Расшифровка истории человечества с помощью древней ДНК

В этом году отмечается 20-я годовщина секвенирования генома человека. В честь этого события группа исследователей во главе с профессором Ф.У. Цяомей из Института палеонтологии и палеоантропологии позвоночных (IVPP) Китайской академии наук провела обзор последних достижений в области древней ДНК (аДНК), так называемой допотопной ДНК, полученной из останков очень старых организмов. Этот обзор был опубликован в журнале Science, а коротко он приведен в phys.org. 

Исследования древней ДНК начались с коротких фрагментов ДНК и впоследствии продвинулись вперед благодаря широкому применению методов высокопроизводительного секвенирования (HTS). В 2010 году публикация сразу трех проектов древних геномов (неандертальца, денисовца и современного человека возрастом 4 тысячи лет из Гренландии) ознаменовала новую эру в исследованиях аДНК. 

Тогда удалось реконструировать геномы вымерших архаичных людей (то есть неандертальцев и денисовцев). Важно отметить, что сначала денисовцы были идентифицированы с использованием только данных аДНК. Было показано, что эти две архаические линии отделились от современного человека примерно 550 тысяч лет назад. Впоследствии  (около 400 тысяч лет назад) они отделились друг от друга.

Эти анализы аДНК показали, что архаические и современные люди не остались изолированными друг от друга после разделения. Было обнаружено множество волн интрогрессии между архаичными людьми и современными людьми. Кроме того, две архаические линии смешались между собой, как показал архаичный человек возрастом около 50 тысяч лет, у которого были мать неандерталец и отец денисовец. 

Что касается раннего современного человеческого населения, генетические данные подтверждают происхождение из Африки. Однако по-прежнему сложно определить единую модель для характеристики африканского происхождения. В любом случае, в период где-то между  250–200 тыс. лет назад пять основных ветвей, способствовавших раннему современному человеческому происхождению, начали отделяться друг от друга в течение короткого времени в Африке. 

В Евразии геномные данные были получены от ранних современных людей, возраст которых составляет около 45 тысяч лет. Эти данные раскрывают несколько ранних человеческих родословных. Некоторые из них не обнаруживают генетической преемственности с более поздними популяциями, в то время как другие, в том числе представляющие древних северных сибиряков, древних европейцев и древних азиатов, могут быть генетически связаны с современными человеческими популяциями . Со временем увеличивающаяся структура населения, большее взаимодействие населения и более высокая миграция происходили по всей Евразии. 

Исследования древней ДНК существенно расширили понимание истории человечества. Однако пока это только поверхностное исследование и для дальнейшего изучения нужно приложить немало усилий. Необходимо продолжить дальнейший отбор образцов из древних геномов, относящихся к разным регионам, а также использовать другую древнюю молекулярную информацию.

Ученые отмечают, что помимо расширения понимания истории человечества в целом, исследования аДНК также улучшили наше понимание биологии человека. Изучение того, как люди адаптировались к экстремальным условиям, таким как последний ледниковый максимум и инфекционные агенты в прошлом, поможет справиться с новыми проблемами, такими как изменение климата и возможные пандемии в будущем.