Геном современного человека хранит память о скрещивании с двумя загадочными популяциями

Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли под руководством профессора Прии Мурджани и аспиранта Юлина Чжана обнаружили в ДНК современных людей следы двух неизвестных вымерших популяций древних гомининов. Одна из этих «призрачных» линий скрещивалась с предками ныне живущих людей около 50 тысяч лет назад в Африке, а другая, еще более древняя, передала свои гены через денисовцев в Евразии. Результаты этого генетического расследования были опубликованы 30 июля в престижном научном журнале Science.

Мы привыкли думать, что эволюция человека похожа на дерево: от общего ствола отходят ветви, которые больше не пересекаются. Однако новые данные рисуют совершенно иную картину — скорее, запутанную паутину, где разные ветви постоянно переплетались. Ученым уже было известно, что наши предки, покинув Африку около 50 тысяч лет назад, встретились с неандертальцами и денисовцами и обменялись с ними генами. Но в геноме оставались загадочные фрагменты, которые не принадлежали ни тем, ни другим. Чтобы разобраться в этом, команда из Беркли разработала хитроумный вычислительный метод под названием TRACE.

Вместо того чтобы искать древнюю ДНК в окаменелостях (которой просто не существует для этих таинственных родственников), они проанализировали геномы сотен современных людей со всего мира. Программа восстановила запутанные генеалогические деревья для каждого участка ДНК, как будто прослеживая нити родства. Там, где нити уходили в слишком глубокое прошлое, ученые понимали: это след от встречи с каким-то давно исчезнувшим видом.

Первый «призрак» оказался общим для всех людей на планете. Африканцы, европейцы, азиаты — все мы носим в себе примерно по 0,5–1% его ДНК. Эта линия отделилась от наших прямых предков примерно 800 тысяч лет назад, примерно в одно время с предками неандертальцев и денисовцев, но скрещивание с ней произошло еще до того, как сапиенсы совершили свой финальный исход из Африки. Это объясняет, почему ее следы есть у всех людей.

Второй «призрак» оказался гораздо старше — его линия насчитывает около 1,8 миллиона лет. Его обнаружили не напрямую у нас, а внутри уже известных денисовских фрагментов ДНК, которые в большом количестве встречаются у жителей Океании. Получается, что эта супер-древняя популяция сначала скрестилась с денисовцами в Евразии, а уже те, в свою очередь, передали небольшую часть ее генов современным людям.

Примечательно, что возраст этого таинственного предка совпадает со временем существования Homo erectus, а возраст первого с более поздними африканскими группами среднего плейстоцена.

Ученые также заметили, что унаследованные от этих «призраков» участки ДНК чаще всего встречаются в генах, отвечающих за иммунитет и обмен веществ. Это логично: встреча с новыми болезнями и необычной пищей в разных уголках Земли требовала быстрой адаптации, и «подарки» от древних родственников оказывались очень полезны, помогая нашим предкам выживать.

Что самое удивительное, эти древние вставки разбросаны по всему геному, включая те области, которые обычно «не терпят» чужеродной неандертальской или денисовской ДНК.

В результате работа ученых из Беркли доказала, что история человечества это не череда изолированных ветвей, а бесконечная череда смешений. Используя только компьютерный анализ современных геномов, они смогли «увидеть» два неизвестных вымерших вида, которые внесли свой вклад в нашу наследственность. Это открытие не только уточняет наше генеалогическое древо, но и показывает, как древние «чужие» гены до сих пор влияют на наше здоровье и физиологию, а новый метод TRACE открывает дверь для поиска подобных тайн не только у людей, но и у других живых существ.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях