История встречи неандертальцев и сапиенсов сохранилась в их геноме
Приблизительно 40 000 лет назад неандертальцы, проживавшие на протяжении сотен тысяч лет на западной части Евразийского континента, уступили место Homo sapiens, пришедшим из Африки. Эта смена не произошла внезапно, и два вида сосуществовали в течение нескольких тысячелетий, что привело к интеграции ДНК неандертальцев в геном Sapiens. Исследователи из Университета Женевы проанализировали распределение части ДНК, унаследованной от неандертальцев, в геноме homo sapiens за последние 40 000 лет.
Благодаря секвенированию генома и сравнительному анализу установлено, что неандертальцы и homo sapiens скрещивались, и такие связи иногда были успешными. Это привело к тому, что у нынешних евразийцев примерно 2% ДНК неандертальского происхождения. Этот процент немного разнится в различных регионах Евразии. Причина в том, что ДНК неандертальцев немного более распространена в геномах азиатских, а не европейских популяций.
Одной из гипотез, объясняющей эту разницу, является то, что естественный отбор мог не оказывать одинакового воздействия на гены неандертальского происхождения. Команда, которую возглавил старший преподаватель отделения генетики и эволюции Женевского университета Матьяс Куррат, работает над другим объяснением. Его предыдущее исследование, основанное на компьютерных симуляциях, предполагает, что различия могут объясняться миграционными потоками: когда мигрирующая популяция смешивается с местной в их зоне соседства, процент "местной" ДНК имеет тенденцию увеличиваться с удалением от точки отправления переселенцев.
Европа: территория обоих видов
В случае с homo sapiens и неандертальцами, гипотеза заключается в том, что чем дальше от Африки точки происхождения человека разумного, тем больше доля ДНК от неандертальцев, населявших в основном Европу. Для проверки этой гипотезы авторы использовали базу данных, предоставленную Школой медицины Гарварда, включающую более 4 000 геномов людей, проживавших в Евразии за последние 40 тысяч лет.
"Наше исследование в основном сосредоточено на европейских популяциях, поскольку мы, очевидно, зависим от найденных костей и сохранности ДНК. Оказалось, что археологические раскопки были намного более многочисленными в Европе, что сильно облегчает изучение местных геномов", — объясняет соавтор исследования Клаудио Килодран из Женевского университета.
Статистические анализы показали, что в период, следующий за распространением homo sapiens из Африки, в геноме палеолитических охотников-собирателей, живших в Европе, процент ДНК неандертальского происхождения был намного выше, чем у тех, кто жил в Азии. Этот результат противоречит нынешней ситуации, но согласуется с палеонтологическими данными, поскольку присутствие неандертальцев в основном отмечалось в западной части Евразии (далеко на восток от региона Алтая в Сибири не было обнаружено костей неандертальцев).
Приход анатолийских фермеров изменяет геномы
В период перехода к неолиту, то есть от охотничье-собирательского образа жизни к фермерству, 10 000-5 000 лет назад, исследование показывает снижение доли ДНК неандертальского происхождения в геномах европейцев. Это приводит к немного более низкому проценту, чем у азиатских популяций, как это наблюдается в настоящее время. Снижение совпадало с приходом в Европу первых фермеров из Анатолии (западного полуострова Турции) и Эгейского региона, которые сами несли в себе меньший процент ДНК неандертальского происхождения, чем жители Европы в то время. Смешиваясь с местным населением, фермеры из Анатолии еще больше "разбавили" ДНК.
Исследование показало, что анализ древних геномов, совмещенный с археологическими данными, позволяет проследить разные этапы в истории гибридизированных видов. "Кроме того, у нас постепенно набирается достаточно информации, чтобы более точно описать процент ДНК неандертальского происхождения в геноме homo sapiens в определенные периоды доисторической эпохи, — заключает Матьяс Куррат. — Наша работа может послужить отправной точкой для будущих исследований. Она поможет выявлять генетические профили, отклоняющиеся от среднего, и, возможно, раскрывать преимущественные или невыгодные эффекты".
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Редактор: Илья Дочар
Источник: Женевский университет