Предыдущие исследования предполагают, что кто-то неафриканского происхождения мог унаследовать примерно от 1 до 3 процентов своего генома от предков неандертальцев. Эти архаичные последовательности ДНК могут варьироваться от одного человека к другому и были объединены в настоящем исследовании, чтобы определить степень генома неандертальца, остающегося в исследуемой группе в целом. Полученные данные являются началом определения местоположения конкретных фрагментов ДНК неандертальцев у современных людей и началом создания коллекции линий неандертальцев, сохранившихся в современных человеческих популяциях.
Ученые Вашингтонского университета Бенджамин Бернот и Джошуа М. Эйки, популяционные генетики из Департамента геномных наук, сообщают о своих результатах 29 января в Science Express. Верно — аспирант, а Эйки — доцент. Их статья озаглавлена «Воскрешение выживших линий неандертальцев из геномов современного человека».
Чтобы проверить точность своего подхода, Верно провел анализ, прежде чем сравнивать предполагаемые последовательности неандертальцев, которые они обнаружили у современных людей, с недавно нанесенным на карту геномом неандертальца, полученным из ДНК, извлеченной из кости. Этот геном был взят из лаборатории палеогенетики Сванте Паабо из Института эволюционной антропологии Макса Планка в Германии.«Мы хотели знать, насколько хорошо наши прогнозы соответствуют эталонному геному неандертальца», — сказал Эйки. «Анализ показал, что после дальнейшего совершенствования этих методов ученым может не понадобиться эталонный геном архаичного вида для проведения такого рода исследований».
Результаты предполагают, что значительное количество последовательностей ДНК на популяционном уровне может быть получено от вымерших групп даже при отсутствии окаменелых останков, потому что эти древние последовательности могли быть унаследованы другими людьми, у которых ученые могут собирать геномные данные, согласно Эйки. В этом заключается возможность обнаружить и охарактеризовать ранее неизвестных архаических людей, которые скрещивались с первыми людьми.«Я думаю, что в будущем ученые смогут идентифицировать ДНК других вымерших гомининов, просто анализируя геномы современных людей», — сказал Верно.
«С нашей стороны, это был полностью вычислительный проект, — добавил он, — я думаю, что действительно интересно, как тщательное применение правильных статистических и вычислительных инструментов может раскрыть важные аспекты здоровья, биологии и истории человечества. Конечно, вам нужны хорошие знания. данные тоже. "Неандертальцы вымерли около 30 000 лет назад. Их время на Земле и часть их географического ареала совпадали с людьми, анатомически похожими на нас.
Две близкородственные группы спарились и дали некоторое плодовитое потомство, так что части ДНК неандертальцев были переданы следующим поколениям. В предложенной модели это смешение ДНК могло произойти как до, так и после эволюционного отклонения современных людей неафриканского происхождения от общей предковой популяции.Чтобы внедрить гены неандертальцев в ранние человеческие популяции, необязательно требовалось много отдельных гибридных потомков. Тем не менее, Эйки сказал, что неизвестно, сколько предков неандертальцев было у современных людей.
Но, как заметил Эйки, прошлые взаимодействия между группами, вероятно, сложнее, чем считалось ранее.
«Кроме того, анализ сохранившихся архаических родословных указывает на возможность того, что гибридизация неандертальца и человека сопряжена с затратами на приспособляемость», — сказал Эйки.«Я думаю, что меня больше всего удивило, — заметил Верно, — то, что мы нашли доказательства отбора. В прошлом году я готов поспорить, что гибрид неандертальца и человека был бы столь же приспособлен, как и полностью современный человек. потому что мы не были отделены от них так долго в эволюционном масштабе ».Тем не менее, неандертальцы также были вероятным источником по крайней мере нескольких генетических вариаций, адаптированных для их человеческих потомков.
Последовательности ДНК неандертальцев обнаруживаются в областях генома, которые связаны с регуляцией пигментации кожи. Приобретение этих вариантов путем спаривания с неандертальцами могло оказаться для человека быстрым способом адаптации к местным условиям.«Мы нашли доказательства того, что гены кожи неандертальцев сделали европейцев и жителей Восточной Азии более приспособленными к эволюции, — сказал Верно, — и что другие гены неандертальцев были явно несовместимы с остальной частью современного генома человека и, таким образом, не дожили до сегодняшних человеческих популяций». "Исследователи заметили, что определенные ветви хромосом у людей явно лишены последовательностей ДНК неандертальцев, возможно, из-за несоответствия между двумя видами по определенным участкам их генетического материала.
Например, они заметили сильное истощение ДНК неандертальцев в области человеческого генома, которая содержит ген фактора, который, как считается, играет важную роль в человеческой речи и языке.По мнению ученых, метод секвенирования архаичных геномов «без окаменелостей» не только обещает выявить аспекты эволюции ныне вымерших архаичных людей и их характерную популяционную генетику, но и может дать представление о том, как скрещивание повлияло на нынешние модели человеческого развития. разнообразие.
Кроме того, такие исследования могут также помочь исследователям отточить генетические изменения, не обнаруженные ни у одного другого вида, и узнать, помогли ли эти изменения наделить первых людей уникальными человеческими качествами.