Objavljeno u Nacionalu br. 408, 2003-09-11

Američki genetičar Peter Underhill jedan je od najvećih svjetskih stručnjaka za kromosom Y, koji se prenosi samo s oca na sina: u intervjuu govori o tome kako iz DNA vidi povijest ljudske vrste te je li Hrvatska rezervoar iz kojeg je napučena Europa nakon posljednjeg ledenog doba

Peter Underhill rijedak je slučaj među najpoznatijim svjetskim genetičarima: on nije ni sveučilišni profesor, niti se formalno obrazovao za genetičara. Pa ipak, jedan je od vodećih genetičara i vjerojatno najveći svjetski stručnjak za proučavanje genetičkih obilježja na kromosomu Y, jedinom kromosomu koji se isključivo prenosi s oca na sina, i to, za razliku od svih ostalih kromosoma, potpuno nepromijenjen.
Uže područje rada kojim se Underhill bavi na kalifornijskom sveučilištu Stanford je populacijska genetika, a u Hrvatskoj se za njega moglo čuti jer je sudjelovao na jednom vrlo zanimljivom radu objavljenom u časopisu Science u studenome 2000. Taj je znanstveni rad obuhvatio istraživanja Y kromosoma u muškaraca iz desetaka europskih zemalja i pokazao vrlo neočekivane rezultate. Među ostalim, pokazalo se da oko 45 posto Hrvata ima genetički potpis na kromosomu Y koji potječe iz vremena od prije 25 tisuća godina, iz razdoblja poznatog kao druga velika seoba čovjeka iz područja Afrike i Bliskog istoka prema Europi. Tek manji dijelovi stanovništva u Slavoniji imaju genetičke markere slične onima kod Mađara, koji su pak genetički najsličniji Slavenima. Također, manji postoci pripadaju stanovnicima sa zapadnoeuropskim markerima, vjerojatno keltskog i sjevernoitalskog podrijetla, te uz obalu genetičkom tipu koji se vezuje uz antička naseljavanja Grka i Rimljana.
To je istraživanje izazvalo veliku pozornost jer je išlo u korist nekih teorija o podrijetlu Hrvata za koje se do tada smatralo da nemaju veze sa zdravim razumom, ali i iz razloga jer je oborilo teoriju o dolasku Južnih Slavena na prijelazu iz antike u srednji vijek, pokazavši da je bila riječ isključivo o lingvističkom i kulturološkom događaju, a ne o smjeni populacije.
O tom istraživanju i razlozima zbog kojih je upravo u Hrvatskoj od svih europskih zemalja očuvan najčišći genetski uzorak populacije iz razdoblja prije posljednjeg ledenog doba, kao i općenito o ljudskoj genetici i evoluciji razgovarali smo s Underhillom.
Underhill je u Zagreb stigao kako bi predavao na 3. europsko-američkoj školi forenzičke genetike, održanoj prošlog tjedna u hotelu “Opera”. Kako sam kaže, jedan je od rijetkih stanovnika Kalifornije koji se ovih dana ne natječe za guvernera, pa je imao vremena za posjet Hrvatskoj.
NACIONAL: Kakva je veza između vašeg rada kao populacijskog genetičara i potreba forenzičara i kriminalista? – Veza je pomalo neizravna. Ja se više usredotočujem na ljudsku evoluciju i populacijsku genetiku i pokušavam shvatiti odnose između populacija na genetičkoj razini, a i pronaći tragove koji pokazuju kako su se populacije razvijale. Moje je istraživanje, metaforički rečeno, štovanje predaka. Znamo da se ljudska vrsta razvila relativno nedavno, vjerojatno tijekom posljednjih 100 do 150 tisuća godina. Naše genetičko podrijetlo možemo pratiti unatrag sve do Afrike. Naravno, prije otprilike 70 tisuća godina pojavili su se znatiželjni ljudi koji su se iz raznih razloga počeli iseljavati iz Afrike. Vjerojatno ih je motiviralo pogoršanje klime. O razlogu možemo spekulirati, ali se sasvim sigurno dogodio egzodus, kapale su male skupine. Mi, naravno, danas vidimo samo potomke onih koji su bili uspješni. Ne znamo koliko ih je propalo ili se vratilo, ali nakon napuštanja Afrike preživjeli su se proširili svijetom. Svi su imali relativno nedavno zajedničko podrijetlo. Međutim, čim pogledamo ljude vidimo da se pomalo razlikuju u fizičkom izgledu, a razlikuju se i na kulturnoj razini, po jeziku, načinu života.
NACIONAL: No kako Y kromosom pomaže u kriminalističkim i forenzičkim istragama? – Naša DNA je ustvari kodirana povijest ljudskog roda, a moja specijalnost je ljudski Y kromosom. Riječ je o kromosomu koji se prenosi samo s muškarca na muškarca. Upravo stoga je putem njega lako utvrđivati neke činjenice. S forenzičkog stajališta zanimljivo je da sve te zajedničke pretke možemo vidjeti u prošlosti i otkriti zajedničke pretke.
NACIONAL: Na koji način utvrđujete pretke preko Y kromosoma? – Ja u svom kromosomu Y nosim podatke koji pokazuju moje afričko podrijetlo. Dijelim nekog pra-pra-djeda s većinom muškaraca na svijetu osim malog broja Afrikanaca. Jedan događaj od prije 60-80 tisuća godina zapisan je u genima na kromosomu Y svih neafrikanaca. Kako se populacije diferenciraju i razvijaju, istodobno, slučajno, događaju se promjene na kromosomu Y. Mi možemo promatrati evoluciju tog kromosoma i gledati kako se diverzificira, grana iz jednog debla poput drveta. Svako od tih granjanja analogno je jednoj promjeni rasporeda slova C, T, G i A u molekuli DNA. Ti genetički markeri nemaju praktične funkcije: nalaze se na dijelovima DNA koji nemaju biološke funkcije u smislu kako je tipično doživljavamo. Tijekom evolucijskog procesa događaju se slučajne promjene na tim dijelovima DNA. Promatrajući nagomilavanje takvih promjena i rekonstruirajući rodovsko stablo kromosoma Y uočili smo da pojedine grane drveta imaju vrlo jaku geografsku prisutnost. Može se reći da neki dio stabla predstavlja kromosom Y jako prisutan u istočnoj Aziji, ili naroda otoka Pacifika, ili Mediterana, ili Balkana itd. U kontekstu populacije možemo molekularno definirati da neki kromosomi Y predstavljaju potpis karakterističan na primjer za ljude s juga ili zapada Afrike, ili juga ili istoka Europe. Milijuni muškaraca u Europi dijele zajednički kromosom Y koji predstavlja njihova zajedničkog pretka. Većina forenzičkog istraživanja vezana je uz pitanja poput je li neka osoba roditelj djeteta ili ima li veze s poprištem zločina. Forenzika se, dakle, mahom usmjerava na pojedinca. No izvan akademskog konteksta profili kromosoma Y mogu pomoći kao eliminacijsko sredstvo, da se pojedini ljudi isključe iz slučaja. Oko 95 posto svih muškaraca u Europi mogu se podijeliti u osam glavnih tipova kromosoma Y, osam različitih linija podrijetla. Svi su potomci osam muškaraca. Tako možete isključiti neku osobu s poprišta zločina; ako postoji uzorak koji sadrži DNA, forenzičari mogu doznati iz koje od osam linija dolazi podrijetlo, tako mogu smanjiti broj sumnjivih.
NACIONAL: Kromosom Y korišten je u slučaju kad je trebalo ustanoviti je li jedna afroamerička obitelj doista potekla od veze pisca američkog ustava Thomasa Jeffersona s jednom robinjom. – Bila je to neka vrsta utvrđivanja očinstva na daljinu. Kad je subjekt mrtav stotinama godina, a postoje afroamerički potomci koji tvrde da je njihov predak od prije dvjesto godina nastao iz izvanbračne veze koju je Jefferson imao, to je problem. Osobno nisam radio na tom slučaju, ali osobe koje jesu upotrijebile su kromosom Y da bi pogledale u prošlost osam, 10 ili 12 generacija. Mogle su to napraviti jer se kromosom Y prenosi s oca na sina i dalje, i svaki prijenos je gotovo kloničan, premda uvijek ima šanse da se može dogoditi nova promjena. Budući da postoje živi potomci zakonski priznate Jeffersonove linije, muški potomci druge, izvanbračne linije trebali su imati isti muški kromosom ako su imali istog pretka. Na kraju se dokazalo da linija Sally Hemmings i postojeća linija Jeffersonovih imaju iste kromosome Y. Ne znači to nužno da je Jefferson bio otac, mogao je to biti i njegov brat ili čak otac, ali ostali, negenetički dokazi upućuju na Thomasa Jeffersona.
NACIONAL: Ali vi primarno radite s podrijetlom tisuća generacija unatrag, ne s nekoliko generacija kao u Jeffersonovu slučaju. – Upravo tako. Procjenjuje se da se kod svakog djeteta pri prijenosu gena s majke i oca u cijelom genomu, svim kromosomima, dogodi deset do sto mutacija koje nemaju ni otac ni majka. Kad se rodi neki dječak i ima očev kromosom Y s nekom promjenom, pa onda on ima sinove i unuke, ta se promjena prenosi na potomstvo. Tako proučavam evoluciju DNA i pokušavam doznati kako su populacije bile bliske i kako su se počele razlikovati.
NACIONAL: Što to znači jednostavnim jezikom rečeno? – Ne trebate biti stručnjak za genetiku da biste vidjeli da ima vanjskih sličnosti između naroda Kine, Japana i Koreje. Možete pogledati i njihov kromosom Y i pronaći molekularne uzorke koji su im svima zajednički. Ali možete naći i svježije markere, koji postoje samo u korejskoj ili japanskoj populaciji, ili u nekoj od populacija imaju znatno veću frekvenciju nego u ostalima. Mnogo je veća vjerojatnost da se nekakav Y kromosom nađe u korejskih muškaraca nego u nekih drugih, ali može ga biti i drugdje. Tako možemo doznati da su prije dvije tisuće godina neki Korejci putovali u Japan. Ključno je da su se sve najvažnije promjene te vrste dogodile prije nego su nastale današnje granice i mapa svijeta kakav poznajemo. Teško je reći da je neki kromosom Y iz vremena gradnje piramida u Egiptu: njega i danas ima u toj zemlji, a razvijen je nekoliko tisuća godina prije faraona.
NACIONAL: Zanimljivo je da je rad iz Sciencea o kromosomu Y europskih naroda potvrdio neke teorije koje su se u Hrvatskoj smatrale luđačkima i opasnima. Konkretno mislim na teoriju o neslavenskom podrijetlu Hrvata i o hrvatskom narodu kao genetički najčišćem u Europi. – Moramo biti oprezni kada kao znanstvenici katalogiziramo kromosome iz regija svijeta i uočimo da je neki tip kromosoma češći u Zapadnoj Europi, a malo drugačiji u Istočnoj Europi. To prikazuje promjene koje se događaju kad se populacije koje potječu od zajedničkog pretka razdvajaju i razvijaju vlastitu kulturu. To su zaista površinske promjene. Proučavam populacijsku genetiku dulje od desetljeća i najviše me pogađa koliko smo malo različiti genetički kao vrsta. Ustanovili smo da ljudi i čimpanze imaju zajedničko 99 posto genetičkog identiteta. Zajednički predak ljudi i čimpanzi živio je prije nekoliko milijuna godina i više ne postoji. Ali prije 7 milijuna godina postojao je protopredak primata koji se diverzificirao u ljude i čimpanze. Suvremeni ljudi poput nas tu su nekih 100-200 tisuća godina. Trebalo nam je 6 milijuna godina da se počnemo razlikovati od čimpanzi za manje od 1 posto. Koliko je onda tek razlike nastalo u stotinjak tisuća godina ljudske evolucije? Vrlo malo. Uzmite nekog iz Afrike i usporedite njegov DNA s Europljaninom, i naći ćete male i beznačajne promjene, ali vidite da je podrijetlo zajedničko i nedavno.
NACIONAL: Koliko su onda utemeljene razne rasističke teorije? – Nijedan kromosom Y nije superioran ili inferioran drugom. Ta osnova rasizma, superiornost, nije istinita. Možda će u nekom geografskom području biti visoka frekvencija nekog kromosoma, ali to ne znači ništa i nema veze sa sposobnošću pojedinca. Trebali bismo zaista izokrenuti interpretaciju znanosti da bismo postavili takve rasističke teze. U mojem poslu mi se sviđa to što iako tragamo za genetičkim razlikama, sve je na predivnoj pozadini dijeljenog naslijeđa. Otiđite na Bliski istok ili bilo kamo gdje ima problema, nasilja među skupinama ljudi. Ako im pogledate gene, razlike nema. Razlike koje ih navode na svađu nisu na genetičkoj razini, nego na kulturnoj, na nezrelosti vrste, nesposobnosti za toleranciju.
NACIONAL: Otkud toliko visoka koncentracija ljudi s identičnim kromosomom Y od svih europskih zemalja baš u Hrvatskoj? – Činjenica je da možemo znati stvari koje su se narodu Europe dogodile tijekom proteklih desetak tisuća godina. Možemo mnogo doznati o ledenom dobu kad su veliki dijelovi Europe bili pod ledom prije oko 16 tisuća godina. Ljudi su se morali povući na toplija mjesta, a kad se led povlačio prije 10-12 tisuća godina, teritorij je ponovno koloniziran. Kroz genetiku suvremenih naroda možete pročitati te epizode.
NACIONAL: Znači li to da je područje današnje Hrvatske bilo sklonište gdje su se paleolitski ljudi sklonili od klimatskih utjecaja ledenog doba i rezervoar koji je poslužio za ponovnu kolonizaciju Europe? – Upravo tako. Mislim da je to dobra pretpostavka. Kad se vrijeme pogoršalo, rijetki ljudi koji su živjeli u Europi, male skupine lovaca-sakupljača, povukli su se u toplije dijelove u kojima su mogli preživjeti. Oni koji su preostali prenijeli svoje gene. Grupa je preživjela kroz teških 5 tisuća godina. Naposljetku, holocenska epopeja počela je prije možda 10 tisuća godina. Bili smo u razdoblju klimatskog zagrijavanja koje i danas traje. Istodobno s tim uslijedila je velika revolucija poljodjelstva. Svi smo svjesni velike revolucije u Internetu i računalnim tehnologijama, ali poljodjelstvo je bilo još veće, možda najrevolucionarnija ideja u povijesti. Ljudi koji su preživjeli u izoliranim područjima gdje su se uspjeli zaštititi od žestokih klimatskih uvjeta bili su sjeme za ponovno naseljavanje. I onda je stigla poljoprivreda, učinila hranu obilnom i povećala porast populacije. Svi su počeli na neki način biti klonovi. Mnogi stoga dijele zajedničke gene, reflektirajući tako ovu epizodu rasta zadnjih 10 tisuća godina. Hrvatski tip kromosoma Y najkarakterističniji je dokaz tog događaja. Daje nam prozor u klimatsku i tehnološku sliku prošlosti.
NACIONAL: Znači, kad govorimo o razlikama između onog što nazivamo rasama, možemo zamisliti da uzmemo populaciju najsvjetloputijih Šveđana i preselimo je negdje u tropske krajeve oko ekvatora, i kroz nekoliko tisuća godina oni će biti crni poput rođenih Afrikanaca? – Upravo tako. Boja kože i druge karakteristike koje neki nazivaju rasnima sasvim su površinske. Boja kože prilagodba je na količinu sunčeva zračenja i stječe se jako brzo. Navest ću primjer: u Australiju se naselilo jako mnogo bijelog stanovništva iz sjevernih krajeva Europe. Danas je to zemlja s najvećim postotkom raka kože na svijetu. Ili obratno: u sjevernim predjelima treba vam bijela koža da biste s oskudnim sunčevim svjetlom uspjeli generirati dovoljno vitamina D. Vjerujem da će sve te stvari ljudska evolucija s vremenom izgladiti.
NACIONAL: Dakle, niste pobornik teze prema kojoj je zbog globalizacije, nestanka izoliranih populacija i lakoće putovanja ljudska evolucija završila? – Nipošto. Nerado koristim analogiju sa psima, ali prisiljen sam to sada učiniti. Ako gledate TV postaje s vijestima, često vidite ljude iz Trećeg svijeta, siromašnih zemalja Afrike, Azije ili Južne Amerike kako daju intervjue. Ako ste primijetili, u pozadini se često mogu vidjeti psi ? svi su vrlo slični, čupave uši, srednja veličina, rep povijen uvis i prema naprijed. Ja vjerujem da je to prirodni izgled psa, dominantan kad psi žive u slobodnom stanju i mogu miješati svoje gene. Razne ekstremne pasmine nastale su jer su ljudi križali bliske srodnike koji su imali određene osobine u vanjskom izgledu. Tako je bilo i s izoliranim populacijama ljudi. Tek u globaliziranom svijetu, gdje se geni slobodno miješaju, ljudi će postati pravi ljudi sa svim genetičkim bogatstvom, kao što su i oni psi iz Trećeg svijeta pravi psi.
NACIONAL: Kako ste se uopće počeli baviti populacijskom genetikom? – Za znanost sam se zanimao još kao dječak ? znao sam da ću biti znanstvenik kad mi je bilo osam godina. Kad je DNA revolucija stigla krajem sedamdesetih, bio sam na fakultetu i studirao klasičnu biologiju, ali osjećao sam da je DNA budućnost. Uvijek su me zanimale povijest i biologija, i uspio sam, srećom, spojiti te dvije strasti. Neću izliječiti rak niti izumiti novi softverski jezik. Ono što radim vrlo je klasična, tradicionalna znanost uz upotrebu novih tehnika i nadam se da ću pomoći znanstvenicima i neznanstvenicima da razumiju genetički krajolik i shvate da smo svi jedna obitelj.
NACIONAL: U genetiku vas je uveo Luigi Cavalli Sforza, utemeljitelj populacijske genetike? – Da, on se bavio populacijskom genetikom i prije otkrića DNA, i to proučavajući krvne grupe. On me pozvao na Stanford prije trinaest godina, i uopće ga nije zanimalo što se tada nisam ni bavio genetikom. Bilo mu je važno samo da sam obrazovan kao znanstvenik i biolog. Zaposlio me kao šefa laboratorija, što znači da ja vodim operacije od dana do dana. To je neka vrsta menadžerskog posla, organizacija znanstvenog rada, upravljanje ljudima.
NACIONAL: Cavalli Sforza je često dobivao pisma puna mržnje od raznih bijelih rasističkih skupina? – Još ih dobiva. Jasno da je tako kad njegov rad iz temelja uništava sve teze na kojima oni zasnivaju svoje teorije o rasnoj nadmoći.
NACIONAL: No napada na Cavallija Sforzu je bilo i s druge strane, od malih plemenskih skupina koje su ga optužile za biopiratstvo? – Riječ je o izoliranim skupinama iz Amazone, Sibira i sličnih područja, koje je Cavalli Sforza htio uključiti u projekt zvan Diverzitet ljudskog genoma. Cilj tog projekta je bio da skupi uzorke DNA različitih etničkih skupina kako bi se sačuvalo sve to bogatstvo. Međutim, te su male skupine, mnoge od njih pred izumiranjem, posumnjale da netko želi ukrasti njihovo genetičko blago. Bilo je čak i teških riječi kao što je “biopiratstvo”. Ipak vjerujem da su ti ljudi već do sada mnogo puta bili opljačkani, pa razumijem njihov strah. Projekt diverziteta ljudskog genoma službeno je obustavljen, ali se na neki način nastavlja kroz manje projekte.
NACIONAL: Kao osoba strahovito velikog znanja o genetici i evoluciji, ali i Amerikanac, kako se osjećate kad u vašoj zemlji razne religijski motivirane skupine lobiraju, pa čak i uspijevaju u uklanjanju evolucije iz školskih programa, ili uvođenju kreacionističkog pogleda na svijet prema kojem je svijet star samo šest tisuća godina? – Kao znanstveniku to mi je veoma uznemirujuće. Neću zauzimati poziciju o religiji jer to je ogroman socijalni faktor koji je odigrao važnu ulogu kao dio društvenog tkanja u Americi i ostatku svijeta. Donijela je mnogo dobra: civilizira ljude do određene točke, stvara institucije putem kojih ljudi imaju mogućnosti pomoći jedni drugima. Međutim, monoteizam, kojem danas pripada većina ljudi na svijetu, izum je star četiri tisuće godina. Ljudi su evoluirali kao i psi, ptice ili kukci. To je veličanstvenost života na Zemlji. Neki teolozi kažu da možda duša nije evoluirala, možda je to stalna nepromjenjiva stvar. Određeni ljudi koji poriču evoluciju žive u poricanju i žele potisnuti koncepciju evolucije. To uznemiruje. Znanost je najbliža istini. Mislim da mnogi duboko religiozni ljudi mogu prihvatiti znanost u svakodnevnom životu i ne biti u velikom sukobu sa samim sobom. Evolucija jest. Svi smo njeni proizvodi i ona je ono što nas čini velikima. To je nada koju imamo. Nada da će evoluirati naše institucije, naša vjerska tolerancija, sposobnost da činimo dobro. Kao što evoluira naša DNA.
NACIONAL: Jeste li ikad ustanovili markere na vlastitom kromosomu Y? Otkud su vaši muški preci? – Ja na kromosomu Y nosim marker M17, što se moglo i očekivati, jer taj marker nosi mnogo muškaraca u današnjoj Poljskoj. Naime, moje je obiteljsko prezime promijenjeno pri imigraciji u Ameriku, ali podrijetlom sam Poljak.

Peter Underhill, rođen 6. travnja 1948. u Astoriji, u državi New York
1966. dodiplomski studij na sveučilištu Humboldt State
1970. laboratorijski tehničar za morsku biologiju na sveučilištu Delaware
1973. doktorat iz znanosti na fitoplanktonu
1982. postdoktorat iz molekularne biologije na Stanfordskom istraživačkom institutu
1990. zaposlen u Cavalli Sforzinu laboratoriju za populacijsku genetiku na Stanfordu