Сколько у нас было предков?

В последние годы мы наблюдаем буквально взрыв открытий в области палеогенетики - достаточно молодой науки, находящейся на стыке молекулярной генетики и археологии. Палеогенетика занимается исследованиями древней ДНК, содержащейся в биологических останках и ископаемых организмах, в частности, останках наших далеких предков – как человека современного типа, так и неандертальца и недавно открытого денисовца. Одно из направлений работ – попытки выяснить, откуда все же взялось человечество, как именно оно расселялось по планете и как взаимодействовали между собой разные группы гоминин. При этом с каждой новой работой рисунок этих событий становится все более сложным и интересным.

Не все древние люди, даже относящиеся к «современному типу», принадлежат к числу предков ныне живущих людей. Отдельные группы древних людей становились победителями в эволюционном процессе, другие вымирали. Но маленькая часть генома одной из давно вымерших человеческих популяций сохранилась в геноме, извлеченном из фаланги пальца ноги неандертальской женщины, которая жила более 50 тыс. лет назад, и чьи останки были найдены в Денисовой пещере на Алтае. Анализ ДНК показал, что алтайские неандертальцы, в отличие от европейских, скрещивались с предками людей современного типа, живших в Африке; например, они унаследовали ген, который может быть причастен к развитию речи. Как сказал С. Кастеллано, специалист по эволюционной биологи из Института эволюционной антропологии общества Макса Планка в Лейпциге (Германия), «это первое генетическое доказательство того, что древние люди современного типа встречали неандертальцев и скрещивались с ними в более ранние времена, чем мы считали».

Споры о родстве между неандертальцами и людьми современного типа длились десятилетиями, пока в 2010 г. не был расшифрован полный геном неандертальца, и скептикам не предъявили молекулярно-генетические данные в качестве доказательства тесных взаимоотношений неандертальцев и древних людей современного типа. Тогда выяснилось, что доля генома неандертальцев в геномах большинства современных европейцев и азиатов составляет 1-3%. Это говорит о том, что предки как минимум европейских неандертальцев (исследовали останки, найденные в Хорватии) скрещивались с предками современных европейцев и азиатов; при этом в геноме жителей Африки неандертальских следов найдено не было.

В целом результаты исследований позволили предположить, что встречи между людьми современного типа и неандертальцами были достаточно редки, и происходило это на территории Среднего (Ближнего) Востока или на Аравийском полуострове после того как люди современного типа вышли из Африки, но прежде чем они широко расселились по Евразии. Исследования древней ДНК еще одного индивида, жившего 45 тыс. лет назад в Румынии, помогли определить, что с европейскими неандертальцами повстречались те люди современного типа, которые вышли из Африки 50-65 тыс. лет назад.

Открытие существования денисовского человека (денисовца), чьи останки были найдены в Денисовой пещере на Алтае, произвело фурор, но и опять показало, что все иначе, чем мы думали. Результаты палеогенетического анализа крошечного кусочка костных останков – ногтевой фаланги человека, предположительно девочки 5—8 лет, показали вклад других древних гоминин в генофонд современного человечества

Геном этой человеческой особи не принадлежит ни неандертальцу, ни человеку современного типа. При этом денисовцы имели общего предка с неандертальцами и скрещивались с предками современных меланезийцев и некоторых азиатов, у которых обнаружены, хоть и в небольшом количестве, гены денисовца. Люди современного типа встретились с денисовцами, видимо, спустя какое-то время после того как они – 50-60 тыс. лет назад - встретились с неандертальцами.

После того, как предки человека отделились от предков неандертальцев, эти две группы скрещивались между собой по крайней мере дважды: 100 тыс. лет назад, вскоре после того, как современные люди появились и впервые покинули Африку, и снова между 47 тыс и 65 тыс лет назад. Human lineage – родословная человека; neanderthals – неандертальцы; modern humans – люди современного типа; early migration – ранняя миграция; main migration – основная миграция; years ago - лет назад; Africa – Африка; Eurasia – Евразия. http://www.sciencemag.org

В недавней работе группы ученых под руководством С. Кастеллано геномы древних людей сравнили с геномами 504 африканцев – наших современников. Выяснилось, что геном алтайских неандертальцев несет ДНК, унаследованную от людей современного типа, которые жили в Африке около 100 тыс. лет назад. В противоположность этому, в геноме денисовца и двух неандертальцев из Европы (Хорватии и Испании) не обнаружено следов ДНК древних африканцев.

Вырисовывается следующая цепь событий. Люди современного типа появились в Африке около 200 тысяч лет назад. В конце концов, одна из групп вышла за пределы Африки в направлении территории Среднего (Ближнего) Востока и Аравийского полуострова, где, по-видимому, обитали и неандертальцы. Археологические находки позволяют датировать этот период 120-125 тыс. лет назад. Эта группа древних людей современного типа в итоге вымерла, но успела передать часть своего генофонда неандертальцам, которые в дальнейшем направились на восток и, в конечном итоге, поселились в Сибири.

Между тем, другая группа людей современного типа намного позже, 50-60 тыс. лет назад покинула Африку и встретилась с неандертальцами, которые мигрировали из Европы на юг, к Среднему (Ближнему) Востоку. В процессе этих миграций неандертальцы скрещивались с предками ныне живущих европейцев и азиатов, которые затем распространились по всей Евразии. При этом некоторые из людей современного типа повстречались с денисовцами, получив от них часть генофонда, которая сохранилась сегодня у меланезийцев и некоторых азиатов.

Таким образом, эпизоды скрещивания архаичных людей с предками современных людей происходили гораздо раньше, чем считалось до сих пор, и, как минимум, трижды после того, как предки современных людей вышли из Африки.

Кроме того, скрещивались между собой неандертальцы и денисовцы, а денисовцы скрещивались с «суперархаичными» гомининами, возможно, с H. erectus, с которым они повстречались примерно 400 тыс. лет назад. Некоторые исследования позволяют предположить, что денисовцы скрещивались с современными людьми на территории Азии не единожды – об этом говорят результаты анализа ДНК китайцев и меланезийцев, в геноме которых найдены следы генов денисовца. Как сказал Кастеллано, «Можно считать, что смешивание происходило многократно в течение долгого времени».

Низкий уровень взаимопроникновения генов между группами гоминин говорит о том, что эпизоды скрещиваний были скорее нерегулярными, чем массовыми. Однако, этого было достаточно, чтобы передавать потомству гены, от которых, возможно, зависело выживание популяции. Вероятно, такие скрещивания были быстрым источником генетического разнообразия, которое могло быть критично важно для адаптации к новым местам и условиям существования при распространении современного человека по земному шару. Да и сейчас наличие у нас неандертальских генов может влиять на особенности нашей биологии и предрасположенность к тем или иным заболеваниям.

По: http://www.sciencemag.org

Фото: https://en.wikipedia.org

Подготовила Мария Перепечаева

: 28.02.2016