8 ноя в 19:51 mir-znaniy :

Неандертальцы

Биоинформатик Михаил Гельфанд об истории человека, расшифровке генома древнего человека и денисовцах


Когда я был маленький и читал хорошие научно-популярные книжки, то история человека там была линейная: сначала была обезьяна, потом питекантроп, затем австралопитек, далее неандерталец и, наконец, современный человек, кроманьонец. Прошло время, и оказалось, что все было не так. Выяснилось, что неандертальцы — это не примитивная форма современных людей, не предки, а сестринская ветка. Генеалогическое древо человека оказалось с большим количеством боковых веточек, чьи представители вымерли. Остались только потомки кроманьонцев — мы с вами.

Неандертальцы жили в Европе и Азии, а кроманьонцы — в Африке. То есть неандертальцы из Африки вышли примерно полмиллиона лет назад, заселили Европу и Азию. Одна ветка кроманьонцев вышла из Африки, пришла в Европу, увидела там неандертальцев. И всем было страшно интересно, а что там происходило. Писались романы про древних людей, как наши предки с дикарями воевали.

Археологи и антропологи пытались понять, были ли действительно контакты между неандертальцами и кроманьонцами, или неандертальцы вымерли к тому времени, как кроманьонцы пришли, или они жили в разных местах и никогда не встречались. Все было довольно противоречиво. С одной стороны, находили пещеры, где неандертальские слои чередовались с кроманьонскими. С другой стороны, может быть, там мыши норы рыли и все перемешали. Затем люди научились определять последовательности древней ДНК и прочитали геном неандертальца. После чего сравнили его с геномами современных людей. Оказалось, что у людей, которые живут в современной Европе и Азии, есть примерно 1,5–2% от неандертальских генов. Стало ясно, что они не только встречались и контактировали, но и контактировали в близком смысле.

Потом была найдена чудесная Денисова пещера на Алтае. Считалось, что она неандертальская. В ней удивительным образом хорошо сохраняется ДНК, никто не знает почему. Вообще, древняя ДНК сильно разрушена, и с ней очень тяжело работать. А в Денисовой она почему-то сохраняется. Ученые взяли фалангу мизинца, выделили ДНК, определили последовательность. Этот древний человек оказался не неандертальцем, как думали, а третьей веткой человечества, которая так и называется — денисовец. Они немного ближе к неандертальцам, чем к нам. То есть сначала разделились кроманьонцы и общие предки неандертальцев с денисовцами. И почти сразу после этого разделились неандертальцы и денисовцы. Мы про них практически ничего не знаем, потому что в этой пещере люди жили, но захоронений нет. Поэтому там были найдены только маленькие фрагменты костей: фаланги пальцев, зубы. У нас от денисовцев нет никакой антропологии: больших костей, скелетов, черепов, только геном. Еще антропологи пытаются по бугоркам на зубах что-то определять.

Оказалось, что в геномах папуасов и австронезийцев примерно 5% денисовских генов. В какой-то момент ветка человечества, которая заселяла Океанию, Индонезию и Австралию, встретилась с денисовцами и получила эти 5% денисовских генов в свой геном. Получается, что денисовцы не жили на очень больших территориях: ни одна схема заселения Индонезии и Австралии не предусматривает заходы на Алтай.

Что можно делать с этим набором генов? Я сказал, что у вас и у меня по 1,5% генов неандертальца, но это разные 1,5%. Мы можем взять много тысяч современных людей, у каждого из них определить его неандертальские варианты, а потом все это собрать и реконструировать неандертальца, который был нашим прадедушкой или прабабушкой. Точно так же можно сделать с денисовцами. Это на самом деле ерунда, потому что гибридизаций было несколько. И когда мы так просто реконструируем, мы создаем химеру. Самая первая гибридизация произошла у общего предка всех современных европейцев и азиатов. Потом была отдельная гибридизация, после того как отделились предки австронезийцев, у общих предков современных европейцев и «китайцев», восточных азиатов.

Было несколько веток гибридизаций с денисовцами. Основная волна — у папуасов. Но денисовские варианты генов находят не только у папуасов, их обнаружили у китайцев, эскимосов и тибетцев. Денисовский вариант гена, который зафиксировался у тибетцев, по-видимому, дает им приспособления к жизни на большой высоте. Денисовский вариант этой пары есть много у кого. Он практически зафиксировался у гренландских эскимосов. Он оказался полезным, но не очень понятно почему.

Точно так же можно изучить неандертальские варианты. Некоторые из них связаны, скажем, с ожирением. Варианты генов, которые у современного человека ведут к ожирению и плохи, были очень полезны у древних людей, когда «Макдональдсов» не было. Потому что если вы завалили мамонта и начали его есть, то очень полезно съесть как можно больше и запасти в виде жира то, что вы съели, ведь до следующего мамонта пройдет много времени. Также есть вариант гена, который участвует в обмене веществ и способствует тому, что лишняя энергия не запасается в виде жира, а сжигается.

А может быть все наоборот: есть такие гены, что ни у кого из современных людей неандертальский вариант гена не сохранился после гибридизации. Расскажу сюжет прошлого года: нашли зуб из Денисовой пещеры, это оказалась женщина, у которой папа был неандерталец, а мама — денисовка. То есть это гибрид первого поколения. В Австралии был кроманьонско-неандертальский гибрид четвертого поколения, примерно как Пушкин относительно арапа Петра Великого. Оказывается, что из этого не очень большого количества древних геномов, которые мы прочитали, масса совсем недавних гибридов. Это означает, что гибридизации происходили часто. Но остается вопрос: почему все-таки были две разные ветки?

Если мы смотрим на то, какие неандертальские гены не задержались у современного человека, то это гены, мутации в которых связаны с мужской стерильностью. Они экспрессируются в семенниках, находятся на X- и Y-хромосоме. Это означает, что при интенсивной гибридизации не происходило полного смешения, потому что мальчики от этих браков были бесплодные либо с пониженной плодовитостью. Девочки были нормальными, а вот мальчики были так себе. Этого достаточно, чтобы виды не скрещивались. Это означает, что когда рождался ребенок от смешанного брака, то он оставался жить в кроманьонском племени, а его ДНК постепенно растворялась по всей популяции.

Бывало и наоборот. В той же Денисовой пещере жили неандертальцы. Похоже, что там одновременно жили неандертальцы с денисовцами, потому что найденный гибрид первого поколения означает, что они где-то в окрестностях Денисовой пещеры встретились. У алтайского неандертальца есть несколько процентов кроманьонских генов. Это означает, что был смешанный брак, от которого дети, наоборот, остались жить с неандертальцами. У европейских неандертальцев кроманьонских генов нет, а у африканцев нет неандертальских генов. Потому что все в Европе происходило, в Африке никаких неандертальцев не было.

Базовые вещи уже твердо установлены. Гибридизации были — медицинский факт. Гибридизация с денисовцем у папуасов была. По-видимому, было много волн гибридизации. Мы видим следы трех с неандертальцами и двух-трех с денисовцами. Чем больше будет данных, тем более подробна эта история будет.


https://postnauka.ru/video/103091?utm_referrer=https:%2F%2Fzen.yandex.com
Сообщество: mir-znaniy
89 0 10 2

Комментарии (1)

Позновательная статья.
Показать комментарий
Скрыть комментарий
Для добавления комментариев необходимо авторизоваться
Танки. Стальной легион
Десятки видов техники, тяжелые бои и секретные...
Версия: Mobile | Lite | Touch | Доступно в Google Play