy number differences between the Neanderthal, the chimpanzee and the human genomes.

Patterns of nucleotide change on lineages

We generated three-way alignments between all Neanderthal sequences that map uniquely within the human genome and the corresponding human and chimpanzee genome sequences (see Supplementary Methods). An important artefact of local sequence alignments, such as those produced here, is that they necessarily begin and end with regions of exact sequence identity. The size of these regions is a function of the scoring parameters for the alignment. In this case, five bases at both ends of the alignments, amounting to 14% of all data, needed to be removed (Supplementary Fig. 1) to eliminate biases in estimates of sequence divergence.

Each autosomal nucleotide position in the alignment that did not contain a deletion in the Neanderthal, the human or the chimpanzee sequences and was associated with a chimpanzee genome position with quality score 30 was classified according to which species share the same bases (Fig. 5). A total of 736,941 positions contained the same base in all three groups. The next largest category comprises 10,167 positions in which the human and Neanderthal base are identical, but the chimpanzee base is different. These positions are likely to have changed either on the hominid lineage before the divergence between human and Neanderthal sequences or on the chimpanzee lineage. At 3,447 positions, the Neanderthal base differs from both the human and chimpanzee bases, which are identical to each other. As suggested by the analysis of the mtDNA sequences, this category contains positions that have changed on the Neanderthal lineage, as well as a large proportion of errors that derive both from base damage that have accumulated in the ancient DNA and from sequencing errors. At 434 positions, the human base differs from both the Neanderthal and chimpanzee bases, which are identical to each other. These positions are likely to have changed on the human lineage after the divergence from Neanderthal. Finally, a total of 51 positions contain different bases in all three groups.

Figure 5: Schematic tree illustrating the number of nucleotide changes inferred to have occurred on hominoid lineages.

In blue is the distribution of all aligned positions that did not change on any lineage. In brown are the changes that occurred either on the chimpanzee lineage (p) or on the hominid lineage (h) before the human and Neanderthal lineages diverged. In red are the changes that are unique to the Neanderthal lineage (n), including all changes due to base-damage and base-calling errors. In yellow are changes unique to the human lineage. The distributions of types of changes in each category are also given. The numbers of changes in each category, corrected for base-calling errors in the Neanderthal sequence (see Supplementary Methods), are shown within parentheses.

High resolution image and legend (64K)

---

Because the 454 sequencing technology allows the base in a base pair from which a sequence is derived to be determined, the relative frequencies of each of the 12 possible categories of base changes can be estimated for each evolutionary lineage. As seen in Fig. 5, the patterns of the chimpanzee-specific and human-specific changes are similar to each other in that the eight transversional changes are of approximately equal frequency and about fourfold less frequent than each of the four transitional changes, yielding a transition to transversion ratio of 2.04, typical of closely related mammalian genomes⁴³. For the Neanderthal-specific changes the pattern is very different in that mismatches are dominated by C to T and G to A differences. Thus, the pattern of change seen among the Neanderthal-specific alignment mismatches is typical of the nucleotide substitution pattern observed in PCR of ancient DNA.

Consistent with this, modern human sequences determined by 454 sequencing show no excess amount of C to T or G to A differences (Supplementary Fig. 2), indicating that lesions in the ancient DNA rather than sequencing errors account for the majority of the errors in the Neanderthal sequences. Assuming that the evolutionary rate of DNA change was the same on the Neanderthal and human lineages, the majority of observed differences specific to the Neanderthal lineage are artefacts. All Neanderthal-specific changes were therefore disregarded in the subsequent analyses and the Neanderthal sequences were used solely to assign changes to the human or chimpanzee lineage where the human and chimpanzee genome sequences differ and the Neanderthal sequence carries either the human or the chimpanzee base.

 

Genomic divergence between Neanderthals and humans

Assuming that the rates of DNA sequence change along the chimpanzee lineage and the human lineage were similar, it can be estimated that 8.2% of the DNA sequence changes that have occurred on the human lineage since the divergence from the chimpanzee lineage occurred after the divergence of the Neanderthal lineage. However, although the Neanderthal-specific changes that are heavily influenced by errors are not used for this analysis, some errors in the single-pass sequencing reads from the Neanderthal extract will create positions where the Neanderthal is identical either to human or chimpanzee sequences, and thus affect the estimates of sequence change on the human and chimpanzee lineages. When the effects of such errors in the Neanderthal sequences are quantified and removed (see Supplementary Methods), 7.9% of the sequence changes along the human lineage are estimated to have occurred after divergence from the Neanderthal. If the humanchimpanzee divergence time is set to 6,500,000 years (refs 40, 41, 44), this implies an average humanNeanderthal DNA sequence divergence time of 516,000 years. A 95% confidence interval generated by bootstrap re-sampling of the alignment data gives a range of 465,000 to 569,000 years. Obviously, these divergence estimates are dependent on the humanchimpanzee divergence time, which is a much larger source of uncertainty.

We analysed the DNA sequences generated from a contemporary human using the same sequencing protocol as was used for the Neanderthal. Although ancient DNA is degraded and damaged, this comparison controls for many of the aspects of the analysis including sequencing and alignment methodology. In this case, 7.1% of the divergence along the human lineage is assigned to the time subsequent to the divergence of the two human sequences. The average divergence time between alleles within humans is thus 459,000 years with a 95% confidence interval between 419,000 and 498,000 years. As expected, this estimate of the average human diversity is less than the divergence seen between the human and the Neanderthal sequences, but constitutes a large fraction of it because much of the human sequence diversity is expected to predate the humanNeanderthal split²⁵. Neanderthal genetic differences to humans must therefore be interpreted within the context of human diversity.

Top of page

Ancestral population size

Humans differ from apes in that their effective population size is of the order of 10,000 while those of chimpanzees, gorillas and orang-utans are two to four times larger^{45, 46, 47}. Furthermore, the population size of the ancestor of humans and chimpanzees was found to be similar to those of apes, rather than to humans^{42, 48}. The Neanderthal sequence data now allow us to ask if the effective size of the population ancestral to humans and Neanderthals was large, as is the case for apes and the humanchimpanzee ancestor, or small, as for present-day humans.

We applied a method⁴² that co-estimates the ancestral effective population size and the split time between Neanderthal and human populations (Fig. 6a; see Supplementary Methods). As seen in Fig. 6b, we recover a line describing combinations of population sizes and split times compatible with the data and lack power to be more precise (see Supplementary Methods and Results). Using this line we can estimate the ancestral population size, given estimates about the population split time from independent sources. If we use a split time of 400,000 years inferred from the fossil record (J. J. Hublin, personal communication), then our point estimate of the ancestral population size is 3,000. Given uncertainty in both the sequence divergence time and the population split time, our estimate of the ancestral population size varies from 0 to 12,000.

Figure 6: Estimate of the effective population size of the ancestor of humans and Neanderthals.

a, Schematic illustration of the model used to estimate ancestral effective population size. By split time, we mean the time, in the past, after which there was no more interbreeding between two groups. By divergence, we mean the time, in the past, at which two genetic regions separated and began to accumulate substitutions independently. Effective population size is the number of individuals needed under ideal conditions to produce the amount of observed genetic diversity within a population. b, The likelihood estimates of population split times and ancestral population sizes. The likelihoods are grouped by colour. The redyellow points are statistically equivalent based on the likelihood ratio test approximation. The black line is the line of best fit to redyellow points (see Supplementary Methods). This graph is scaled assuming a humanchimpanzee average sequence divergence time of 6,500,000 years.

High resolution image and legend (169K)

---

These results suggest that the population ancestral to present-day humans and Neanderthals was similar to present-day humans in having a small effective size and thus that the effective population size on the hominid lineage had already decreased before the split between humans and Neanderthals. Therefore, the small effective population size seen in present-day human samples may not be unique to modern humans, but was present also in the common ancestor of Neanderthals and modern humans. We speculate that a small effective size, perhaps associated with numerous expansions from small groups, was typical not only of modern humans but of many groups of the genus Homo. In fact, the origin of Homo erectus may have been associated with genetic or cultural adaptations that resulted in drastic population expansions as indicated by their appearance outside Africa around two million years ago.

Neanderthal sequences and human polymorphisms

Another question that can be addressed with these data is how often the Neanderthal has the ancestral allele (that is, the same allele seen in the chimpanzee) versus the derived (or novel) allele at sites where humans carry a single nucleotide polymorphism (SNP). The latter case identifies SNPs that were present in the common ancestor of Neanderthals and present-day humans. Using the SNPs that overlap with our data from two large genome-wide data sets (HapMap⁴⁹, 786 SNPs and Perlegen⁵⁰, 318 SNPs), we find that the Neanderthal sample has the derived allele in 30% of all SNPs. This number is presumably an overestimate since the SNPs analysed were ascertained to be of high frequency in present-day humans and hence are more likely to be old. Nevertheless, this high level of derived alleles in the Neanderthal is incompatible with the simple population split model estimated in the previous section, given split times inferred from the fossil record. This may suggest gene flow between modern humans and Neanderthals. Given that the Neanderthal X chromosome shows a higher level of divergence than the autosomes (R.E.G., unpublished observation), gene flow may have occurred predominantly from modern human males into Neanderthals. More extensive sequencing of the Neanderthal genome is necessary to address this possibility.

Rationale and prospects for a Neanderthal genome sequence

We demonstrate here that DNA sequences can be generated from the Neanderthal nuclear genome by massive parallel sequencing on the 454 sequencing platform. It is thus feasible to determine large amounts of sequences from this extinct hominid. As a corollary, it is possible to envision the determination of a Neanderthal genome sequence. For several reasons, we believe that this would represent a valuable genomic resource.

First, a Neanderthal genome sequence would allow all nucleotide sequence differences as well as many copy-number differences between the human and chimpanzee genomes to be temporally resolved with respect to whether they occurred before the separation of humans from Neanderthals, or whether they occurred after or at the time of separation. The latter class of changes is of interest, because some of them will be associated with the emergence of modern humans. A Neanderthal genome sequence would therefore allow the research community to determine whether DNA sequence differences between humans and chimpanzees that are found to be functionally important represent recent changes on the human lineage. No data other than a Neanderthal genome sequence can provide this information.

Second, the fact that Neanderthals carry the derived allele for a substantial fraction of human SNPs suggests a method of identifying genomic regions that have experienced a selective sweep subsequent to the separation of human and Neanderthal populations. Such selective sweeps in the human genome will make the variation in these regions younger than the separation of humans and Neanderthals. As we show above, in regions not affected by sweeps a substantial proportion of polymorphic sites in humans will carry derived alleles in the Neanderthal genome sequence, whereas no sites will do so in regions affected by sweeps. This represents an approach to identifying selective sweeps in humans that is not possible from other data.

Third, once large amounts of Neanderthal genome sequence is generated, it will become possible to estimate the misincorporation probabilities for each class of nucleotide differences between the Neanderthal and chimpanzee genomes with high accuracy by analysing regions covered by many reads such as mtDNA, repeated genome regions of high sequence identity, as well as single-copy regions covered by multiple reads. Once this is done, the confidence that any particular nucleotide position where the Neanderthal differs from human as well as chimpanzee is correct can be reliably estimated. In combination with future knowledge about the function of genes and biological systems, comprehensive information from the Neanderthal genome will then allow aspects of Neanderthal biology to be deciphered that are unavailable by any other means.

Are fossil and technical resources today sufficient to imagine the determination of a Neanderthal genome sequence? The results presented here are derived from approximately one fifteenth of an extract prepared from 100 mg of bone. To achieve one-fold coverage of the Neanderthal genome (3 gigabases) without any further improvement in technology, about twenty grams of bone and 6,000 runs on the current version of the 454 sequencing platform would be necessary. Although this is at present a daunting task, technical improvements in the procedures described here that would make the retrieval of DNA sequences of the order of ten times more efficient can easily be envisioned (our unpublished results). In view of that prospect, we have recently initiated a project that aims at achieving an initial draft version of the Neanderthal genome within two years.

03-10-2008 om 15:27 geschreven door Tsjok45

Wednesday, November 15, 2006
Neanderthal Genome Sequencing Yields Surprising Results

03-10-2008 om 15:11 geschreven door Tsjok45

De grote vraag is nog steeds
Was de Neanderthalensis een ras(ondersoort )van de homosap   of een aparte  soort  ? (1)

DE  DOMME BEEST MENS ? (2)

Toch jammer dat 'de media', en zeker de wat meer low-brow varianten
alles gelijk zo zwart-wit moeten maken. 

De onderzoekers legden opgegraven gereedschap en gebruiksvoorwerpen van de uitgestorven prehistorische mens onder de loep. Volgens de wetenschappers waren de neanderthalers technologisch net zo geavanceerd en efficiënt als de homo sapiens.

Er moeten andere redenen zijn waarom de neanderthalers 28.000 jaar geleden uit Europa verdwenen, na 10.000 jaar naast de homo sapiens te hebben geleefd.

ZIE OOK:

	08/08/2008	DNA neanderthaler verder ontrafeld
	12/09/2007	Neanderthalers gebruikten tandenstokers

(c) ANP

Mens=slim,   Neanderthaler=dom.
De heersende gedachte was dat de mens intelligentER was dan de Neanderthaler.

Dat maakte de Neanderthaler nog niet dom.
Waarom zou de Neanderthaler dom zijn?
Trouwens
Dat vooronderstellen zonder dat je er ooit een levend hebt ontmoet, getuigt zelf niet van een grote intelligentie...

Aan het hersenvolume  zal het zeker niet gelegen hebben  ....

UITGESTORVEN ,  VERMOORD, GEASSIMILEERD ?  

Zouden ze zich niet gewoon gemengd hebben met de homo sapiens?
 
Soms zie ik wel eens mensen met dikke wenkbrouwbeenderen lopen....
Er is ( zegtdeconsensus  tegenwoordig ) geen noemenswaardige hoeveelheid DNA uitgewisseld tussen homo sapiens en de Neanderthalers.
Het is (mijns inziens)echter  onwaarschijnlijk dat het nooit gebeurd is maar voorlopig hebben we er geen goed bewijs voor.

NICHE    Diersoorten sterven regelmatig uit,
ongeacht wat wij daarvan vinden, en laten hun niche achter voor andere soorten om uit te buiten.
Je kan daar dramatisch over doen, maar het is een vrij normale gang van zaken in de natuur.

Verder was de Neanderthaler gebouwd op een koud klimaat (kort van formaat en veel spiermassa) terwijl de Homo Sapiens langer en minder gespierd was.
De meest gangbare verklaring op dit moment onder de experts is dat klimaatverandering een bepalende factor was waardoor de neanderthalers uiteindelijk verdwenen.

Het zal vast niet de enige factor zijn geweest, wel de enige waar we nu bewijslast voor hebben.
Misschien  zijn ze uitgestorven door gebrek aan voedsel of een virus of te weinig nakomelingen.

Mens en Neanderthaler bezetten een andere niche, maar met aardig wat overlap.
-Het gedeelte van de niche van de Neanderthaler waar geen overlap plaats vond met de mens verdween, bijvoorbeeld door klimaatverandering.
-Daardoor moesten ze in alles met de mens concurreren, terwijl de mens nog een stukje onbeconcurreerd niche achter de hand had, en daardoor een voordeel had.

GENOCIDE  Ach, als de homo sapiens sapiens z'n eigen soort mensen en masse kan uitmoorden omdat ze bijv. Joods zijn( of van een ander ras) , maar voor de rest hetzelfde,
ben ik ervan overtuigd dat ze dat ook met de Neanderthaler gedaan kunnen hebben....zeker als het gaat over overleven in een ruwe omgeving met schaarse bronnen...

Het uitsterven van de Neanderthalers was de eerste daad van genocide door de homo sapiens?
Hebben we de neanderthaler opgegeten  ?
Misschien  waren beide mensen"rassen" cannibalen
De Neanderthaler was daarbij omeen of andere reden in het nadeel  en daardoor  een gemakkelijke " hap" bushmeat  geworden ?  

" ....Neanderthalers waren afstammelingen van Noach en zijn gezin, die de zondvloed overleefde.
Na de toren van Babel verspreidden groepen mensen zich over de aarde, waarvan de Neanderthalergroep er één was.
Hun specifieke bouw is niet meer dan een variatie (mogelijk gecombineerd met een ziektebeeld, veroorzaakt door inteelt),waarvan we vandaag de dag nog vele voorbeelden zien...."
Waarom  stammen ze  niet  af  van  sneeuwwitje en de zeven dwergjes  ?  of van de noorse trollen ?

(2) Creationistische lulkoek

" ...De suggestieve weergaven van Neanderthalers als brute, voorovergebogen, harige aapmensen, moeten nu eigenlijk veranderd worden.
Als je vandaag de dag een reconstructie-expert zou loslaten op een schedel van een Neanderthaler (zonder te vertellen dat het om een 'prehistorisch' mens gaat), dan zou er
een veel moderner uitziend model uitkomen. ..."

Dat is allang  erkend dan vandaag  (2008) door de  hedendaagse paleoantropologen  
Het beest-mens  idee is  door dewetenschap al verlaten  in de tachtiger-jaren (indien al niet vroeger ) 
Stroman ....

 
"Wetenschappers die geloven dat wij geëvolueerd zijn uit aapachtige voorouders, willen graag een meer aapachtig uiterlijk zien.  "
-Het heeft allemaal  niets met "geloof" te maken ...
- wel met veel heel veel evidenties ( onder meer ook moleculair vergelijkingsmateriaal  ) die de verwantschap tussen mens en mensapen duidelijk aanvaardbaar 
en waarschijnlijk  maken

Kunstenaars die de Neanderthalers voor hen uitbeelden gaan mee in dit geloof en doen er dan soms nog een schepje bovenop.
Kunstenaars  volgen de richtlijnen van de  vaklui en  de  paleoantropologen ( tenzij de comic book tekenaars  en de ongebonden  grappenmakers  ) soms zijn het dezelfde personen  ....uiteraard blijven het
"artist impressions " / ze vervangen het fosssiel -materiaal en andere  materieele evidenties  NIET  

Hieruit ontstaan de meest fantasierijke voorstellingen.
kijk maar eens  onder noot  (l) , hierboven  voor nog veel  fantasierijkere  voorstellingen van   religiote goochelaar-artisten


Men weet nu echter dat Neanderthalers net zo goed waren in het jagen
Weet men niet/men veronderstelt het

en ook geen problemen hadden met hun communicatie.
Geen gegrom en een woordenschat van enkele lettergrepen dus. 
Weet men niet/men veronderstelt het

De 'holbewoners' waren net zo intelligent als wij.
Weet men niet/men veronderstelt het

Denk bijvoorbeeld aan de vele duidelijke verschillen tussen Aboriginals,Chinezen, Indianen, Europeanen en Afrikanen.
....waarmee  men dus beweert dat neanderthalers een ras zijn van de homo sap
Maar
het gaat wel over een "ras"  dat  38.000jaar geleden verdween ...
De Homosapiens stamt uit  oost afrika  van 200.000 jaar  geleden  http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/21295718/
http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/22449770/

De Neanderthaler ontwikkelde zich waarschijnlijk rond de middellandsche zee uit de H .heidelbergensis ? die op zijn beurt  een  afstammeling is van de H antecessor ?

03-09-2008 om 11:56 geschreven door Tsjok45

"mtDNA stoot Neanderthalers van onze bloedlijn"

Het grensbrekende onderzoek is vooral belangrijk omdat het bewijst dat het mogelijk is mtDNA te onttrekken aan menselijke fossielen. De resulterende statistische reconstructie van de genetische bloedlijnen wijst in de richting van Afrika als de plaats waar de menselijke mtDNA patronen ontstaan zijn.

In het tijdschrift Cell van 11 juli schrijven Mathias Krings en Svante Paabo van de universiteit van München en Anne Stone en Mark Stoneking van de staatsuniversiteit van Pennsylvania dat de mtDNA reeks heel anders is dan die van moderne mensen. Paabo en zijn medewerkers gebruikten het mitochondrische controlegebied van de 30.000 jaar oude Neanderthal 1 die in het Rheinisches Landenmuseum in Duitsland bewaard wordt, zij kopieerden en vulden het genetische materiaal ( dat bestond uit 379 basis paren ) aan met twee menselijke preparaten van welke het begin overeenkwam met het begin van de Neanderthal reeks.

Toen zij de monsters vergeleken waren er gemiddeld zo'n 27 verschillen tussen de menselijke monsters en die van de Neanderthalers op de plaatsen in het DNA waarvan bekend is dat verschillen kunnen voorkomen. Het gemiddelde verschil tussen het DNA van moderne mensen op die plaatsen is 7. Indien Neanderthalers zich hadden gekruist met moderne mensen om zo het Europese ras te vormen zouden zij, volgens Stoneking, minder verschillen vertonen met diezelfde Europeanen. De statistische reconstructies die door Paabo's team zijn gemaakt wijzen erop dat de bloedlijn van de Neanderthalers zich ongeveer 600.000 jaar geleden van die van ons hebben afgescheiden. De vrouwelijke voorouders van de menselijke lijn zouden zo'n 120.000 tot 150.000 jaar geleden hebben geleefd.

Andere wetenschappers, zoals Milford Wolpoff van de universiteit van Michigan en Alan Templeton van de Washington universiteit van Misouri vinden het niet juist conclusies te trekken over een hele bloedlijn te baseren op één monster.

John Relethford van de staatsuniversiteit van New York Oneonta schreef in een mail aan het Origins of Humankind Neanderthal message board, "Alhoewel het bewijs zeer zeker wijst op het uitsterven van de Neanderthalers, zouden een stap terug moeten doen en kijken of de kleinere omvang en verspreiding van de populatie van weleer de resultaten niet kan hebben beïnvloed en, zo ja, in welke mate. Daarnaast zou het een goede test zijn om ook DNA te onttrekken aan de botten van Europeanen die na het Neanderthaltijdperk leefden, maar ook die van prehistorische Afrikanen etc."

Natuurkundige Glenn Morton schreef in een mail aan hetzelfde message board een aantal mogelijke statistische problemen die volgens hem de resultaten kunnen hebben beïnvloed.

Dit artikel is gebaseerd op een artikel van:

Origins of Humankind

11-08-2008 om 01:24 geschreven door tsjok45

Eiwit onttrokken aan Neanderthal fossielen
zondag 13 maart 2005

Een internationaal team geleid door onderzoekers van het Max Planck instituut voor evolutionaire antropologie in Leipzig en de Washington universiteit in St. Louis, is er in geslaagd eiwit te onttrekken en ontrafelen van een Neanderthaler gevonden in de Shanidar grot in Irak van ongeveer 75.000 jaar oud.

Dit is het oudste fossiel waarvan ooit het eiwit ontrafeld is. Het onderzoek zal worden gepubliceerd in de week van 7-11 maart in de online editie van de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

"Dit onderzoek opent mogelijkheden om gedetailleerde informatie te verkrijgen over het eiwit van vroegere menselijke populaties, en om een beter idee te krijgen van de evolutie van het menselijke dieet en de menselijke fysiek," zei Erik Trinkaus, professor fysieke antropologie aan de Washington universiteit.

Trinkaus wordt gezien als een van de meest invloedrijke wetenschappers op het gebied van Neanderthal biologie en evolutie. Hij heeft uitgebreid veldonderzoek gedaan in en om de Shanidar grot en is een van de auteurs van het rapport. Het is erg bijzonder om eiwit te onttrekken van fossielen die zo oud zijn en al helemaal om daar ook nog de volgorde van aminozuren uit te kunnen herleiden. Eiwitten kunnen op dezelfde manier worden gebruikt als DNA, om genetische verbanden te kunnen leggen tussen levende en uitgestorven soorten.

Omdat DNA bijna nooit lang in fossielen overleefd, biedt deze nieuwe methode de mogelijkheid om deze verbanden te kunnen leggen tussen oudere fossielen waarvan het DNA al lang verdwenen is. Het rapport toont de volgorde van het eiwit osteocalcine van een Neanderthal uit de Shanidar grot en ook van levende primaten (mensen, chimpansees, gorillas en orang-oetans).

Het team stelde vast dat de volgorde bij Neanderthalers hetzelfde was als bij moderne mensen. Daarnaast vonden zijn een duidelijk verschil bij Neanderthalers, mensen, chimpansees en orang-oetans ten opzichte van gorillas en de meeste andere zoogdieren. Dit verschil in volgorde zit op positie 9 waar bij mensen het derivaat hydroxyproline vervangen is door het aminozuur proline.

De auteurs stellen dat dit een reactie is op een verandering van dieet omdat voor de vorming van hydroxyproline vitamine C nodig is, iets wat veel voorkomt in het dieet van herbivoren zoals gorillas, maar wellicht minder voorkomt in het dieet van omnivore primaten zoals mensen en Neanderthalers. De mogelijkheid om proteine aan te maken zonder de aanwezigheid van vitamine C kan daarom een voordeel hebben opgeleverd voor deze primaten.

Het onderzoek opent interessante perspectieven voor het onttrekken en in volgorde zetten van eiwitten van andere fossielen, waaronder die van uitgestorven menssoorten om zo de relatie te kunnen vaststellen tussen uitgestorven en levende soorten en dus een beter inzicht te krijgen in de fylogenetische verbanden.

Dit artikel is gebaseerd op een artikel van:

Onderzoek naar Neanderthal genen duidt op vroege splitsing
november 2006

Een nieuw genenonderzoek ondersteunt de theorie dat de lijnen van de moderne mens en de Neanderthalers al vroeg splitsten en stelt wetenschappers beter in staat aan te geven wat de mens uniek maakt.

Er was een controverse ontstaan in de wetenschappelijke wereld over in hoeverre de harige Eurazische jagers op de mens leek, waarbij sommige wetenschappers zelfs claimden dat de Neanderthalers deel uit maakten van onze eigen soort Homo sapiens.

Nieuw onderzoek van geneticus James Noonan van het het Lawrence Berkeley National Laboratory, laat echter zien dat de laatste gemeenschappelijke voorouder van de moderne mens en de Neanderthalers zon 400.000 jaar geleden het loodje legde. Het onderzoek werd eerder deze maand gepresenteerd tijdens een conferentie van de American Society of Human Genetics in het Amerikaanse New Orleans.

Richard Potts, directeur van het van het human origins programma van het natuurhistorisch museum in Washington, noemde het werk van Noonan zeer belangwekkend. Elk deel van het Neanderthal genoom is een archief van de gelijkheid van, en de verschillen [tussen de Neanderthalers en] alle mensen die op dit moment leven, zei hij. Een vergelijking met een lijn in onze eigen stamboom help ons begrijpen welke elementen van de genetische code ons mens maken.

Nucleair onderzoek - Om het basismateriaal voor zijn onderzoek te verkrijgen moest Noonan DNA uit fossielen Neanderthal botten onttrekken. Het filteren van de Neanderthal specifieke genetische fragmenten was een tijdrovend karwei, met name ook vanwege de grote hoeveelheid verontreiniging. Het grootste deel van het DNA dat we aantroffen was bacterieel DNA van organismes die de fossielen hadden gekoloniseerd, zei Noonan. We kunnen de oude DNA fragmenten er uit pikken doordat ze korter zijn en meer verweerd.

Nadat ze de genetische inhoud van de fragmenten hadden geanalyseerd, catalogiseerden Noonan en zijn collegas ze in een bibliotheek vergelijkbaar aan die die gebruikt is voor het menselijk genoom. De eerste resultaten tonen aan dat de Neanderthalers verassend weinig hebben bijgedragen aan de genetische samenstelling van de moderne mens.

Het werk van Noonan is een enorme stap vooruit vergeleken bij eerdere onderzoeken. Dat eerdere werk behelsde het analyseren van mitochondrisch DNA, wat over het algemeen langer bewaard blijft dan het DNA dat in de nucleus van de cel wordt gevonden. Noonan onderzocht dit nucleaire DNA, waar veel meer informatie te vinden is.

Het is het nucleaire DNA waar alle biologie zich bevind, aldus Noonan. We willen begrijpen waar eigenschappen als taal en bewustzijn gecodeerd zitten, geen van die kenmerken kunnen in mitochondrisch DNA worden gevonden.

Race naar de finish - Zoals er ook meerdere groepen tegelijkertijd werkten aan het ontrafelen van de menselijke genoom, heeft Noonan te maken met de concurrentie van andere teams. Genetisch antropoloog Svante Paabo van het Max Planck instituut in Leipzig (Dld) werkt aan een vergelijkbaar onderzoek met DNA van in Kroatië gevonden fossielen van een Neanderthaler die 45.000 jaar geleden leefde.

Een ontrafelt Neanderthal genoom geeft ons een catalogus van alle verandering die plaatshadden in het menselijk genoom nadat de mensen splitsten van de Neanderthalers, het zal dus een prachtig instrument zijn voor wetenschappers die uit willen zoeken wat de moderne mens uniek maakt, zei Paabo.

Terwijl het werk van Noonan zich richt op het bestuderen van de fragmenten van het Neanderthal genoom die hij het meest interessant vindt de fragmenten die hij kan vergelijken met vergelijkbare fragmenten van het menselijk genoom is het doel van Paabo om het hele Neanderthal genoom binnen twee jaar te hebben ontrafelt. Gezien de resultaten tot nu toe, verwacht Paabo nog wel een aantal verassingen tegen te komen verderop in zijn project.

Neanderthal DNA is vervallen op een specifieke mannier die we niet hadden verwacht en op bepaalde punten lijken de Neanderthalers zelfs meer op ons dan we dachten, aldus Paabo.

Richard Potts hoopt dat het werk van Noonan en Paabo naast een genetisch profiel, zal leiden tot inzichten in het dagelijks leven van de Neanderthalers en de uitdagingen voor deze soort die leiden tot specifieke genetische aanpassingen.

Analyse van de genetisch opbouw van de Neanderthalers voegt toe aan het onderzoek naar de fossielen en het archeologische bestand dat we hebben van het gedrag van de Neanderthalers, vind Potts. Al dit bewijs stelt ons in staat om te begrijpen hoe de Neanderthalers nou precies leefden en hoe zij zich aan wisten te passen aan een veranderende wereld die uiteindelijk ook onze soort bevatte.

Dit artikel is gebaseerd op een artikel van:

Deel genoom naaste familielid ontcijferd

noorderlicht.vpro.nl, december 2006<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

Twee groepen onderzoekers slaagden erin DNA uit een 38.000 jaar oud stukje bot van een Kroatische Neanderthaler te isoleren en ontcijferen.

Er zijn er nog wel wat Neanderthalerbotten en -kiezen over.
Maar de staat waarin die verkeren is vaak niet al te best en het DNA dat de overblijfselen bevatten is kapot, zeer gefragmenteerd en vervuild. Behalve met origineel DNA, zitten de beenderen vol genetische resten van destijds hongerige bacteriën en van moderne mensen die er met hun fikken niet vanaf konden blijven.

Twee teams van wetenschappers slaagden er desalniettemin in een deel van de genetische code van de Neanderthaler te ontcijferen. Het ene team stond onder leiding van Svante Pääbo, werkzaam aan het Max-Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie in Leipzig, het andere werd aangevoerd door Edward Rubin van het 'Joint Genome Institute' in Walnut Creek, Californië.

Beide groepen maken hun bijzondere bevindingen deze week wereldkundig, in respectievelijk het tijdschrift Nature en het blad Science.

Pääbo en Rubin haalden het DNA uit een minuscuul stukje bot, slechts honderd milligram zwaar, van een 38.000 jaar oude Neanderthaler die in 1980 werd gevonden in de Vindija-grot in Kroatië. Pääbo gebruikte een vrij nieuwe, snelle, maar dure methode om de boel te ontcijferen en analyseerde in totaal een miljoen baseparen, de bouwstenen van het DNA.

Rubin deed het wat rustiger aan en bekeek er iets meer dan 65.000. Ter vergelijking: het menselijk genoom is een dikke drie miljard baseparen lang. Overigens was de techniek van Rubin verfijnder dan die van collega Pääbo, want geschikter om specifieke genen te vinden en vergelijken. En voor de duidelijkheid: het betrof in beide gevallen zogeheten nucleair DNA, afkomstig uit de celkern. In de jaren negentig wisten wetenschappers al enkele stukjes mitochondriaal DNA te isoleren, maar dat bevat minder informatie.

De onderzoekers vergeleken het DNA van de Kroatische Neanderthaler met dan van de mens en de chimpansee.
 Uit het aantal verschillen leidde Pääbo af dat de eerste twee zich ongeveer vijfhonderdduizend jaar van elkaar afscheidden.
Volgens de groep van Rubin gebeurde dat ongeveer 370.000 jaar terug. Chimpansee en mens gingen 6,5 miljoen jaar geleden hun eigen weg.

Iets anders wat de genetische code de onderzoekers vertelde, was dat Neanderthalers waarschijnlijk zijn ontstaan uit een relatief kleine groep voorouders, circa drieduizend individuen groot. Mensen zijn vermoedelijk ontsproten uit een ongeveer even grote populatie, die nodig was om uiteindelijk de genetische variatie binnen de huidige bevolking voort te brengen.

Verder troffen beide onderzoeksteams stukjes DNA van het Y-chromosoom aan, wat betekent dat de 38.000 jaar oude mensachtige een man was.

Rubin wist bovendien nog enkele genen te traceren, maar noch hij noch Pääbo vonden harde bewijzen voor amoureuze contacten tussen Neanderthaler en Homo sapiens. Of die er toch zijn geweest, wordt misschien duidelijk uit nieuw erfelijk materiaal dat de onderzoekers hopen te ontcijferen.


2008

De Neanderthalers en de mens hebben een gedeelde voorouder, maar onze splitsing dateert van zeker 350.000 tot 400.000 jaar geleden.
Dat is de conclusie van een nieuw gepubliceerd onderzoek.

De schatting komt overeen met eerdere DNA onderzoeken, waardoor we met redelijke zekerheid weten wanneer de laatste splitsing van onze soort plaatsvond en de Homo sapiens geboren was.
De vraag is of deze eerste mensen ook anatomisch al op ons leken.
Waarschijnlijk niet denkt de auteur van het onderzoek, Timothy Weaver, een antropoloog aan de universiteit van Californië in Davis (VS).

Vroege fossielen uit onze lijn zijn erg verschillend van latere, aldus Weaver.

Snelle evolutie was mogelijk zelfs de reden voor de splitsing met Neanderthalers, die waarschijnlijk begon als een genetische scheiding veroorzaakt door willekeurige veranderingen van het DNA. Toen de twee groepen uit elkaar gingen, zorgde de verschillende leefomgevingen voor meer substantiële veranderingen in lichaamsvorm en grootte als een reactie op de verschillende behoefte.

Weaver maakte samen met zijn collegas Charles Roseman en Chris Stringer een model om vast te stellen hoe lang het zou hebben geduurd voordat een genetische scheiding leidde tot de verschillen in schedelvorm die we zien tussen de mens en de Neanderthaler. Het model gebruikte eerder verkregen informatie over hoe microsatellieten, ook wel rest-DNA genoemd, kunnen veranderen of scheiden, in de loop van tijd, binnen een bepaalde soort. Na verloop van tijd kunnen de combinatie van zulke veranderingen leiden tot de evolutie van een hele nieuwe soort.

De onderzoekers pasten het model toe op 37 metingen van de schedelpan die genomen werden van 2.524 menselijke schedels en 20 schedels van Neanderthalers.
Het resultaat daarvan werd deze week gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.

Nu wetenschappers een beter beeld hebben van het tijdstip waarop de Neanderthalers en de mens splitsten, kunnen zij beter onderzoek doen naar welke soort dan mogelijk onze laatste gemeenschappelijke voorouder was. Zij doen dit voornamelijk door bepaalde soorten uit te sluiten. Fossielen die van ver voor 400.000 jaar geleden worden gevonden, zoals de 800.000 jaar oude Atapuerca fossielen uit Spanje zijn gewoon te oud om de gemeenschappelijke voorouder te zijn.

Ik steun de gedachte van een wijd verspreide voorouderlijke soort, Homo heidelbergensis, zei Stringer, een paleontoloog van het Natuurhistorisch museum in Londen.

Neanderthal-achtige kenmerken begonnen zon 500.000 jaar geleden te ontstaan als afgeleide van de Homo heidelbergensis kenmerken. De Heidelberg mens was gespierd en had relatief grote hersenen. Hij was ook lang, een meter tachtig was niet ongewoon voor deze soort. Markeringen op beenderen tonen aan dat deze stevige mens jaagde op enorme prooidieren als mammoeten, neushoorns en olifanten. Sommige prooidieren wogen meer dan 750 kilo.

Stringer denkt dat aangezien de splitsing tussen Neanderthalers en de mens relatief vroeg plaatsvond, we mogelijk de vroegste gevallen [aan de kant van de mens] moeten bestempelen als archaïsche sapiens. Dat stelt wetenschappers in staat om het verschil aan te geven tussen fossielen vlak na de scheidingsdatum en latere, meer moderne fossielen die we in Afrika vinden van ongeveer 50.000 jaar oud.

Osbjorn Pearson, professor antropologie aan de universiteit van New Mexico in de Verenigde Staten, deed recent vergelijkbaar onderzoek op Neanderthalers en mensen. Hij is het volledig eens met de resultaten van het nieuwe onderzoek.

Van hun onderzoek, maar ook dat van anderen, blijkt duidelijk dat veel van de fysieke verschillen tussen de menselijke schedels het gevolg zijn van willekeurige genetische veranderingen die zorgen dat populaties over tijd uit elkaar groeien, denkt Pearson.

Het geeft voldoening en wellicht is het voor veel antropologen verassend dat de botten en genen het zelfde verhaal vertellen.

De resultaten bevestigen nogmaals de conclusie dat het onwaarschijnlijk is dat de Neanderthalers op substantiële wijze hebben bijgedragen aan de genenpoel van de moderne mens.

11-08-2008 om 01:20 geschreven door tsjok45