Наши неандертальские гены помогли нам стать жаворонками

Новые исследования показывают, что гены, унаследованные от наших вымерших кузенов, возможно, наделили нас способностью просыпаться рано и бодро. В частности, речь идет про скрещивание Homo sapiens и неандертальцев, которые привносили свою ДНК в наш геном.

Первым современным людям, прибывшим в Евразию, пришлось адаптироваться к ряду экологических проблем, в том числе к большим сезонным колебаниям светового дня, чем они привыкли на своей африканской родине. К счастью для них, их новый дом уже был заселен другими группами людей, хорошо приспособленными к жизни в более высоких широтах.

Скрещиваясь с евразийскими неандертальцами, древние Homo sapiens приобрели множество вредных генов в дополнение к нескольким положительным генетическим чертам, которые, возможно, помогли им процветать в их незнакомой северной среде обитания. Чтобы выяснить, повлиял ли этот генетический кроссовер на наши режимы сна, авторы еще не рецензируемого исследования, доступного пока в виде препринта на сайте bioRxiv, использовали методы машинного обучения на основе последовательностей для выявления архаичных вариантов в геноме человека, которые влияют на циркадные ритмы. 

Циркадный ритм, также известный как «биологические часы», действует как встроенный регулятор циклов сна и бодрствования. Хотя на эту внутреннюю систему хронометража влияет широкий спектр факторов окружающей среды, циркадные гены также играют огромную роль в определении того, относится ли человек к хронотипу «жаворонка» или «совы».

«Скрещивание между современными людьми и неандертальцами создало потенциал для адаптивной интрогрессии по мере того, как люди перемещались в новую среду, которая была населена неандертальцами в течение сотен тысяч лет», — отмечают авторы исследования. «Мы выявили множество архаичных специфических вариантов, которые могут влиять на сплайсинг и регуляцию циркадных генов», — продолжают они.

Анализируя природу этих вариантов, исследователи заметили, что все они, похоже, сдвигают циркадный ритм в одном направлении. «Самые сильные ассоциированные варианты повышают вероятность того, что евразийцы будут жаворонками», — говорят они.

Хотя точно неясно, почему ранний хронотип будет выгоден в высоких широтах, авторы исследования отмечают, что аналогичные циркадные адаптации наблюдаются у других видов, населяющих северные территории. У плодовых мушек, например, эти гены ранней пташки помогают биологическим часам синхронизироваться с летним сезоном, когда дни длинные и солнце восходит рано.

Исследователи заключают, что «направленные эффекты интрогрессированных вариантов циркадных генов на ранний хронотип […] можно рассматривать как потенциально адаптивные».