Je leest:

Misdaad en menselijke evolutie

Misdaad en menselijke evolutie

Tussen Frankrijk en Nederland kunnen mensen van oudsher makkelijk op en neer reizen. Toch blijkt er niet alleen een taalgrens, maar ook een genetische grens tussen deze twee landen te bestaan. Een resultaat van onderzoek dat je op het eerste gezicht niet aan een medisch centrum verwacht.

Wie denkt dat de medewerkers van het Forensisch Laboratorium voor DNA-onderzoek tot over hun oren in de misdaad zitten, heeft het mis. Met DNA-onderzoek bijdragen aan het oplossen van misdrijven is inderdaad hun hoofdtaak. Maar daarnaast zijn ze verdiept in de evolutie van de mens. “We zijn daar succesvol in en het is erg leuk,” zegt dr. Peter de Knijff, hoofd van het lab, dat is gehuisvest in het Sylviuslaboratorium.

Op vrijdag 23 november 2001 vertelde hij over zijn werk op de Medisch Wetenschappelijke Dag die georganiseerd was door de Federatie van Medisch Wetenschappelijke Verenigingen. Gastheer was de Vrije Universiteit in Amsterdam. Criminaliteit, evolutie, medische wetenschappen: heeft dat iets met elkaar te maken? Niet echt. Maar een band is er wel, want op alle drie terreinen profiteert men van DNA-analyses.

Moord

Het DNA-onderzoek in het Sylviuslaboratorium begon met het opsporen van erfelijke ziekten. Dat is aan een medische faculteit natuurlijk zonder meer op zijn plaats. Maar als je eenmaal de apparatuur in huis hebt en de technieken onder de knie, dan kun je die ook op andere gebieden loslaten. En zo kwam er in 1994 het Forensisch Laboratorium voor DNA-onderzoek (FLDO), om te helpen misdaden op te lossen.

Na een moord, verkrachting, mishandeling of inbraak blijft er altijd wel wat biologisch materiaal van de dader achter, zoals bloed, sperma, haren of huidschilfers. Forensische onderzoekers isoleren daar DNA uit en meten volgens een vaste procedure de lengte van vijftien bepaalde, slim uitgekozen stukjes DNA op. Dat levert voor ieder persoon een uniek patroon: het DNA-profiel. Als er een verdachte is, dan vergelijken de onderzoekers het gevonden patroon met het patroon van die verdachte. Verschillen de twee, dan gaat de verdachte vrijuit. Maar een overeenkomst pleit sterk tegen hem of haar, want de kans is heel klein dat het biologische spoor dan van iemand anders is. De onderzoekers kunnen die kans precies berekenen, omdat ze weten hoe de vijftien DNA-kenmerken waaruit het profiel bestaat over de bevolking zijn verdeeld. Overigens zijn de gebruikte stukjes DNA niet functioneel, dat wil zeggen dat ze niet voor een eiwit coderen en ze zeggen dus, voor zover nu bekend is, niets over de eigenschappen die iemand heeft.

Het aangewezen instituut om DNA-onderzoek voor rechtszaken te doen is het Nederlands Forensisch Instituut in Rijswijk. De Knijff: “Verdachten kunnen echter vragen om contra-expertise, en dat onafhankelijk onderzoek doen wij dan. Bovendien springen we bij in lastige zaken. We beschikken over extra methoden die gevoeliger zijn dan de standaardtest, zodat we aanvullend onderzoek kunnen doen.”

Steentijd

Er blijft echter tijd over en die vullen de medewerkers van het FLDO met evolutie-onderzoek. Ze bestuderen de sporen die ons verleden heeft nagelaten in het DNA.

Het DNA is een zeer lang molecuul, opgebouwd uit vier verschillende bouwstenen. In de volgorde van de drie miljard bouwstenen die het DNA van de mens bevat, ligt alle erfelijke informatie besloten. Iedereen heeft twee sets DNA en elke ouder geeft de helft van zijn erfelijk materiaal in principe ongewijzigd door aan zijn kinderen.

Maar bij elke generatie treden er enkele toevallige wijzigingen (mutaties) op. Als er dan tussen bijvoorbeeld twee bevolkingsgroepen geen contact is (preciezer: geen genetische uitwisseling), dan gaat het DNA van die groepen geleidelijk steeds meer van elkaar verschillen. En dat feit gebruiken onderzoekers. Uit het aantal verschillen rekenen ze terug wanneer die bevolkingsgroepen uiteen gingen. DNA-onderzoekers hebben hun resultaten vergeleken met paleontologische gegevens (fossielen) en archeologische vondsten, en zo de geschiedenis van de moderne mens ( Homo sapiens) in hoofdlijnen geschetst.

Homo sapiens ontstond tussen de 100.000 en 200.000 jaar geleden in Afrika. Zijn voorganger, Homo erectus, had zich veel eerder in Afrika ontwikkeld en had zich inmiddels gevestigd in Azië en Europa. Een groep Homo sapiens vertrok ruwweg 40.000 jaar geleden eveneens uit Afrika en verspreidde zich in hoog tempo over Azië, Europa, Amerika en Australië en nam sterk in aantal toe. Overal waar hij kwam, verdrong hij zijn voorganger.

In Europa trok driemaal een groep moderne mensen binnen. Er waren twee migratiegolven van jagers-verzamelaars in de Oude Steentijd, en in de Nieuwe Steentijd kwam er een groep boeren vanuit het Middenoosten naar Europa.

Himalaya

Het DNA-onderzoek waarmee onze evolutionaire geschiedenis wordt ontrafeld, gebruikt niet de techniek waarmee DNA-profielen worden gemaakt. Voor een DNA-profiel worden slechts vijftien uiterst korte DNA-fragmentjes gemeten. Voor het achterhalen van de geschiedenis gaat het er juist om zoveel mogelijk DNA van mensen van verschillende bevolkingsgroepen te bekijken en de verschillen te tellen.

Daar zit nog steeds groei in. “Hoe meer DNA je bekijkt, hoe nauwkeuriger het beeld van de menselijke geschiedenis wordt,” zegt De Knijff. “Je moet er wel geschikte stukken DNA voor kiezen, namelijk stukken waar mutaties in een regelmatig en handzaam tempo optreden. Wij werken mee aan het nader invullen van het plaatje. We doen dat altijd in samenwerking met anderen, bijvoorbeeld met archeologen.”

Wat heeft dat bijvoorbeeld opgeleverd? “We ontdekten dat er tussen Nederland en Frankrijk een duidelijke genetische grens ligt. We vermoeden dat die samenvalt met de taalgrens in België. Ik vind dat een spectaculaire vondst, want je verwacht zoiets helemaal niet. Er ligt namelijk geen geografische barrière in België en je zou zeggen dat er altijd behoorlijk wat uitwisseling tussen Frankrijk en Nederland geweest moet zijn. Dat blijkt nu dus van niet. We weten nog niet sinds wanneer die genetische grens bestaat.”

Volgend jaar begint De Knijff aan onderzoek in de Himalaya. Daar scheidt het gebergte bevolkingsgroepen in het oosten van die in het westen, en daar loopt ook de grens tussen de Indo-europese en de Chino-Tibetaanse talen. In de Himalaya leven verschillende bevolkingsgroepen, min of meer van elkaar gescheiden. De vraag is of er in de Himalaya ook een genetische grens is die samenvalt met de grens tussen de taalfamilies, en in hoeverre genetische verschillen tussen de Himalaya-bewoners samengaan met verschillen in hun talen en dialecten. DNA-analyses van die mensen zijn nog nooit gemaakt. De Knijff gaat er samenwerken met de Leidse expert in Himalaya-talen, prof. dr. G.L. van Driem. Het onderzoek zal naar verwachting drie jaar duren.

Hoe leuk dat evolutieonderzoek ook is, louter een hobby is het ook weer niet. Het staat in dienst van het forensisch onderzoek dat het FLDO doet. Soms helpt een DNA-profiel niet om een misdaad op te lossen. Een profiel van een biologisch spoor op zichzelf zegt namelijk helemaal niets. Als er een profiel van een verdachte is waarmee het kan worden vergeleken, is het bruikbaar; onderzoekers kunnen dan al of niet uitsluiten dat de verdachte inderdaad de dader is. Maar als er geen verdachte is en de rechter heeft ook geen idee wie hij zou kunnen verdenken, is de dader niet met een dader-DNA-profiel op te sporen. Of onderzoekers zouden een DNA-profiel moeten maken en vergelijken van iedereen die enigszins in aanmerking komt, bijvoorbeeld alle inwoners van een buurt waar een misdrijf plaatsvond. Dat is veel werk zonder garantie dat het succes heeft.

In dat geval hopen rechters van DNA-onderzoekers te kunnen horen, welke etnische achtergrond de vermoedelijke dader heeft. “Binnenkort wordt een wet van kracht die het toestaat om bij forensische problemen zo’n uitspraak te doen.” Dat zal niet lukken met het klassieke DNA-profiel; het vereist dat er een groot stuk DNA wordt onderzocht, waarin kenmerken (markers) zitten die specifiek bij bepaalde bevolkingsgroepen voorkomen.

De groep van De Knijff heeft zoiets al eens gedaan in het onderzoek naar de moord op Marianne Vaatstra in Friesland. Buurtbewoners meenden dat de dader gezocht moest worden in een asielzoekerscentrum, waar mensen wonen uit Afghanistan en Irak. Een DNA-analyse maakte echter duidelijk dat de dader een West-Europeaan moest zijn.

“Deze aanpak, waarmee je in een keer hele groepen mensen uitsluit van daderschap of juist niet, staat nog in de kinderschoenen. Er zijn nog zo weinig goede markers bekend en er is wereldwijd van nog zo weinig mensen DNA onderzocht, dat meestal geen uitspraak te doen is.”

Het evolutieonderzoek brengt nu aan het licht welke mutaties in de loop van de menselijke geschiedenis zijn opgedoken en hoe die mutaties, door migratie, over de wereld zijn verspreid. Het maakt ook duidelijk welke bevolkingsgroepen aan elkaar verwant zijn. Dat alles kan helpen bij het vinden van bruikbare markers. “Vandaar dat evolutionair onderzoek een wezenlijk onderdeel is van ons onderzoekspakket.”

Out of Africa

Het beeld dat de moderne mens, Homo sapiens, zich in Afrika ontwikkelde, zich vervolgens veertigduizend jaar geleden verspreidde en overal zijn voorganger, Homo erectus, verving, heet het Out-of-Africa model. In Europa waren het onder meer de Neandertalers die verdwenen, in Azië de Javamens en de Pekingmens. Verschillende bevolkingsgroepen kunnen volgens dit model hooguit veertigduizend jaar van elkaar gescheiden geweest zijn.

Lange tijd stond hier een alternatief model, het multiregionaal evolutiemodel, tegenover. Dat zegt dat groepen van Homo erectus op verschillende plaatsen onafhankelijk van elkaar evolueerden tot Homo sapiens. In dat geval zouden de huidige bevolkingsgroepen een veel langere gescheiden geschiedenis kunnen hebben.

Dat alternatieve verhaal heeft de slechtste papieren. Ook gevonden fossielen wijzen meer op het Out-of-Africa model. Zo zijn er in Afrika veel oudere fossielen van Homo sapiens gevonden dan elders. Bovendien is er alleen in Afrika een geleidelijke overgang van Homo erectus naar Homo sapiens te zien. In andere werelddelen wijkt de ene soort plotseling voor de andere.

Dit artikel is een publicatie van Cicero (LUMC).
© Cicero (LUMC), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 30 november 2001

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.