Американские генетики сопоставили структуру геномов современных африканцев, денисовцев и неандертальцев и выяснили, что вторые унаследовали 1% своего генома от еще более древних представителей рода Homo. Значительная часть этих древних генов попала в человеческую ДНК в результате контактов кроманьонцев и денисовцев. Выводы ученых опубликовал научный журнал PLOS Genetics.
«Наши коллеги еще несколько лет назад находили намеки на существование следов архаичной группы людей в ДНК денисовцев, а мы смогли точно определить их положение в геноме Homo denisovensis. Примерно 15% обрывков генома этих древних гоминид, которые отделились от древа эволюции человечества более миллиона лет назад, есть и в геноме современных людей», – пишут ученые.
Несмотря на внешнее сходство, современные люди, денисовцы и неандертальцы развивались совершенно разными путями. Их предки, как считают ученые, разделились примерно 650 тыс. лет назад. Первые остались жить на территории Африки и постепенно колонизировали ее, а вторые мигрировали на север и заселили Европу и Азию, где они разделились на денисовцев и неандертальцев около 400 тыс. лет назад.
Долгое время считалось, что современных людей, денисовцев и неандертальцев ничего не объединяет. В 2009 и 2010 годах ученые восстановили геном последних Homo neanderthalensis и Homo denisovensis и обнаружили, что в ДНК большинства современных людей, кроме жителей Африки, есть от 2 до 3% неандертальских генов и от 2 до 4% денисовской ДНК.
Ученым остается только предполагать, как могли происходить контакты между предками людей и другими древними Homo и почему в нашем геноме сохранились следы их ДНК. Недавние открытия палеогенетиков неожиданно показали, что подобные контакты происходили не один, а несколько раз. Кроме того, оказалось, что неандертальцы и денисовцы могли скрещиваться между собой.
Более того, за последние семь лет генетики выяснили, что в ДНК денисовцев и неандертальцев из хорватской пещеры Виндия есть фрагменты генома еще более древних людей. Тем не менее, ученые не смогли выделить конкретные гены, принадлежавшие этих «супердревним Homo«. Поэтому исследователи продолжают спорить о том, существуют ли эти следы на самом деле.
Генетическая «летопись» рода Homo
Группа американских палеогенетиков под руководством профессора Центра Саймонса в Колд-Спринг-Харбор (США) Адама Сипеля решила эту проблему. Ученые разработали новый алгоритм, с помощью которого можно находить чужеродные вставки даже в очень небольшом количестве древних и современных геномов.
Эта программа не просто ищет различия и сходства в структуре разных геномов, но и учитывает возможные эволюционные взаимосвязи между их владельцами. Кроме того, она может оценивать, могли ли представители этих групп мигрировать и вступать в контакты друг с другом в недавнем или далеком прошлом.
Подобным образом, как объясняют Сипель и его коллеги, можно оценить вероятность того, могут ли определенные совпадающие сегменты генома передаваться от одного вида к другому, а также вычислить долю и определить положение подобных чужеродных генов и вставок ДНК.
Опираясь на подобные соображения, ученые сравнили между собой геномы двух неандертальцев с Алтая и из Хорватии, двух денисовцев и двух жителей современной Африки. Этот анализ подтвердил предположения других исследователей: он указал на то, что примерно 1% ДНК денисовцы унаследовали от более древних представителей рода Homo. Предположительно им был человек прямоходящий, Homo erectus.
Эта оценка, как отмечают Сипель и его коллеги, оказалась неожиданно низкой. Дело в том, что ранее ученые предполагали, что примерно в 7% генома Homo denisovensis есть следы супердревних гоминид. Как предполагают исследователи, это указывает на то, что Homo erectus отделились от общего древа эволюции человечества значительно позже, чем принято считать. Столь же неожиданное открытие ученые сделали, попытавшись вычислить долю человеческой ДНК в геноме неандертальцев.
«Мы не только подтвердили гипотезы наших коллег, но и показали, что первые следы человеческой ДНК появились в геноме неандертальцев как минимум 200 тыс. лет назад. Это не совпадает с предполагаемым временем контактов между кроманьонцами и Homo neanderthalensis и говорит о том, что первые люди могли покинуть Африку значительно раньше, чем мы считали», – подытожили ученые.
