Четырехэтажный лабиринт галерей в пещере Бачо Киро в Болгарии издавна был магнитом для самых разных людей. Неандертальцы пришли первыми, более 50 000 лет назад, и оставили свои характерные мустьерские каменные орудия среди сталагмитов. Затем появились современные люди, по крайней мере, в двух волнах; первая усыпала пол пещеры бусами и каменными лезвиями, окрашенными охрой, около 45 000 лет назад. Другая группа поселилась около 36000 лет назад с еще более сложными артефактами.
Новое исследование древней ДНК показывает, что первая группа современных людей в Бачо-Киро унесла недавнее наследие неандертальцев: предки этих людей скрещивались с нашими вымершими кузенами всего в шести поколениях, или от 160 до 180 лет назад.
Однако проведенное сегодня другое исследование того, что может быть самым старым современным человеком в Европе, показывает, что первая волна современных людей имела разнообразное наследие неандертальцев. Геном темнокожей, темноволосой и кареглазой женщины из пещеры Златый ку в Чешской Республике включал только 3% ДНК неандертальца, которая, вероятно, была получена в результате давней встречи на Ближнем Востоке, а не в результате недавнего контакта, исследование предполагает.
Взятые вместе, эти геномные снимки позволяют взглянуть на личности загадочных современных людей, впервые ступивших в Европу, и их отношения с неандертальцами, исчезнувшими около 40 тысяч лет назад. «Вы говорите о множественных волнах современных людей», - говорит палеоантрополог Крис Стрингер из Музея естественной истории в Лондоне. «Некоторые группы смешались с неандертальцами, а некоторые нет. Некоторые из них связаны с более поздними людьми, а некоторые нет ».
«Новые откровения дополняют историю этих древних встреч», - говорит Матея Хайдинджак, постдок Института эволюционной антропологии им. Макса Планка (MPI) и автор исследования Бачо Киро. «Впервые мы получаем древнюю ДНК нескольких ранних современных людей, которая так много говорит нам об их взаимодействиях с некоторыми из самых последних неандертальцев в Европе», - говорит она.
После того, как современные люди покинули Африку 60 000–80 000 лет назад, они по крайней мере один раз скрестились с неандертальцами, скорее всего, на Ближнем Востоке около 50 000 лет назад, как показали предыдущие исследования древней ДНК. Эти исследования включают анализ двух ранних современных людей из Евразии: бедренной кости 45000-летнего человека из Усть-Ишима в Сибири и челюстной кости молодого человека из пещеры Петштера-ку-Оазе в Румынии, датируемой примерно 37000 лет. и 42000 лет назад. Человек-оазис унаследовал 6,4% ДНК от недавнего предка неандертальца. Но он жил по крайней мере через 5000 лет после того, как современные люди прибыли в Европу. Сегодняшние исследования предлагают генетический проблеск более раннего времени, когда современные люди впервые отважились на территорию неандертальцев.
Хайдинджак и палеогенетик из MPI Сванте Паабо проанализировали геномы из Бачо Киро, где в прошлом году исследователи использовали новый метод на основе белков, чтобы показать, что фрагменты костей в среднем слое пещерных отложений принадлежат современным людям . В новом исследовании исследователи секвенировали геномы моляра и фрагменты кости из этого среднего слоя и напрямую датировали их от 42 580 до 45 930 лет назад. Они также секвенировали ДНК кости, найденной в более молодом слое, и датировали ее 35000 лет назад. Останки обоих слоев принадлежали современным людям, но , как они сообщают сегодня в Nature, принадлежат к разным популяциям .
Геномы показывают, что три самых старых современных человека в Бачо Киро были отдаленно связаны с частичным скелетом возрастом 40 000 лет из Тяньюаня в Китае, а также с другими древними и живыми жителями Восточной Азии и коренными американцами. Это говорит о том, что все они произошли от древней популяции, которая когда-то распространилась по Евразии, но чьи потомки в Европе, похоже, вымерли. Линия сохранилась в Азии, позже породив людей, которые мигрировали в Америку.
Современные люди в движении
Новые геномы из двух участков (красный) дополняют горстку древних исследований ДНК загадочных современных людей, которые первыми отправились в Евразию и сердце неандертальцев.
Эти современные люди также унаследовали от 3% до 3,8% своей ДНК от предков неандертальцев. Куски ДНК неандертальцев были длинными, что предполагало, что они возникли в результате смешения только шести поколений ранее, потому что с каждым новым поколением рекомбинация разрывает участки ДНК на более короткие фрагменты. Этот брак, должно быть, отличался от того, что дало молодому человеку Оазе его более крупное неандертальское наследие. Это «говорит о том, что такое смешение было обычным явлением», - говорит Хайдинджак.
Геномный анализ женского черепа, найденного в пещере Златый кё (что в переводе с чешского означает «золотая лошадь»), недалеко от Праги, говорит о другом, согласно сегодняшнему докладу в Nature Ecology & Evolution , опубликованному командой палеогенетиков Йоханнеса Краузе и Кая Прюфера из MPI. По словам Краузе, ДНК неандертальца женщины, вероятно, произошла от первого известного скрещивания между неандертальцами и предками всех ныне живущих евразийцев, когда современные люди вышли из Африки и переселились в Евразию.
Исследователи не смогли напрямую датировать чешский череп, который был обнаружен в 1950-х годах, потому что бычий клей, использованный для его ремонта, загрязнил кости. Поэтому Краузе и Прюфер обратились к хитроумному методу датирования, в котором в качестве метки времени используется родовая связь с неандертальцами. Они заключают, что фрагменты ДНК неандертальцев в геноме черепа Златого ку позволяют предположить, что женщина родилась через 60-80 поколений (примерно 2000 лет) после того, как ее предки повязались с неандертальцами. 45000-летний сибирский мужчина унаследовал свои более короткие фрагменты ДНК неандертальца примерно от 85 до 100 поколений после той же встречи. Это говорит о том, что чешская женщина жила раньше сибирского мужчины и могла быть старше 47000 лет - самый старый из известных современных в Европе, говорит Краузе.
По словам популяционного генетика Джона Новембре из Чикагского университета, авторы приводят «убедительные» доказательства того, что женщина жила по крайней мере 45 000 лет назад.
Команда Краузе также обнаружила, что, в отличие от людей Бачо Киро, череп Златы-ку был не более тесно связан с древними азиатами, чем с европейцами. Это говорит о том, что она происходила из древней популяции, которая еще не дифференцировалась генетически на азиатов и европейцев, говорит Краузе.
Новембре предполагает, что различия в том, как часто современные люди спариваются с неандертальцами, могут отражать небольшие размеры популяции каждой группы в то время. А Златы-ку расположен, возможно, на северной окраине территории неандертальцев, тогда как Балканские горы Болгарии были известным убежищем для неандертальцев, когда современные люди вторглись в Европу.
Новые данные показывают, что все современные человеческие родословные в Европе исчезли с наступлением последнего ледникового периода, который достиг своего пика около 20 000 лет назад. После того, как лед растаял, другие современные люди из Евразии снова заселили континент. «Множество групп отправились [в Евразию], но похоже, что только часть этих ранних современных людей оставила потомство», - говорит Новембре.