В Китае обнаружили древнюю, ранее неизвестную человеческую родословную

Фото из открытых источников

Международная группа ученых проанализировала ДНК трех человек, живших от 11 000 до 9 000 лет назад на археологическом участке Дунхулинь, расположенном на территории современного западного Пекина. Результаты, опубликованные в журнале Current Biology, указывают на то, что у одного человека ранее не было выявлено предков, или же это смесь уже исчезнувших генетических линий.

Археологический памятник Дунхулинь, расположенный на равнине Северного Китая, является одним из немногих мест, документирующих переход от обществ охотников-собирателей к первым земледельческим общинам. Там археологи обнаружили остатки прочных жилищ, полированные каменные орудия, керамику и, что наиболее важно, свидетельства начала выращивания проса. Ученым удалось выделить и секвенировать геном двух человек, похороненных на этом месте, с четким археологическим контекстом, а также митохондриальную ДНК третьего.

Самый древний экземпляр, обозначенный как DHL_M1, жил от 11 170 до 10 700 лет назад, прямо в конце последнего ледникового периода. Второй, DHL_M2, примерно на 2000 лет моложе и датируется периодом от 9263 до 9027 лет назад, уже во время потепления в начале голоцена. Третий, DHL_M02, не имеет определенного стратиграфического контекста, но датируется периодом от 10 200 до 9300 лет назад.

Генетический анализ самого древнего индивида, DHL_M1, выявил неожиданную находку. Его родословная не совпадает ни с одной из известных до сих пор групп из Северной Восточной Азии. Исследователи классифицируют его как «раннюю отделившуюся линию», то есть линию, отделившуюся от общего ствола популяций Северной Восточной Азии очень давно.

Авторы статьи поясняют, что мы выявили рано отделившуюся северо-восточноазиатскую линию, представленную индивидом DHL_M1, возраст которого составляет приблизительно 11 000 лет. Эта линия столь же древняя и глубоко укоренившаяся, как и линия самого раннего известного на сегодняшний день индивида, называемого AR19K, который жил около 19 000 лет назад в бассейне реки Амур, в тысячах километров к северо-востоку. Однако, несмотря на такое отдаленное происхождение, DHL_M1 и AR19K следовали разным генетическим траекториям, что указывает на то, что в конце ледникового периода северную часть Восточной Азии населяло несколько различных линий.

Удивительно, но DHL_M1 не является прямым предком более поздних популяций в регионе. Фактически, он имеет меньше генетических сходств с другими группами Северной Азии, чем AR19K или другие более поздние индивиды. Ученые пытались смоделировать его генетический состав, смешивая известные источники, но ни одна комбинация полностью не объяснила его ДНК. Это предполагает, что он может представлять собой ранее не признанное происхождение или смесь линий, которые уже исчезли.

Что касается материнской линии, то DHL_M1 и индивид DHL_M02 принадлежат к митохондриальной гаплогруппе D4h, группе, возникшей в Северной Восточной Азии и пережившей два крупных периода экспансии в конце плейстоцена. Анализ с использованием молекулярных часов показывает, что расхождение их субпопуляций произошло приблизительно 14 000 и 13 000 лет назад соответственно, что подтверждает идею о том, что эти популяции существовали и диверсифицировались задолго до начала перехода к неолиту.

Самый молодой индивид, DHL_M2, живший примерно на 2000 лет позже DHL_M1, демонстрирует совершенно иной генетический профиль. Анализы ясно показывают, что он не является прямым потомком DHL_M1. Статистические тесты древней ДНК указывают на то, что DHL_M2 имеет больше общих аллелей с другим индивидом по имени Юмин, охотником-собирателем, жившим около 8400 лет назад на плато Внутренняя Монголия, чем со своим местным предшественником из Дунхулиня.

Авторы отмечают, что мы обнаружили специфическую генетическую связь между DHL_M2 и источником, связанным с Юмином. Однако его также нельзя просто представить как смесь Юмина и других известных популяций. У DHL_M2, по-видимому, есть дополнительный компонент, который не соответствует ни одной из ранее описанных линий Северной Восточной Азии. Этот заметный генетический сдвиг на одном и том же участке за относительно короткий период указывает на значительную мобильность населения во время послеледникового потепления.

Исследователи предполагают, что местное население, представленное DHL_M1, не было полностью замещено, а могло частично внести свой вклад в происхождение DHL_M2. Однако генетический профиль явно значительно изменился. Это открытие согласуется с тем, что уже наблюдали физические антропологи: черепа двух индивидов демонстрируют заметные морфологические различия, более значительные, чем те, которые наблюдаются между более поздними неолитическими популяциями. Это также соответствует различиям в керамике, найденной в нижнем и верхнем слоях стоянки.

Несмотря на генетические изменения, одно осталось неизменным: постепенное внедрение неолитических практик. Ботанические находки показывают, что доля одомашненного проса увеличивалась от нижнего уровня к верхнему. Другими словами, по мере того как популяции сменяли друг друга, технологии и натуральное хозяйство продолжали развиваться в направлении земледелия.

Главный вывод исследования заключается в том, что переход от палеолита к неолиту в Северной Восточной Азии не был похож на то, что происходило на Ближнем Востоке или в Европе. На Ближнем Востоке местные охотники-собиратели перешли к земледелию без существенных изменений численности населения. В Европе же, напротив, появление земледелия сопровождалось массовой сменой населения, когда анатолийские земледельцы расширили свои владения и вытеснили европейских охотников-собирателей.

В северном Китае ситуация была иной. Мы наблюдали гетерогенные северо-восточноазиатские линии в процессе перехода, одновременно выявляя изменения численности населения на стоянке Дунхулинь, несмотря на наличие непрерывных практик неолитизации. Эта картина отличается от вызванного земледелием роста населения в Юго-Западной Азии и Европе в раннем голоцене, что указывает на особую траекторию перехода от палеолита к неолиту в северной части Восточной Азии, отмечают авторы статьи.

Исследование также выявило взаимодействия на больших расстояниях. DHL_M1 имеет общие аллели с более поздними популяциями из бассейна реки Амур (например, AR14K), а DHL_M2 — с популяциями с Монгольского плато (Юмин). Кроме того, на этом участке исследователи обнаружили украшения, изготовленные из морских раковин вида Neritina violacea и из скорлупы страусиных яиц — экзотические материалы, демонстрирующие существование сетей обмена, связывающих это сообщество с очень отдаленными регионами.

Несмотря на их роль в переходном процессе, ни линия DHL_M1, ни линия DHL_M2 не оставили глубокого следа в современных популяциях. Анализ показывает, что DHL_M2 имеет больше общих аллелей с современными популяциями, чем DHL_M1, но в целом его вклад был скромным. Митохондриальная гаплогруппа DHL_M2 — G4, очень редкая линия, которая лишь спорадически документирована у современных людей из Китая и Японии. Его Y-хромосома принадлежит к линии N-F1360, но занимает базальное положение, не разветвляясь на сублинии, встречающиеся сегодня.

Исследователи также обнаружили, что оба индивида демонстрируют схожий уровень архаичного происхождения (то есть ДНК, унаследованной от неандертальцев и денисовцев) по сравнению с другими жителями Восточной Азии того же периода и более позднего времени. Это говорит о том, что смешение с архаичными гомининами произошло раньше и стабилизировалось.

Работа, проведенная лабораторией Цяомэй Фу в Институте палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Китайской академии наук, представляет собой значительный шаг вперед, поскольку впервые древние геномы в этом критически важном регионе связаны с подробным археологическим контекстом. До сих пор немногочисленные геномы из Северной Восточной Азии, возраст которых превышал 10 000 лет, были получены из останков без четкого культурного контекста, что препятствовало прямой связи между генетическими изменениями и изменениями в образе жизни.

Археологический памятник Дунхулин уникален тем, что документирует два тысячелетия непрерывных изменений в одном и том же месте, от конца последнего ледникового периода до климатического оптимума раннего голоцена. Сочетание генетических, археологических и палеоэкологических данных позволяет составить гораздо более детальную картину того, как люди адаптировались к окончанию ледникового периода.

До настоящего времени преобладала гипотеза о том, что неолитизация в Северной Восточной Азии была постепенным процессом, осуществляемым небольшими, разнообразными группами охотников-собирателей, которые самостоятельно осваивали земледелие без крупных миграционных волн. Данные из Дунхулиня подтверждают эту точку зрения: существует генетическое разнообразие, происходят изменения численности населения, но нет полного замещения, вызванного иностранными земледельцами. Земледелие с использованием проса развивалось локально, и популяции, практикующие его, менялись со временем, но всегда в рамках широкого спектра северо-восточноазиатского происхождения.

Авторы приходят к выводу, что, хотя около 10 000 лет назад в Северной Восточной Азии были обнаружены разнообразные генетические линии, все они укладываются в широкий диапазон северо-восточноазиатского происхождения, без значительного влияния внешних генетических компонентов. Это подтверждает идею о том, что Северный Китай был независимым центром неолитизации со своей собственной динамикой населения, отличной от динамики других регионов мира.

Исследование оставляет много вопросов открытыми. Ученые признают, что для точного понимания того, насколько широко распространялось влияние таких линий, как DHL_M2, необходимы дополнительные образцы древней ДНК раннего и среднего неолита. На данный момент ясно одно: история становления земледельцев в Китае гораздо богаче и разнообразнее, чем считалось ранее.