Генетическое исследование раскрывает скрытую главу в эволюции человека

Современные люди произошли не от одной, а как минимум от двух предковых популяций, которые разошлись, а затем вновь соединились задолго до расселения людей по планете.

Используя продвинутый анализ полных геномных последовательностей, исследователи из Кембриджского университета обнаружили свидетельства того, что современные люди — результат генетического смешения двух древних популяций, разделившихся около 1,5 миллиона лет назад. Около 300 000 лет назад эти группы вновь объединились, причем одна из них внесла 80% генетического материала современных людей, а другая — 20%.

Последние два десятилетия в эволюционной генетике человека господствовала точка зрения, что Homo sapiens впервые появились в Африке около 200 000–300 000 лет назад и произошли от единой линии. Однако новые результаты, опубликованные в журнале Nature Genetics, указывают на более сложную историю.

Исследование показывает, что задолго до скрещивания с неандертальцами и денисовцами (около 50 000 лет назад) произошло гораздо более масштабное генетическое смешение. В отличие от ДНК неандертальцев, составляющей около 2% генома современных неафриканцев, это древнее смешение внесло в 10 раз больше материала и присутствует у всех современных людей.

Команда использовала данные 1000 Genomes Project и разработала вычислительный алгоритм cobraa, моделирующий разделение и последующее слияние древних популяций. Анализ показал, что сразу после разделения одна из популяций пережила резкое сокращение численности («бутылочное горлышко»), а затем медленно росла в течение миллиона лет. Именно эта популяция позже внесла 80% генетического материала современных людей и, вероятно, была предковой для неандертальцев и денисовцев.

При этом гены от второй популяции, составляющей меньшинство, особенно связанные с функцией мозга и нейронной обработкой, могли сыграть решающую роль в эволюции человека. Также обнаружено, что гены, унаследованные от этой второй популяции, часто располагались вдали от функциональных областей генома, что может указывать на процесс очищающего отбора.

Метод cobraa был также применен к данным по летучим мышам, дельфинам, шимпанзе и гориллам, выявив свидетельства древней структуры популяций у некоторых из них. Это говорит о том, что межвидовое скрещивание и генетический обмен, вероятно, неоднократно играли важную роль в возникновении новых видов.

Кто же были эти загадочные предки? Ископаемые свидетельства указывают, что в этот период в Африке и других регионах жили такие виды, как Homo erectus и Homo heidelbergensis, что делает их потенциальными кандидатами. Для точной идентификации потребуются дальнейшие исследования.