Геном давно вымершего древнего человека скрывается внутри нас

Фото из открытых источников

Наши предки скрещивались как минимум с двумя древними линиями человека, помимо неандертальцев и денисовцев, и теперь усовершенствованный метод позволил нам гораздо лучше понять, какие участки нашей ДНК произошли от них. Фактически, он показывает, что почти весь геном одного из этих «призрачных предков» сохранился в виде небольших фрагментов, распределенных среди всех ныне живущих людей. Результаты нового исследования были опубликованы в журнале Science.

У любого человека, живущего сегодня, от 0,5 до 1 процента ДНК происходит от этого «призрачного предка», говорит Юлин Чжан из Калифорнийского университета. Но у разных людей разные фрагменты ДНК от них, и, что важно, они распределены довольно равномерно по геному.

«Мы обнаружили, что почти все участки генома имеют «призрачное происхождение», — говорит соавтор исследования Прия Мурджани.

Это означает, что, если бы все фрагменты можно было собрать воедино, возможно было бы собрать почти полный геном этого «призрачного» предка, хотя команда пока этого не пыталась сделать.

Более ранние исследования показали, что Homo sapiens скрещивались с неандертальцами и денисовцами в течение последних 50 000 лет. Эти исследования основывались на древних последовательностях ДНК из ископаемых останков.

Хотя другие работы также идентифицировали «призрачное» происхождение в человеческих геномах, новый подход этой команды гораздо мощнее, говорит Мурджани. Он основан на построении «генеалогического древа» для частей генома, что стало вычислительно возможным лишь недавно. Исследователи показали, что этот подход работает, идентифицировав ДНК неандертальцев и денисовцев только в геномах современных людей.

«Я считаю, что это следующий рубеж исследований в области генетики человека, потому что он позволяет нам узнать даже о наших предках, для которых у нас нет никаких ископаемых [ДНК] доказательств», — говорит Мурджани.

В нас сохранилась лишь небольшая часть геномов неандертальцев и денисовцев. «Длинные сегменты генома либо лишены, либо содержат очень низкую долю неандертальского или денисовского происхождения», — говорит член исследовательской группы Арджун Бидданда из Университета Джонса Хопкинса в Мэриленде. «Тем не менее, нам удалось обнаружить довольно высокую долю этого «призрачного» происхождения в этих регионах».

Исследователи считают, что это связано с тем, что популяции неандертальцев и денисовцев были очень малы, и, следовательно, у них была более высокая вероятность наличия вредных мутаций. «Скорее всего, в этих регионах происходил отбор против неандертальского или денисовского происхождения», — говорит Мурджани.

Но гораздо большая часть ДНК, происходящей от одного «призрачного» предка, по-видимому, подверглась отбору или, по крайней мере, была нейтральной с эволюционной точки зрения. Вероятно, это связано с тем, что популяция этого «призрачного» предка была намного больше, говорит она.

Работа исследовательской группы предполагает, что «призрачный предок» отделился от основных линий, ведущих к современным людям, около 800 000 лет назад. Затем, некоторое время спустя, две линии снова соединились и скрещивались.

«Поскольку все современные люди несут в себе следы «призрачного предка», наиболее вероятно, что генный поток произошел в Африке, и эта популяция существовала в Африке», — говорит Мурджани. Исходя из всех этих факторов, исследователи предполагают, что этим «призрачным предком» может быть вид, известный по ископаемым останкам, например, Homo heidelbergensis.

Второй «призрачный предок», идентифицированный с помощью их подхода, гораздо старше. Он отделился от основной линии, ведущей к современным людям, около 1,8 миллиона лет назад. В какой-то момент позже денисовцы в Евразии скрещивались с этим «сверх-архаичным» предком.

«Современные люди также унаследовали эти сверхархаичные сегменты через генный поток денисовцев, и теперь мы можем обнаружить блоки этой сверхархаичной родословной», — говорит Мурджани.

Это важная и новаторская работа, говорит Крис Стрингер из Музея естественной истории в Лондоне.

Он согласен с тем, что более поздним «призрачным» предком мог быть Homo heidelbergensis — ископаемые свидетельства показывают, что этот вид присутствовал в Африке еще 300 000 лет назад. Наиболее вероятным кандидатом на роль сверхархаичной «призрачной» линии должен быть Homo erectus, говорит он.

«Эти результаты захватывающие, — говорит Стрингер. — Они предоставляют косвенные способы реконструкции частей геномов более примитивных видов, таких как Homo erectus и Homo heidelbergensis».