Не менее информативным, по словам Джошуа Эйки, эксперта в области медицины UW по эволюционной генетике человека, являются области, где ДНК вымерших, человекоподобных видов исчезла из генома и была заменена последовательностями, уникальными для людей.Денисовцы родственны неандертальцам, но отличаются от них.
Этот доисторический вид был обнаружен менее десяти лет назад в результате генетического анализа кости пальца, обнаруженной в северной Сибири. Названный в честь горной пещеры, где было найдено это окаменелость, а позже и два зуба, денисовцы стали новым дополнением к нашим древним кузенам на древе эволюции.Существенные количества денисовской ДНК были обнаружены в геномах лишь нескольких современных человеческих популяций.
Все они живут в Океании, за тысячи миль от той сибирской пещеры.«Я думаю, что люди (а также неандертальцы и денисовцы) любили бродить», — сказал Бенджамин Верно, аспирант Университета штата Вашингтон в области геномных наук, который руководил проектом. «И да, подобные исследования могут помочь нам отследить, где они бродили».
«Денисовцы — единственный вид архаичных людей, о которых мы знаем меньше из окаменелостей и больше из того, где их гены обнаруживаются у современных людей», — сказал Эйки.
Денисовская ДНК может составлять от 2 до 4 процентов генома коренного меланезийца. Другие недавние исследования показывают, что более низкие уровни денисовского происхождения могут быть более широко распространены в мире.
Эйки, профессор кафедры генома Вашингтонского университета, и Сванте Паабо из отдела эволюционной генетики Института эволюционной антропологии Макса Планка курировали проект меланезийского генома. Это было сотрудничество с исследователями в области медицины, антропологии, статистики и биотехнологии из нескольких других университетов.
Многие недавние исследования пытались понять, когда и где архаические гоминины и наши современные предки сосуществовали и скрещивались. Большая часть этого исследования была направлена на каталогизацию последовательностей генов неандертальцев, оставшихся в геномах людей европейского или азиатского происхождения.
По словам Верно, «разные популяции людей имеют несколько разные уровни неандертальского происхождения, что, вероятно, означает, что люди неоднократно сталкивались с неандертальцами, когда они распространялись по Европе».Спорный вопрос, где предки современных людей могли иметь физический контакт с денисовцами.
Лучшее предположение, сказал Эйки, состоит в том, что денисовцы могли иметь широкий географический ареал, простирающийся до Восточной Азии. Ранние люди как денисовского, так и неандертальского происхождения могли путешествовать по Юго-Восточной Азии. В конце концов, некоторые из их потомков прибыли на острова к северу от Австралии.«Мало что известно об организации и характеристиках денисовской ДНК у современных людей, поэтому мы хотели изучить образцы генома меланезийцев», — сказал Эйки.
«Мы разработали подход к идентификации ДНК, унаследованной от нескольких архаичных предков гомининов [человекоподобных], и применили его к полногеномным последовательностям 1523 географически разных людей», — пишут авторы в своей статье. В анализ были включены геномы 35 человек из 11 мест архипелага Бисмарка в Северном острове Меланезия, Папуа, Новая Гвинея.Благодаря этому исследованию, объяснил Верно, исследователи продвинули понимание архаичной ДНК у людей за пределы одного вида гомининов. Раньше исследователи находили большие участки генома, в которых ни один человек не нес никаких последовательностей неандертальцев.
«Теперь мы знаем, что некоторые из этих регионов также лишены денисовских последовательностей», — сказал он. Верно назвал эти регионы «архаичными пустынями», что усилило аргумент в пользу того, что что-то там уникально человеческое. Размер этих областей может означать, что отбор против архаичных последовательностей — или других причин истощения генов — был сильным, возможно, более сильным, чем можно было ожидать, сказал Верно.
Те же самые области в геноме современного человека содержат сотни генов, многие из которых связаны с языком, мозгом и его развитием, а также сигналами клеток мозга.«Это большие, действительно интересные регионы.
Это будет долгая и трудная задача, чтобы полностью понять генетические различия между людьми, денисовцами и неандертальцами в этих регионах и черты, на которые они влияют», — отметил Эйки.Исследовательская группа также определила гены, унаследованные от неандертальцев и денисовцев, которые давали преимущества предкам современных островных меланезийцев.
В пяти из этих областей есть гены иммунной функции, которые могли защищать от местных патогенов, незнакомых недавно прибывшим людям.Эта исследовательская группа также разработала новые строгие методы для определения того, какие архаичные последовательности ДНК были неандертальскими, денисовскими или неопределенного происхождения.«Классификация — сложная и нетривиальная задача, — сказал Эйки. — Неправильная маркировка может привести к ошибочным выводам».Авторы также подчеркнули, что ни одно исследование не может рассказать полную историю.
По словам Эйки, этот проект помогает осознать влияние гибридизации с другими видами на траекторию эволюции человека.«Некоторые из последовательностей, которые современные люди унаследовали от неандертальцев и денисовцев, помогли нашим предкам выжить и воспроизвести», — сказал Эйки.«Этот тип исследования дает представление о человеческой экспансии по Евразии и, возможно, с какими условиями эти люди сталкивались на своем пути», — сказал Верно.
Он также упомянул, что работа «демонстрирует, как мы можем узнать об истории человечества и наших архаичных родственниках, изучая древнюю и современную ДНК».