Du er et produkt av innavl

Særlig ett iøynefallende trekk kjennetegner slekten: den framtredende kjeven, «Habsburg-kjeven», som den har blitt døpt. I flere tiår har forskere gjettet på at den kunne være et resultat av innavl.

De spekulasjonene har et forskerteam ledet av professor Román Vilas fra det spanske Santiago de Compostela-universitetet nå funnet vitenskapelig belegg for ved hjelp av en høyst usedvanlig metode: De rekrutterte ti ansiktskirurger med kjeverekonstruksjon som spesialitet og ba dem lete etter ansiktsdeformiteter på portrettmalerier av habsburgere.

Ved å sammenligne deformitetene med slektens stamtre har forskerne fått et enestående innblikk i kostnadene ved innavl – et fenomen som habsburgerne er et ekstremt, men slett ikke enestående eksempel på.

Mens fyrsteslekten giftet seg med nære familiemedlemmer av dynastiske grunner, har mennesker gjennom vår arts historie funnet nært beslektede partnere av en mye enklere grunn: De hadde bare en veldig liten gruppe å velge partnere fra.

Resultatet er synlig i genene våre den dag i dag.

Kongen var som forhekset

De spanske forskerne undersøkte Habsburg-portrettene for elleve ansiktstrekk som er forbundet med deformiteten mandibulær prognati – det vil si en stor og framstående underkjeve, markert hake og underbitt.

Dessuten så de etter sju trekk som kjennetegner såkalte maksillære avvik, som for eksempel en stor overkjeve og en hengende nesetipp.

Nettopp kombinasjonen av disse deformitetene kjennetegner Habsburg-kjeven.

Ansiktskirurgene studerte i alt 66 portrettmalerier av 15 ulike medlemmer av Habsburg-dynastiet og ga poeng etter hvor uttalte deformitetene var.

Vurderingene avslørte en uttalt sammenheng mellom graden av innavl og omfanget av de karakteristiske habsburgske trekkene.

Maria av Burgund, som i 1477 giftet seg inn i Habsburg-familien, scoret færrest poeng.

Blant de som lå helt på topp – det vil si de som hadde de mest misdannede kjevepartiene – var Marias ektefelle, den tysk-romerske keiseren Maksimilian 1., datteren hans Margrete av Østerrike, barnebarn Karl 1. av Spania, Karl 1.s oldebarn Filip 4. og ikke minst Filip 4.s sønn Karl 2.

Ved hjelp av en anetavle som omfattet over 6000 habsburgere fordelt på mer enn 20 generasjoner, beregnet forskerne graden av innavl i slekten.

Ekstrem innavl defineres typisk ved en innavlskoeffisient på 0,1, det vil si at over ti prosent av en persons arvemasse er identiske genkopier fra moren og faren.

Forskerne kom fram til at den gjennomsnittlige innavlskoeffisienten i Habsburg-slekten var 0,093 – altså tett på ekstrem innavl. Til sammenligning vil et barn av en fetter og en kusine som deler 12,5 prosent av genene, få 6,25 prosent identiske gener fra sin far og mor i arvemassen og ha en innavlskoeffisient på 0,0625.

Karl 2. – som på grunn av sitt bisarre ytre fikk økenavnet Karl den Forheksede – var den habsburgeren som var hardest rammet av innavl.

Innavlskoeffisienten hans nådde helt opp i 0,25, som genetisk svarer til å være barn av to helsøsken. Kongens far og mor var også onkel og niese, i tillegg til at de nedstammet fra en allerede innavlet familie – Karl 2.s mormor var for eksempel også tanten hans.

Ifølge genetikeren Román Vilas og forskergruppen hans skyldes Habsburg-kjeven med stor sannsynlighet skadelige vikende gener, det vil si gener som bare slår igjennom hvis man får det samme genet fra både faren og moren.

På grunn av det tette slektskapet bar svært mange av Habsburg-dynastiets medlemmer på mange av de samme genene, og det økte risikoen for at syke gener møttes i barna, slik at sykdommer og defekter kom til uttrykk.

Øyboere er fargeblinde

Habsburgerne representerer slett ikke noe enestående kapittel i historien når det gjelder innavl: Ifølge den amerikanske antropologen Robin Fox er omkring 80 prosent av alle ekteskap gjennom historien inngått mellom halvfettere og halvkusiner eller mellom enda tettere beslektede familiemedlemmer.

Selv i dag er mellom 700 millioner og 1,2 milliarder mennesker, om lag ti prosent av klodens befolkning, barn av nære slektninger. Særlig i Nord-Afrika, det sørlige India og det vestlige Asia er ekteskap mellom nære slektninger utbredt. Her utgjør de 20 til 50 prosent av alle ekteskap.

Ifølge forskerne har slike forhold vært med på å forme menneskets utviklingshistorie.

I årtusener levde mange av våre fjerne forfedre i små, isolerte grupper, som gjorde dem spesielt utsatt for mangel på genetisk variasjon: De utvekslet bare partnere med de nærmeste naboene, og derfor steg risikoen for genetiske problemer.

Hvor vidtrekkende konsekvensene av dette kan være, viser et eksempel fra den isolerte stillehavsøyen Pingelap i Mikronesia.

Øyas nålevende befolkning nedstammer fra bare om lag 20 mennesker. De var de eneste som slapp levende fra en destruktiv tyfon i 1775.

En av de overlevendene, øyas hersker, var bærer av genet for total fargeblindhet, achromatopsi, og han ga det videre til øyas senere generasjoner.

Resultatet er at om lag hver tiende av øyas omkring 250 innbyggere nå lider av den sjeldne, arvelige synsdefekten.

Mennesket holdt på å dø ut

Hendelser som får folketallet til å plutselig falle dramatisk, betegner evolusjonsbiologer som en genetisk eller befolkningsmessig flaskehals.

Konsekvensen av flaskehalsen er at den genetiske variasjonen går tapt, og at genvariasjonen i den nye befolkningen bare utgjør en brøkdel av den opprinnelige.

Forskerne antar at arten vår, Homo sapiens, på et tidspunkt etter menneskets opprinnelse i Afrika for om lag 200 000 år siden har blitt presset gjennom minst én genetisk flaskehals.

Da falt befolkningen brått til noen få tusen individer. Senere vokste befolkningen i antall – men alle nålevende mennesker kan føre røttene sine tilbake til den lille gruppen.

Ifølge den såkalte Toba-katastrofeteorien oppsto en av disse flaskehalsene for om lag 74 000 år siden: En gigantisk eksplosjon – en av de voldsomste i jordens historie – i vulkanen Toba på den indonesiske øya Sumatra slynget enorme skyer av aske og svovelsyre opp i atmosfæren, helt opp i stratosfæren, der skyene spredte seg over hele kloden. Svovelpartiklene la seg som en dyne om planeten og skjermet for solens stråler.

Det førte til at jorden ble kjølt ned og ble rammet av en opptil ti år lang global isvinter. Planter og dyr bukket under, og mesteparten av forfedrene våre sultet i hjel.

Klodens samlede befolkning skrumpet ifølge teorien inn, og det oppsto en genetisk flaskehals som bestod av mellom 3000 og 10 000 individer – med andre ord var vi mennesker ifølge teorien snublende tett på utryddelse.

Mange forskere har i tidens løp regnet på hvor mange individer som egentlig skal til for å grunnlegge en befolkning med tilstrekkelig genetisk variasjon til at den kan overleve i det lange løp.

De kjenner ikke det presise tallet, men en tommelfingerregel sier at det krever en befolkning på minst 50 individer hvis befolkningen skal unngå innavlsdepresjon – det vil si genetiske svekkelser som sykdom og sterilitet.

For å sikre en befolkning som har tilstrekkelig genvariasjon til å kunne tilpasse seg på sikt, krever det minst 500 individer – så sett med de brillene var arten vår altså levedyktig tross de fatale konsekvensene av supervulkanutbruddet.

Menneskets genvariasjon er imidlertid fortsatt ekstremt lav sammenlignet med for eksempel vår nærmeste slektning, sjimpansen, og en eller flere flaskehalser i stil med Toba-katastrofen kan være årsaken.

Selv om verdens samlede sjimpansebestand bare teller omkring 200 000 individer, er genvariasjonen der fire–fem ganger større enn hos nesten åtte milliarder mennesker.

Folkevandringer er en annen mulig årsak. Blant mennesker er den genetiske variasjonen større sør for Sahara enn andre steder på jorden. Det skyldes sannsynligvis at bare en mindre skare mennesker forlot Afrika for 75 000 til 100 000 år siden for å kolonisere resten av verden.

I 2013 kunne forskere fra University of California i USA slå fast at alle nålevende europeere – og sannsynligvis også resten av menneskeheten – i praksis er én stor familie med felles forfedre, når man går omkring 1000 år tilbake.

Genforskerne Peter Ralph og Graham Coop hadde analysert genetiske data fra over 2200 europeere i jakten på lange strekk av DNA som de fleste hadde til felles – slike identiske segmenter tyder på et nylig felles opphav.

Ralph og Coops kartlegging viser at mennesker fra samme geografiske område generelt er tettere beslektet enn folk som lever langt fra hverandre, noe som ikke er uventet.

Men også i land som for eksempel Tyrkia og Storbritannia, som ligger over 3000 kilometer fra hverandre, kan befolkningene genetisk føre stamtrærne sine tilbake til felles forfedre som levde for omkring 1000 år siden.

Mens de færreste europeerne i dag gifter seg med en fetter eller en kusine, er vi altså ifølge forskerne så tett beslektet at mange av oss uten å vite det gifter oss med vår fetter eller kusine i 30. ledd.

Barn falt plutselig døde om

For forskerne har Habsburg-dynastiet, med sitt detaljerte familiestamtre, fungert som en slags menneskelig laboratorium som har gitt dem en enestående mulighet for å studere helseeffektene av ulike grader av innavl.

Også den strengt religiøse amishsekten i det nordøstlige USA byr på en gullgruve av informasjon for forskerne når de skal finne den genetiske årsaken til arvelige sykdommer.

De nålevende amishmedlemmene kan spore røttene sine bare 12 til 14 generasjoner tilbake til noen ganske få individer som i begynnelsen av 1700-tallet innvandret til Pennsylvania fra Sveits og Sør-Tyskland – de aller fleste er etterkommere av en mann ved navn Christian Fisher.

Amishmedlemmene lever fortsatt et svært enkelt liv uten moderne bekvemmeligheter i små, isolerte samfunn og finner ektefellene sine innen egne rekker – ofte gifter de seg med for eksempel en halvfetter eller en halvkusine.

Alle disse tette slektsbåndene øker sannsynligheten for at to bærere av den samme gendefekten finner sammen og setter til verden et barn med en arvelig sykdom.

Arvelige lidelser som for eksempel blødersykdom og dvergvekst forekommer av samme grunn oftere hos amishene enn hos andre befolkningsgrupper.

Takket være amishene har forskerne kunnet finne genvarianter som forårsaker blant annet diabetes, fedme, beinskjørhet og hjerte-kar-sykdommer, men detektivarbeidet har ikke alltid vært like lett.

En amishfamilie mistet på tragisk vis fire tilsynelatende sunne og friske barn innen en periode på bare åtte år – i 2004 døde to av barna med få måneders mellomrom under lek, i 2010 mistet det tredje barnet brått livet, og i 2012 bukket det fjerde plutselig under.

Alle fire barn ble obdusert, men legene kunne ikke finne noen forklaring på de uventede, plutselige dødsfallene.

Eksperter fra Windland Smith Rice Sudden Death Genomics Laboratory, som har spesialisert seg på forskning på plutselig, uventet død, hadde mistanke om at det kunne være mutasjoner i et gen ved navn RYR2 som hadde utløst dødsfallene – feil i nettopp dette genet er kjent for å føre til forstyrrelser i hjerterytmen og plutselig hjertestans.

Men gentester kunne i første omgang ikke bekrefte den teorien. Først da forskerne på slutten av 2019 fikk adgang til ny teknologi til genetisk screening, kom gjennombruddet: De avanserte testmetodene avslørte at de fire barna hadde arvet akkurat de samme mutasjonene i RYR2-genet fra begge foreldre – barna hadde med andre ord fått dobbel dose av sykdomsgenet, og det førte til at de utviklet den arvelige hjertelidelsen.

En annen amishfamilie, som også hadde mistet flere tilsynelatende sunne og friske barn, ble testet som et ledd i forskningen, og også her avslørte screeningene mutasjoner i RYR2-genet.

Forskerne tilbyr nå amishsamfunnet å screene for genvarianten, slik at alle par kan få beskjed om de er bærere av det defekte genet og dermed i fare for å få et barn med hjertelidelsen.

Genteknologi løser kongelig gåte

Akkurat slik amishmedlemmene og habsburgerne knyttet Europas kongelige på 1800-tallet og begynnelsen av 1900-tallet nære bånd mellom slektninger.

Det resulterte i at en arvelig sykdom som gikk under navnet det forbannede blodet, rammet flere kongehus, og også her har moderne genteknologi gjort det mulig å oppklare årsaken.

Hele miseren stammet fra at den engelske dronningen Viktoria uten å vite det var bærer av arveanlegget for en kronisk blødersykdom. Åtte av etterkommerne hennes døde av sykdommen, men hvilken variant det dreide seg om, var lenge en gåte.

Først da forskere i 2007 fant de jordiske levningene av den russiske tronfølgeren Aleksej, som ble drept i 1918, ble mysteriet oppklart. DNA-analyser avslørte at tronarvingen led av hemofili B, som skyldes mangel på koagulasjonsfaktorer i blodet, som derfor ikke størkner på normalt vis.

Mens dronnings Viktorias etterkommere og habsburgerne var maktesløse overfor de arvelige sykdommene som rammet dem, kan legene i dag teste for genfeil og står faktisk med et revolusjonerende verktøy i form av gensaksen CRISPR, som populært sagt kan klippe ut de syke genene og erstatte dem med friske – de genene som studiene av innavlede slekter og isolerte samfunn har vært med på å identifisere.

Artikkelen ble utgitt første gang i 2020.