У сучасних людей навіть більше неандертальської ДНК, ніж ми усвідомлюємо

Міжнародна команда дослідників завершила один з найбільш детальних аналізів геномів неандертальців на сьогоднішній день, повідомляє gizmodo.

Зображення надано Джеймсом Івсом.

Серед багатьох нових висновків дослідники дізналися, що неандертальці вперше зійшлись із сучасними людьми несподівано дуже давно, і що люди, які живуть сьогодні, мають більше неандертальської ДНК, ніж ми припускали.

Перед даним новим дослідженням лише чотири неандертальських зразка мали упорядковані геноми. З них тілько один – Алтайский Неандерталец, знайденний в Сибіру – був досить високої якості, в якій вчені змогли точно відобразити варіації. Новий аналіз, добре збереженого геному, взятого з фрагмента кістки віком 52 000 років, тепер є другим неандертальським геномом, який буде повністю упорядкований з високою точністю. Отримане у результаті дослідження, тепер опубліковано в Science, підтверджує багато речей, які ми вже знали про неандертальців, а також виявляє деякі речі, про які ми не знали.

Міжнародна дослідницька група, яка проводила це дослідження – група під керівництвом Кей Прюфера та Сванте Паабо з Інституту еволюційної антропології ім. Макса Планка в Лейпциге, Німеччина, впорядкувала геном неандертальца, що отримав назву Vindija 33.19, чиї залишки були виявлені в печері Віндія у північній частині Хорватії. Вивчаючи неандертальські геноми в деталях, і, порівнюючи їх ДНК із даними сучасних людей, вчені можуть більше дізнатись про нашу еволюційну історію та біологію. І дійсно, дослідники зробили деякі цікаві відкриття.

Грунтуючись на попередніх археологічних та генетичних свідченнях, археологи та антропологи підозрювали, що неандертальці були точково розсіяні по всій Європі та Азії. Відсутність генетичного різноманіття (низька гетерозиготність) у моделі Vindija 33.19 підтверджує ці більш ранні результати, показуючи, що неандертальці «жили в невеликих та ізольованих популяціях» і «з ефективним розміром населення близько 3000 чоловік», – пишуть дослідники у своїй доповіді.

Більш раній аналіз геномів жінки Алтайського Неандертальца показав, що її батьки були зведеними братом і сестрою, що змусило учених вважати, що неандертальці звикли до розмноження з найближчими родичами. Але геном Vindija 33.19 відрізняється; її батьки були не так тісно пов’язані, тому ми більше не можемо сказати, що екстремальне міжродове схрещення – загальна поведінка для Неандертальцев. Менш із тим, хорватський неандерталець розділив попередника по материнській лінії з трьома іншими людьми, знайденими в печері Віндія (чиї геноми не так повні).

Зображення з сайту pixabay

Попереднє дослідження Алтайського Неандертальця також показало, що неандертальці починають розмножуватися з архаїчними сучасними людьми близько 100 000 років тому, але новий аналіз підштовхує це ще далі від 130 000 до 145 000 років тому. Місцезнаходження таких зіткнень підвидів, ймовірно, сталося на Близькому Сході або Аравійському півострові, але перш ніж сучасні люди поширяться в масі в Європу і Азію.

Порівняльний аналіз ДНК Vindija 33.19 і живих людей привів до збільшення кількості генів, збережених Homo sapiens. Коли наші предки злучалися з неандертальцями, ми поглинали і зберігали деякі з їх генів – деякі хороші, а деякі погані. Деякі з цих генів були втрачені назавжди (через природний відбір, що відкидає несприятливі успадковані риси), але деякі з них застрягли. Прюфер і Паабо кажуть, що на основі нового високоякісного генома сучасні популяції містять від 1,8 до 2,6 відсотка неандертальської ДНК, що вище, ніж попередні оцінки, які становлять від 1,5 до 2,1 відсотка. Більш конкретно, східні азіати мають від 2,3 до 2,6 відсотка неандертальської ДНК, тоді як люди з Західної Європи і Азії зберегли ДНК від 1,8 до 2,4 відсотка. Африканських популяцій практично немає, тому що їх предки не злучалися з неандертальцями.

Нарешті, дослідники змогли ідентифікувати функції варіантів генів, які як і раніше впливають на людей сьогодні. До них відносяться гени, пов’язані з рівнями холестерину ЛПНЩ і вітаміну D в плазмі, порушеннями харчування, вісцеральним жировим накопиченням, ревматоїдним артритом, шизофренією і реакцією на антипсихотичні препарати. «Це додає переконливих доказів того, що пращури неандертальців впливають на ризик захворювання у сучасних людей, особливо щодо неврологічних, психіатричних, імунологічних і дерматологічних фенотипів [захворювання шкіри, нігтів, волосся]», – пишуть дослідники. Деякі з цих успадкованих характеристик дозволили сучасним людям вижити за межами Африки, але тепер роблять нас сприйнятливими до захворювань сьогодні.

Енн Стоун, антропологічний генетик в Університеті штату Арізона, яка не брала участі в дослідженні, говорить, що найдивніше в нових дослідженнях полягає в тому, що вчені змогли знайти таку прекрасно збережену генетичну послідовність.

«З цієї інформації, однак, я думаю, що найбільш цікавим для мене був доказ того, що стародавні сучасні люди були схрещені з неандертальцями дуже рано (ми бачимо це в геномах неандертальців) в час, який був, як ми міркуємо, до великого руху Африки (що призвело до колонізації решти світу сучасними людьми), – сказала Стоун Gizmodo. Інший дивовижний аспект полягав у тому, що рівень генетичної різноманітності був аналогічний рівню, що спостерігається в деяких ізольованих сучасних людських популяціях. Це відрізняється від того, що було помічено в Алтайському неандертальці, який був досить інбредним».

(Інбридинг – форма гомогамії, схрещування близькоспоріднених форм у межах однієї популяції організмів. Вікіпедія)

Аспект дослідження, який не здивував Стоун – але тим не менше вона знайшла його класним – полягав у тому, що індивідуум Vindija 33.19 був більш тісно пов’язаний з населенням неандертальців, які схрестилися з древніми сучасними людьми, що вийшли з Африки. «Це не дивно, з огляду на розташування печери [яка] набагато ближче до області, де, як ми думаємо, це сталося», – сказала вона.

Досить дивно, що вчені можуть дізнатися з 52 000-річної нитки ДНК.