Геномы древних людей Западной Евразии изучили в МГУ

Ученые НИИ и Музея антропологии МГУ приняли участие в международном исследовании геномов древних людей. Данные, полученные после анализа 1600 древних геномов, дают представление о генофонде людей, населявших Западную Евразию.

Проанализировав гораздо больший набор данных древней ДНК, чем было доступно ранее, исследователи выяснили, что генетических различий между представителями древних популяций в Западной Евразии было значительно больше, чем предполагалось ранее, а также намного больше, чем наблюдается в современных популяциях.

Эта дифференциация отчасти объяснялась существованием невидимого генетического барьера, проходящего через всю Европу. Археологи давно указывали на очевидный культурный барьер, сохранявшийся на протяжении всего мезолита и неолита. Этот барьер простирается от Черного моря на юге до Балтийского моря на севере.

«Год назад была опубликована статья другого коллектива палеогенетиков под руководством К. Поста и Й. Краузе, который показал, что существовали генетические различия между популяциями Восточной и Западной Европы, а также Северной и Южной частей континента. Был поставлен вопрос о том, каким образом на протяжении нескольких тысячелетий был возможен некий барьер, способствовавший разделению генофондов запада и востока Западной Евразии. Мы знаем, что природных препятствий на этой части Европы не существует. Применение нового метода математического моделирования, результаты которого представлены в нынешней публикации, показало, что переход к новому оседлому образу жизни как и начало масштабных миграций могли способствовать такому разделению генетического разнообразия европейских групп.

-По данным археологии и антропологии культурные изменения характеризовались к началу неолита миграцией носителей первых земледельческих культур с Ближнего Востока. Все эти процессы  на территории Европы происходили неравномерно. На начальных этапах сформировался географический клин миграций носителей земледельческих культур в Западную Европу. Позднее стали осуществляться миграции с Запада на Восток», – поделилась директор НИИ и Музея антропологии МГУ академик Александра Бужилова.

В пределах этого региона различные культурные группы вели разный образ жизни, например, в плане добычи пищи. Благодаря совмещению археологических знаний с комплексным анализом древней ДНК, выявление этого феномена «великого разрыва» играет ключевую роль в исследовании.

Генетическое разнообразие снизилось еще больше, когда скотоводы ямной археологической культуры распространились по Европе к 5000 г. до н.э.

Чтобы составить карту целых геномов из сильно фрагментированной древней ДНК, исследователи использовали метод, известный как импутация. Это усовершенствованная математическая модель, которая позволяет исследователям заполнить пробелы в разрозненных древних геномах.

Предсказания модели основаны на анализе очень большого количества полных геномов современных людей. Используя метод импутации, исследователи могут восстановить недостающие последовательности с точностью, которая делает древние геномы человека пригодными для крупномасштабных популяционных геномных анализов.

На протяжении многих лет выдвигались различные теории, объясняющие упомянутое культурное разделение. Согласно одной из них, материковый климат региона к востоку от разрыва не способствовал развитию сельского хозяйства, поэтому его жители гораздо дольше сохраняли свой традиционный образ жизни охотников-рыболовов-собирателей.

Популяционная геномика показывает, что генетическое разделение возникло задолго до этого, когда люди по обе стороны этого невидимого барьера еще были охотниками-собирателями. Таким образом, очевидно, что не только введение сельского хозяйства стало разделительным фактором в создании этой динамики.

«Исследования генофонда  населения эпохи ранней бронзы Предкавказья и Северного Кавказа 2019 года, возглавляемое Ч.Ч. Ваном и В. Хааком уже показывало схожие результаты на локальном уровне, когда были обнаружены 2 совершенно разных генетических пласта условно “степной” и “предгорный”, формирующие феномен одной археологической культуры – майкопской, которые были предшественниками и современниками представителей ямной культуры, – рассказала старший научный сотрудник НИИ и Музея антропологии МГУ Наталия Березина.

– По данным археологии, подкрепленным генетическими исследованиями, выделяются 2 кластера – степной и предгорный со схожими чертами погребального инвентаря. Граница разделения этих культурных формаций довольно четкая, но связана скорее с эко-климатической зоной, чем с географическим рельефом. Представители предгорного кластера майкопской культуры предпочитали предгорья и горную часть Северного Кавказа, в то время как представители степного кластера занимали зону сухих степей».

Маршруты миграции представителей ямной культуры, чьи гены в значительных пропорциях сохранились в генофонде современных европейцев, также нанесены на карту в рамках популяционной геномики.

Освоив колесный транспорт, представляющий собой тяжелую телегу, запряженную волами, представители ямной культуры выплеснулись за пределы южных регионов Восточной Европы, как на запад, так и на восток, где стали известны под названием афанасьевской археологической культуры. Таким образом, понимание происхождения и распространения «ямников» имеет огромное значение для понимания генетического происхождения всех европейцев.

Результаты работы опубликованы в журнале Nature.