Таковы результаты новых исследований, результаты которых опубликованы в журналах Science и Nature. Обе работы посвящены анализу тех частей генома, которые мы унаследовали от коренастых охотников-собирателей, вымерших приблизительно 30 тыс. лет назад.
Изображение S. Plailly / E. Daynes / SPL.
Человек разумный и неандертальцы имеют общего предка, который, вероятно, жил в Африке более полумиллиона лет назад. Предки неандертальцев первыми выбрались в Европу и Азию, в то время как наши пращуры остались в Африке. После того как человек современного анатомического типа последовал примеру двоюродных братьев (произошло это не более 100 тыс. лет назад), он вновь встретился с неандертальцами, которые к тому времени обосновались на всём протяжении Евразии — от Западной Европы до Сибири.
«Встретились геномы, которые не видели друг друга полмиллиона лет», — так предпочитает говорить об этом Дэвид Рейх, популяционный генетик из Медицинской школы Гарварда (США), соавтор исследования, опубликованного в Nature, наряду с коллегой Шрирамом Санкарараманом.
Последовательности, выделенные ранее из неандертальских костей, уже показали, что две группы скрещивались и что примерно 2% генома современных людей неафриканского происхождения имеют неандертальские корни. Неандертальские участки разбросаны по всему нашему геному, и у разных людей разные неандертальские гены.
Исследования дали понять, что некоторые из этих генов отвечают за борьбу с инфекциями и адаптацию к ультрафиолетовому излучению. Новые проекты впервые попытались охватить все или почти все сегменты генома, унаследованные нами от неандертальцев.
Обе группы представили свежие математические методы для обнаружения участков, которые были порождены сотни тысяч лет назад, но вошли в человеческий геном много позже. Затем учёные проверили, присутствуют ли эти сегменты в самом неандертальском геноме, после чего составили каталог неандертальских генов человека.
Джошуа Аки, популяционный генетик из Вашингтонского университета (США), который сотрудничал с коллегой Бенджамином Вернотом, отмечает, что его группе удалось собрать примерно одну пятую неандертальского генома из геномов 665 современных европейцев и жителей Восточной Азии. Г-н Рейх и его команда добились более существенного результата — 40% неандертальского генома, но в их распоряжении были последовательности уже 1 004 людей.
Прежде всего исследователей интересовали неандертальские гены, особенно сильно распространённые у современного человека, — признак того, что они оказались самыми полезными для новых владельцев. Обе группы идентифицировали гены, вовлечённые в функционирование кератиноцитов — клеток, составляющих значительную часть внешнего слоя человеческой кожи и производящих волосы.
По словам г-на Рейха, трудно бороться с искушением заявить, что неандертальцы уже адаптировались к более холодному климату Евразии и что эти гены помогли вчерашним африканцам. Г-н Аки указывает на то, что кожа, помимо прочего, регулирует потерю влаги и защищает от болезнетворных микроорганизмов, поэтому неандертальские гены должны были стать результатом адаптации к жизни в Европе и Азии. Тем не менее всё это пока только домыслы, и, чтобы определить, какую именно пользу принесли людям неандертальские гены кератиноцитов, требуются специальные исследования.
И наоборот, многие неандертальские гены, которые, вероятно, были унаследованы гибридами, затем оказались выброшены из человеческого генома. Так, не найдено никаких неандертальских включений в гене FOXP2, который отвечает за речь.
Между тем группа г-на Рейха обнаружила, что люди унаследовали очень мало неандертальских генов, которые активируются в яичках или расположены в X-хромосомах. На примере других организмов (в частности плодовых мушек) было показано, что подобное явление — признак потомка слишком отдалённых друг от друга популяций, не способного успешно размножаться. Г-н Рейх заключает, что люди и неандертальцы находились «на краю биологической совместимости» и их потомство обладало невысокой плодовитостью.
Комментатор Дэвен Пресгрейвс, эволюционный биолог из Рочестерского университета (США), сильно удивлён этим выводом. Людей и неандертальцев разделяли лишь десятки тысяч поколений, а они уже демонстрируют биологическую несовместимость. У плодовых мушек, например, на видообразование уходит намного больше поколений.
В свою очередь Сара Тишкофф, популяционный генетик из Пенсильванского университета (США), указывает на то, что подобные работы намекают на возможность изучения вымерших представителей рода Homo не по костям, а по остаткам их ДНК у современных людей, и прежде всего у нынешних африканцев. Исследования уже показали, что их предки скрещивались с некими другими группами, которые, возможно, представляли собой отдельные виды Homo, нам неизвестные.
Результаты исследования опубликованы в журналах Nature и Science.
Подготовлено по материалам Nature News.
