Нове дослідження виявило сліди двох «примарних» ліній людини, прихованих у геномах сучасних людей. Одна з цих ліній ділиться ДНК із кожною людиною на Землі. Інша відноситься до групи «суперархаїків», від якої ми відокремилися майже два мільйони років тому.
Про ці відкриття повідомляється в журналі Science від 30 липня.
«Ця робота зміцнює фундаментальне зрушення у тому, як ми сприймаємо людську еволюцію, — сказала Прія Мурджані, генетик-еволюціоніст з Каліфорнійського університету в Берклі. — Замість простої розгалуженої дерева… людська історія все частіше проявляється як «складна мережа популяцій», пов’язаних повторними епізодами розбіжності та змішання».
Це дослідження спростовує ідею про те, що сучасні люди (Homo sapiens) розвивалися в ізоляції. Навпаки, воно показує, що ми є продуктом міжвидового схрещування багатьох видів. Гібридизація виявляється нормою, а чи не винятком.
Чому древні «примарні» лінії важливі для сучасної генетики
Десятиліттями вчені знали, що неафриканські люди мають близько 1–2,4% дивергентної ДНК неандертальців. Азіати та океанійці також несуть 0,1–6% денісівської спадковості. Проте експерти підозрювали, що в цьому брали участь й інші, невідомі групи.
Ці невідомі предки називаються «примарними лініями».
Виявити їх дуже складно. Давня ДНК швидко деградує та зберігається лише в холодних та сухих умовах. Це залишає Африку та інші тропічні регіони практично незайманими традиційною археогенетикою. У нас немає достатньої скам’янілості, щоб ідентифікувати, ким були ці групи.
«Давня ДНК перетворила наше розуміння… але вона може розповісти нам лише про популяції, де ДНК збереглася», — зазначила Мурджані.
Нове дослідження змінює правила гри. Дослідники розробили метод сканування понад 500 повних геномів сучасних людей. Для цього не знадобилися скам’янілості. Вони спиралися на реконструкцію генетичної генеалогії. Відображаючи кожну розбіжність та злиття у сімейних деревах, вони шукали ділянки ДНК, які відхилилися від лінії загального людського предка дуже глибоко у минулому.
Якщо предок генетичного сегмента сягає корінням значно глибше стандартного поділу, це сигналізує про давню подію міжвидового схрещування.
«Суперархаїчний» сигнал в океанійській ДНК
Одним із найбільш вражаючих відкриттів стала лінія, що відокремилася від наших предків приблизно 1,8 мільйона років тому. Ця група «суперархаїків» передує спільному предку людей, неандертальців та денісівців.
Сліди стародавнього змішування з цією лінією виявляються specifically у людей з Океанії.
У середньому ця суперархаїчна ДНК становить 0,002% океанічних геномів. Вона зустрічається у регіонах, відомих своєю денісівською приналежністю. Це передбачає, що матеріал суперархаїків потрапив до сучасних людей через схрещування з денисівцями.
Хто ж була ця лінія?
Фернандо Вільянеа, популяційний генетик, припускає, що це Homo erectus. H. erectus – довгоживучий людський вигляд. Хронологія збігається. Черепні знахідки з Юньсяня (Китай) мають риси, спільні з денісівськими скам’янілістю. Однак і досі аналізувався лише обмежений обсяг генетичного матеріалу H. erectus. «Привид» поки що залишається генетично недоведеним. Тим не менш, сигнал є.
Як сучасні люди успадкували примарне походження з Африки
Друга примарна лінія відрізняється від першої. Вона не обмежена одним регіоном.
Вона є у всіх сучасних людей.
Це вказує на те, що подія міжвидового схрещування відбулася в Африці понад 50 000 років тому. Це передує великій міграції H. sapiens з Африки.
Юлін Чжан, ще один провідний дослідник, пояснив, що попередні дослідження сперечалися про те, чи невідома архаїчна спадковість специфічна для Африки. Вони не могли підтвердити часові рамки. Новий метод змінив ситуацію.
«Нам вдалося знайти і нанести на карту геномні локуси у сучасних людей, що походять від цієї примарної лінії, – сказав Чжан. — І показати, що ця примарна спадковість присутня у всіх сучасних людей, а не лише у африканців».
Ця ДНК становить близько 0,5-2% сучасних геномів, що можна порівняти з внеском неандертальців. Лінія розійшлася приблизно 800 000 років тому — водночас, як і поділ неандертальців та денисівців.
Кандидатами на роль цієї групи є Homo heidelbergensis. Цей вид жив у Африці та Європі від 700 000 до 200 років тому.
Кріс Стрінгер із Лондонського музею природної історії погоджується з цими припущеннями. H. heidelbergensis був присутній в Африці ще 300 000 років тому. Тимчасові рамки збігаються.
Імунітет, метаболізм та ціна змішування
Сегменти примарної ДНК не розподілені випадково. Вони групуються у конкретних областях.
Більшість з них знаходиться в генах, пов’язаних з імунною системою. Інші відносяться до метаболічних функцій.
Чому саме тут?
Мурджані вважає, що це логічно. Адаптація до нових патогенів та джерел їжі є одним із головних двигунів людської еволюції. Міжвидове схрещування давало швидкий спосіб придбання корисних варіантів. Гени неандертальців і денисовців давали переваги у нових довкіллях. Ці предки-«привиди», мабуть, забезпечили такі переваги.
Це підтримує погляд на людську еволюцію як хаотичну, взаємозалежну мережу.
“Ми бачимо, що гібридизація є загальною рисою”, – сказав Вільянеа. — «Ці результати допомагають нам переосмислити нашу наукову думку, відходячи від менталітету винятковості людини».
Цей метод вже доводить свою корисність як виявлення минулих «привидів». Він може реконструювати геном примітивних видів, таких як H. erectus. Він дозволяє вивчати інші види, для яких відсутня ДНК із скам’янілостей.
Мета полягає у глибшому вивченні. Дослідники хочуть знайти більше примарних ліній, особливо з недостатньо представлених регіонів, таких як Африка та Південна Азія.
Ми лише починаємо читати приховану історію у нашій крові. І ця історія набагато заплутаніша, ніж ми коли-небудь уявляли.
