Немного неандертальца (и кроманьонца) есть в каждом из нас
(Кадр из культового французского фильма "Миллион лет до нашей эры")
пециалисты Швейцарского института биоинформатики (SIB) и Женевского университета погрузились в изучение генетических взаимоотношений неандертальца и наших непосредственных предков кроманьонцев, чтобы приоткрыть тайну происхождения Homo sapiens.
L’héritage néandertalien représente à peine 1 à 3% de notre génome. Un pourcentage minuscule si l’on considère que l’homme de Néandertal a cohabité environ 10’000 ans avec l’homme moderne. Les chercheurs de l'Institut Suisse de Bioinformatique et de l'Université de Genève ont tenté de comprendre pourquoi...
Еще в 1997 году на основании анализа ДНК неандертальца исследователи Мюнхенского университета сделали вывод, что этот первобытный обитатель Земли не мог быть предком современного человека – слишком велики различия в генах. Позднее, благодаря расшифровке генома неандертальца, мнение немецких ученых подтвердили исследования их коллег в Швейцарии и других европейских странах. Сегодня известно, что наследие неандертальца составляет всего 1-3% нашего генома. На первый взгляд, удивительно малая доля, если учесть, что предки современного человека жили бок о бок с неандертальцами в течение почти 10 000 лет.
Профессор Лоран Эскоффье из Швейцарского Института биоинформатики, по совместительству – сотрудник Бернского университета, и доктор наук Матиас Кюрра из Женевского университета, разработали компьютерную модель, позволяющую понять, почему мы унаследовали такую крошечную часть генома неандертальца. Результаты исследования были опубликованы в американском научном журнале «PNAS».
50 000 лет назад предок современного человека мигрировал с африканского континента и отправился на покорение Евразии. Во время переселения группа африканских колонистов смешалась с неандертальскими аборигенами. Этим объясняется присутствие в геноме современного человека (за исключением африканского населения) генетического наследия неандертальцев. Очевидно, что смешение видов произошло на Ближнем Востоке, учитывая, что «общее» генетическое наследие неандертальцев, хоть и малое, присуще потомкам первых современных людей в Европе и Азии. Таким образом, контакты между двумя группами имели место сразу после того, как наши предки покинули Африку. Но существует и другая версия, по которой неандертальское наследие у населения других регионов, не европейского и не азиатского, исчезло в результате последующих смешений.
Хотя демографическая ситуация в эпоху палеолита не так уж хороша известна современной науке, профессора Эскоффье и Кюрра попытались восстановить историю отношений и возможных скрещиваний между современными людьми, пришедшими из Африки, и неандертальцами.
Для этого швейцарские ученые имитировали в компьютерной программе образцы ДНК современного француза и китайца и провели ряд экспериментов с межвидовым скрещиванием неандертальца и современного человека в различных демографических условиях палеолита, меняя параметры плотности населения, расположения стоянок, скорости колонизации. Оказалось, что процент успешных скрещиваний (дающих здоровое потомство) составило менее 2%. «Подобный результат наводит на мысль о существовании барьеров, препятствующих репродукции и обмену генами между двумя видами», - комментирует профессор Эскоффье. Однако природа и причина этих барьеров пока остаются неизвестными науке.
Связаны ли они с намеренным отчуждением двух групп, враждующих между собой? Или же с низким процентом выживаемости и плодовитости «гибридов» современного человека с неандертальцем?
«Мы смогли показать, благодаря информационным и биологическим ресурсам, которыми располагаем на настоящий момент, что слабое присутствие наследия неандертальцев в нашем геноме связано с редкими генетическими обменами между двумя видами. Не будь барьеров, препятствующих успеху репродукции, мы бы стали неандертальцами», - уточняет Лоран Экскофье.
Швейцарские исследователи предлагают и новое объяснение тому, почему гены неандертальского происхождения встречаются практически в одинаковых пропорциях у потомков современного человека в Европе и Азии. Разнообразные демографические сценарии в эпоху палеолита, изученные командой профессоров Эскоффье и Кюрра показывают, что зона смешивания двух видов не ограничивалось европейским и ближневосточным пространством, а достигало гор Алтая на севере Гималаев.
Таким образом, различные эпизоды «смешения» неандертальца с современным человеком, возможно, имели место уже после перехода африканской группы через Ближний Восток и ее распространения по евразийскому континенту. Подобная гипотеза позволяет предположить различия в составе генов, унаследованных от неандертальцев, в геноме европейского и азиатского населения. Однако для подтверждения этой версии и расширения наших знаний о происхождении и эволюции человека понадобятся дополнительные исследования, сбор и сравнительный анализ новых данных о геноме.
Для справки: Швейцарский институт биоинформатики (SIB)– бесприбыльный академический фонд, миссия которого, в частности, состоит в предоставлении информационных услуг сфере естественных наук – в виде баз данных, компьютерных программ, аналитических и расчетных серверов. SIB одновременно выполняет роль научно-исследовательского института, руководящего программами в областях генетики, системной биологии, структуральной биоинформатики, биофизики и пр. в Базеле, Фрибурге, Женеве, Лозанне и Цюрихе. Целый ряд программ, изобретенных в Швейцарском институте биоинформатики, получили международное признание, как, например, UniProtKB/Swiss-Prot, универсальная база данных о белках.
'
