Неандертальцы могли быть "жаворонками", говорится в новом исследовании

Новое исследование предполагает, что генетический материал от предков-неандертальцев мог способствовать склонности некоторых современных людей быть "жаворонками" — людьми, которым комфортнее рано вставать и рано ложиться.

Результаты опубликованы в журнале Genome Biology and Evolution.

Анатомически современные люди возникли в Африке около 300 000 лет назад. Около 70 000 лет назад предки современных евразийских людей начали мигрировать в Евразию, где столкнулись с новыми условиями, включая более высокие широты с большей сезонной вариацией светового дня и температуры.

Другие гоминины, такие как неандертальцы и денисовцы, жили в Евразии уже более 400 000 лет. Эти архаичные гоминины отделились от современных людей около 700 000 лет назад, и наши предки эволюционировали в разных условиях. Когда люди пришли в Евразию, они скрещивались с местными архаичными гомининами, что создало потенциал для получения генетических вариантов, уже адаптированных к новой среде.

Исследователи определили набор из 246 циркадных генов. Они обнаружили сотни генетических вариантов, специфичных для каждой линии, которые потенциально могут влиять на гены, участвующие в циркадных ритмах. С помощью методов искусственного интеллекта они выделили 28 циркадных генов, содержащих варианты, которые могли изменять сплайсинг у архаичных людей, и 16 генов, регуляция которых, вероятно, различалась у современных и архаичных гомининов.

Это указывает на вероятные функциональные различия в циркадных часах. Поскольку предки евразийских современных людей и неандертальцы скрещивались, некоторые люди могли получить циркадные варианты от неандертальцев.

Чтобы проверить это, учёные изучили, связаны ли интрогрессированные генетические варианты (перешедшие от неандертальцев к современным людям) с предпочтениями времени сна и бодрствования на большой когорте в несколько сотен тысяч человек из UK Biobank.

Они обнаружили множество интрогрессированных вариантов, влияющих на предпочтения сна, и, что наиболее поразительно, эти варианты последовательно увеличивают "утренность" — склонность рано просыпаться. Это предполагает направленное влияние на признак и согласуется с адаптациями к высоким широтам, наблюдаемыми у других животных.

Повышенная "утренность" у людей связана с укорочением периода циркадных часов. Это, вероятно, выгодно на высоких широтах, так как позволяет быстрее синхронизировать цикл сна/бодрствования с внешними временными сигналами. Укорочение циркадного периода необходимо для синхронизации с удлинённым летним световым днём на высоких широтах, что показано на примере плодовых мушек.

Таким образом, смещение в сторону "утренности" у интрогрессированных вариантов может указывать на отбор в сторону укорочения циркадного периода у популяций, живущих на высоких широтах. Склонность быть "жаворонком" могла быть эволюционно выгодной для наших предков, живших в Европе на высоких широтах, и поэтому стала неандертальской генетической характеристикой, которую стоило сохранить.

"Объединив древнюю ДНК, крупномасштабные генетические исследования современных людей и искусственный интеллект, мы обнаружили существенные генетические различия в циркадных системах неандертальцев и современных людей", — сказал ведущий автор статьи Джон А. Капра. — "Затем, проанализировав фрагменты ДНК неандертальцев, которые остались в геномах современных людей, мы обнаружили поразительную тенденцию: многие из них влияют на контроль циркадных генов у современных людей, и эти эффекты преимущественно направлены на увеличение склонности быть "жаворонком".