Ученые раскрывает неизвестную главу в эволюции человека

Исследование, проведенное учеными из Кембриджского университета и опубликованное в журнале Nature Genetics, представляет собой значительный шаг вперед в понимании эволюции человека. Используя расширенный анализ полных последовательностей генома, исследователи обнаружили, что современные люди являются результатом генетического смешения двух древних популяций, которые разошлись около 1,5 миллионов лет назад и вновь объединились примерно 300 000 лет назад. Эти выводы бросают вызов преобладающей теории, согласно которой Homo sapiens произошел от единой линии около 200 000–300 000 лет назад, и указывают на более сложную и многослойную историю человеческого происхождения.

Основные выводы исследования

Две древние популяции: Исследование выявило, что современные люди унаследовали свой генетический материал от двух различных групп, которые разделились около 1,5 миллионов лет назад. Одна из этих популяций внесла около 80% генетического материала современных людей, а другая — 20%. Это смешение произошло примерно 300 000 лет назад, задолго до известных случаев скрещивания людей с неандертальцами и денисовцами.

Генетическое смешение: В отличие от неандертальской ДНК, которая составляет около 2% генома неафриканских современных людей, это древнее событие смешения внесло в 10 раз больше генетического материала и присутствует у всех современных людей. Это указывает на то, что данное событие имело более масштабное влияние на генетический состав человечества.

Методология исследования: Ученые использовали вычислительный алгоритм под названием cobraa, который моделирует разделение и воссоединение древних популяций. Этот метод позволил им анализировать ДНК современных людей, не полагаясь на извлечение генетического материала из древних останков. Данные были взяты из проекта 1000 Genomes Project, который секвенировал ДНК популяций по всему миру.

Эволюционные изменения: После разделения двух предковых популяций одна из них пережила серьезное сокращение численности (так называемое «узкое место»), прежде чем начать медленно восстанавливаться. Эта популяция, которая позже внесла 80% генетического материала современных людей, также считается предковой для неандертальцев и денисовцев.

Роль естественного отбора: Гены, унаследованные от второй популяции, часто располагались в областях генома, не связанных с ключевыми функциями, что может указывать на процесс очищающего отбора, при котором вредные мутации удаляются естественным отбором. Однако некоторые гены этой популяции, особенно связанные с мозгом и нейронной обработкой, могли сыграть важную роль в эволюции человека.

Применимость метода: Исследователи также применили свой алгоритм к данным других видов, таких как летучие мыши, дельфины, шимпанзе и гориллы. Это позволило выявить структуру предковых популяций у некоторых из них, что подтверждает, что скрещивание и генетический обмен играли важную роль в эволюции многих видов.

Значение исследования

Это исследование меняет наше понимание эволюции человека, показывая, что история нашего вида гораздо сложнее, чем считалось ранее. Оно подчеркивает, что эволюция не происходит по прямой линии, а включает в себя множественные взаимодействия между различными группами. Это также открывает новые возможности для изучения эволюции других видов, где скрещивание и генетический обмен могли сыграть ключевую роль.

Потенциальные предковые популяции

Хотя исследование не идентифицирует конкретные ископаемые группы, которые могли быть этими двумя предковыми популяциями, оно предполагает, что такие виды, как Homo erectus и Homo heidelbergensis, жившие в тот период, могли быть кандидатами. Однако для подтверждения этой гипотезы потребуются дополнительные исследования, включая анализ древней ДНК и сопоставление с ископаемыми данными.

Будущие направления

Ученые планируют усовершенствовать свою модель, чтобы учесть более постепенные генетические обмены между популяциями, а не только резкие расколы и воссоединения. Они также намерены изучить, как их выводы соотносятся с другими антропологическими открытиями, такими как ископаемые свидетельства из Африки, которые указывают на большее разнообразие ранних людей, чем предполагалось ранее.

Заключение

Исследование демонстрирует, что современные люди являются результатом сложного взаимодействия различных древних популяций, которые развивались отдельно на протяжении миллионов лет, а затем объединились, чтобы сформировать наш вид. Это открытие не только углубляет наше понимание человеческого происхождения, но и подчеркивает важность генетического смешения в эволюции видов. Как отметил автор исследования, профессор Эйлвин Скалли, «наша история гораздо богаче и сложнее, чем мы себе представляли».