Жившие в одной пещере с разницей в 10 000 лет неандертальцы были родственниками

Крошечный фрагмент кости возрастом 110 000 лет, найденный в Алтайских горах Сибири, показывает, что два неандертальца, жившие в одной и той же пещере с разницей в 10 тысячелетий, были дальними родственниками. Этот фрагмент также позволил расшифровать четвертый на сегодняшний день полный геном неандертальца, проливая свет на то, насколько малочисленными и изолированными были неандертальцы задолго до своего исчезновения около 34 000 лет назад.

Исследователи обнаружили фрагмент кости в Денисовой пещере, где на протяжении почти 300 000 лет периодически жили как неандертальцы, так и денисовцы. В исследовании, опубликованном в журнале PNAS, исследователи сравнили геном 110 000-летнего неандертальца мужского пола (обозначенный как D17) с тремя другими полными геномами неандертальцев, чтобы лучше понять популяционную структуру неандертальцев.

Исследователи сравнили геном D17 с геномом неандертальца женского пола (обозначенного как D5), датируемым 120 000 лет назад, из той же пещеры. Они обнаружили, что, хотя D5 не являлась прямым предком D17, оба неандертальца принадлежали к близкородственным линиям, связанным общим предком. Эта отдаленная биологическая связь предполагает, что неандертальцы долгое время присутствовали в Алтайском регионе, заявили исследователи.

«Однако, скорее всего, Денисова пещера была частью более обширного ландшафта, неоднократно использовавшегося этими популяциями неандертальцев на протяжении времени, а не местом, занимаемым одной непрерывной группой», — говорит соавтор исследования профессор Диендо Массилани.

Результаты исследования также показали, что неандертальцы в Алтайском регионе жили очень небольшими и сильно изолированными популяциями, насчитывающими 50 или менее человек, о чем свидетельствуют более сильные генетические маркеры инбридинга. В частности, исследователи обнаружили, что у анализируемых ими индивидов были большие участки идентичной ДНК, что указывает на очень близкое родство их родителей — например, двоюродных братьев и сестер.

Новые исследования дополняют предыдущие работы, показавшие, что неандертальцы жили в меньших и более изолированных группах, чем наш собственный вид. Исследование 2022 года показало, что одна община неандертальцев на Алтае насчитывала около 20 человек, в то время как другое исследование предоставило доказательства изоляции группы в течение примерно 50 000 лет. Многие исследователи указывали на инбридинг и изоляцию как на причины исчезновения неандертальцев около 34 000 лет назад. Но последние результаты предполагают, что неандертальцы также выживали в течение длительных периодов в экстремальных условиях изоляции и малочисленности популяции.

Массилиани и его коллеги также обнаружили, что алтайские неандертальцы сильно отличались от более поздних европейских неандертальцев. В ходе генетического анализа исследователи установили, что алтайский неандерталец D17 был более тесно связан с D5, чем любой из них с неандертальцами в Европе или с более поздними популяциями в Алтайском регионе. Это говорит о том, что популяции неандертальцев из Восточной и Западной Евразии генетически разошлись друг от друга за относительно короткий промежуток времени и на довольно небольшой географической территории.

«Хотя индивиды, геномы которых мы получили, были разделены в среднем всего примерно на 50 000 лет, они достигли уровня различий, подобного тому, который мы наблюдаем сегодня между некоторыми из наиболее обособленных человеческих популяций, такими как люди из Центральной Африки и Папуа-Новой Гвинеи, которые разделились около 300 000 лет назад», — сказал Массилани.

У нас уже достаточно геномов неандертальцев, чтобы делать какие-либо выводы об их популяционной структуре. Популяции — это группы индивидов, поэтому чем больше данных, тем лучше.

Вероятно, из-за своей малочисленности и изолированности популяции неандертальцев генетически отличались друг от друга гораздо быстрее, сказал Массилани. Возможно, это произошло потому, что в небольших изолированных группах процесс, называемый генетическим дрейфом, может привести к тому, что случайные генетические изменения будут встречаться чаще с течением времени.

«Мы уже знали, что неандертальцы не представляли собой единую однородную популяцию, расселенную по всей Евразии, а были лоскутным одеялом из групп, сформированных сложными демографическими процессами, включая дивергенцию, миграцию, локальные вымирания и замещение», — сказал он. «Что поразительно в наших результатах, так это то, насколько дифференцированными могли стать эти популяции».

Массилани отметил, что высокая степень генетической обособленности и различий между группами, возможно, ограничила способность неандертальцев адаптироваться к изменениям окружающей среды.

Исследование предоставляет новые сведения о структуре популяций неандертальцев, заявил один из экспертов.

«Наличие двух секвенированных геномов неандертальцев, проживающих в столь близком географическом районе, дает новые и более точные данные об их популяции», — сказал Лео Планш из Междисциплинарной лаборатории цифровых наук Парижского университета Сакле, не принимавший участия в исследовании. «У нас начинает быть достаточно геномов неандертальцев, чтобы делать какие-либо выводы об их популяционной структуре. Популяции — это группы индивидов, поэтому чем больше данных, тем лучше».