Встреча неандертальцев и Homo sapiens в их геномах
Около 40 000 лет назад неандертальцы, сотни тысяч лет жившие в западной части Евразийского континента, уступили место прибывшим из Африки Homo sapiens. Эта замена была не мгновенной: виды сосуществовали несколько тысячелетий, что привело к интеграции ДНК неандертальцев в геном Homo sapiens.
Исследователи из Женевского университета (UNIGE) проанализировали распределение доли ДНК, унаследованной от неандертальцев, в геномах людей (Homo sapiens) за последние 40 000 лет. Статистический анализ выявил небольшие вариации во времени и географическом пространстве. Работа, опубликованная в журнале Science Advances, помогает понять общую историю этих двух видов.
Благодаря секвенированию геномов и сравнительному анализу установлено, что неандертальцы и Homo sapiens скрещивались, и эти встречи иногда давали потомство. Это привело к наличию около 2% ДНК неандертальского происхождения у современных евразийцев. Однако этот процент немного варьируется между регионами Евразии: ДНК неандертальцев несколько более обильна в геномах азиатских популяций, чем европейских.
Европа: территория, разделяемая обоими видами
Одна из гипотез команды Матиаса Курра, старшего преподавателя кафедры генетики и эволюции UNIGE, основана на миграционных потоках: когда мигрирующая популяция гибридизируется с местной, доля ДНК местной популяции в зоне их совместного обитания имеет тенденцию увеличиваться с расстоянием от точки отправления мигрантов.
В случае Homo sapiens и неандертальцев гипотеза такова: чем дальше от Африки (точки происхождения Homo sapiens), тем больше доля ДНК от неандертальцев, популяция которых была в основном сосредоточена в Европе. Для проверки использовалась база данных Гарвардской медицинской школы, включающая более 4000 геномов людей, живших в Евразии последние 40 тысячелетий.
«Наше исследование в основном сосредоточено на европейских популяциях, поскольку мы, очевидно, зависим от обнаружения костей и сохранности ДНК. Оказалось, что археологических раскопок в Европе было гораздо больше, что значительно облегчает изучение геномов европейских популяций», — объясняет Клаудио Килоран, соавтор исследования.
Статистический анализ показал, что в период после расселения Homo sapiens из Африки геномы палеолитических охотников-собирателей, живших в Европе, содержали немного более высокую долю ДНК неандертальского происхождения, чем геномы живших в Азии. Этот результат противоречит текущей ситуации, но согласуется с палеонтологическими данными, поскольку присутствие неандертальцев в основном фиксировалось в Западной Евразии (их кости не находили восточнее Алтайского региона Сибири).
Прибытие анатолийских земледельцев меняет геномы
Позже, во время перехода к неолиту (смены образа жизни с охотников-собирателей на земледельческий) 10 000–5 000 лет назад, исследование показывает снижение доли ДНК неандертальского происхождения в геномах европейских популяций. В результате процент стал немного ниже, чем у азиатских популяций (как наблюдается сейчас).
Это снижение совпало с прибытием в Европу первых земледельцев из Анатолии (западный полуостров Турции) и Эгейского региона, которые сами несли меньшую долю ДНК неандертальского происхождения, чем жители Европы того времени. Смешиваясь с населением Европы, геномы анатолийских земледельцев немного «разбавили» неандертальскую ДНК.
«Мы начинаем иметь достаточно данных, чтобы всё более точно описывать процент ДНК неандертальского происхождения в геноме Homo sapiens в определённые периоды предыстории. Наша работа может служить ориентиром для будущих исследований, чтобы легче обнаруживать генетические профили, отклоняющиеся от среднего, что может указывать на преимущественный или неблагоприятный эффект», — заключает Матиас Куррат.