Распространение современного человека из Африки в Евразию является одним из важнейших событий в истории человечества. Одновременно с этим, появление Homo sapiens привело и исчезновению неандертальцев в Европе и Западной Азии. Этот демографический процесс, известный в научной литературе как "африканское проникновение", в наше время претерпел существенные уточнения. Долгое время считалось, что людей и неандертальцев ничего не объединяет, однако в 2009 году современные ученые восстановили геном первых жителей Европы и неожиданно для себя обнаружили, что ДНК многих современных людей, кроме жителей Африки, содержит 2-4% неандертальских генов. Этот феномен заставил генетиков гадать, как могли присходить контакты между предками людей современного типа и неандертальцами и почему следы неандертальцев сохранились в нашем геноме. Теперь этот процесс считается достаточно многогранным, в котором были многочисленные миграции и несколько генетических смешиваний между сапиенсами и неандертальцами. Но когда, почему и где происходили эти скрещивания разных видов гоминид стало известно совсем недавно.
Несмотря на явное внешнее сходство, кроманьонцы (современные люди) и неандертальцы развивались совершенно разными путями. Как известно, они разделились около 650 тысяч лет назад. Кроманьонцы остались жить в Африке и постепенно колонизировали ее, а неандертальцы мигрировали на север и заселили большую часть Европы и Азии. Спустя примерно 500 тысяч лет предки современных людей (кроманьонцы) решили попытать счастье на севере и впервые проникли на Ближний Восток (Мислия, Схул и Кафзех примерно 90 - 150 тысяч лет назад), а еще позже (45-50 тысяч лет назад) они пошли дальше в Европу и Азию. Примерно в это же время, на рубеже 50-60 тысяч лет назад, африканские Homo sapiens на своем пути впервые встретили неандертальцев и среди некоторых из особей этих двух разных видов возникла "любовь". Представители вида sapiens были более активными в этом сексуальном взаимодействии и примерно 80% генов будущие метисы получили именно от сапиенсов и только около 20% от неандертальцев. Позднее доля всех неандертальских генов постоянно снижалась у Homo sapiens и достигла 2-4% в современных популяциях, вероятно, за счет жителей Африки и базальных евразийцев, которые не вступали во взаимодействие с неандертальцами. Однако, несмотря на это сапиенсы получили от этого взаимного смешения важные конкурентные преимущества для своего будущего эволюционного прогресса на нашей
удивительной планете. Контакты с неандертальцами помогли предкам современного человека Homo sapiens приобрести несколько очень важных адаптаций и защит: 1) современные люди лучше приспособились к условиям Севера, так как их светлая кожа и волосяной покров, которые они, вероятно, приобрели от некоторых мутаций неандертальцев, были намного сильнее адаптированы к условиям с низким уровнем ультратофиолетового излучения (известно, что самые первые сапиенсы в Европе были еще чернокожими), 2) современные люди лучше защищены от ряда инфекций, которых не было в Африке (грипп, гепатит, лихорадка Денгеи и другие "евразийские" вирусы), что ускорило завоевание нашей планеты и помогло современным людям стать доминирующим видом на Земле, 3) современные люди улучшили и свои интеллектуальные способности (известно, что сапиенсы и неандертальцы мало различались в этом плане, но у одних были лучше развиты и эффективней работали одни когнитивные способности, а у других другие). Обмен генами между ними позволил создать некий мультипликационный эффект, который послужил быстрому развитию вида Homo sapiens.
Основной причиной проигрыша неандертальцев сапиенсам ученые считают их более низкую численность и меньшее генетическое разнообразие (неандертальцы, если выражаться современным языком, больше следили за чистотой своего вида), что и стало решающим поражением в их конкурентной борьбе. Многие ученые в настоящее время полагают, что неандертальская ДНК улучшила работу иммунитета сапиенсов, но как именно это произошло, генетики не знали до самого последнего времени. Американские ученые из Университета Аризоны в США предприняли попытку разгадать эту загадку, исследовав структуру неандертальских сегментов генома у современных людей. Генетики исходили из простого соображения - если какой-то участок ДНК очень полезен, то он обязательно должен быстро распространиться среди всех представителей данной популяции примерно в том же виде. Если же сегмент генома бесполезен или вреден, то он исчезнет из генофонда вида или сохранится в менее разнообразном формате. Сравнивая и объединяя геномы различных индивидов, можно в конце концов получить первую "исходную" цепочку ДНК, которая была унаследована от неандертальцев, и понять по количеству ее фрагментов, насколько она была нужна нашим далеким предкам. Руководствуясь этой идеей, ученые пришли к выводу, что неандертальцы дали нам повышенную приспособляемость к жизни на самых разных территориях и позволили избежать массовых эпидемий.
По мнению ученых, неандертальцы скрещивались с людьми современного типа в их истории минимум дважды: 1) первый раз вскоре после выхода Homo sapiens из Африки где-то на Ближнем Востоке. Палеогенетики предполагают, что это могло произойти впровинции Негева на территории современного Израиля - древняя стоянка Бокер-Тахтит (Элизабетта Боаретто, 2021), 2) второй раз после их разделения на европейскую и азиатскую популяции Homo sapiens (как это описано в журнале Nature Ecology&Evolution).
В геномах всех Homo sapiens, за исключением африканцев, имеется около 2-4 % неандертальской ДНК. Предполагается, что два этих вида смешались в промежутке от 50 до 60 тысяч лет назад. Исследования также показали, что жители Восточной Азии несут неандертальских генов на 12-20 % больше, чем это наблюдается у европейцев.
Есть несколько гипотез, которые объясняют эти различия: 1) Возможно, что сапиенсы и неандертальцы скрещивались все таки один раз, но позже предки современных европейцев потеряли часть неандертальских генов в силу демографических причин или из-за естественного отбора. 2) Вполне возможно, что позднее древние европейцы смешались с какой-то другой популяцией Homo sapiens не имевшей ДНК неандертальцев (базальные евразийцы или поздние выходцы из Африки) и в результате произошло замещение неандертальских генов. 3) Возможно, что неандертальцы и Homo sapiens могли все таки скрещиваться несколько раз, в том числе после разделения азиатской и европейской популяций Homo sapiens. В Азии такое скрещивание было повторным. В пользу последней гипотезы говорят останки одного сапиенса, который жил в интервале 42–36 тысяч лет назад на территории Восточной Европы, и был потомком смешанного союза двух этих видов - в его геноме было найдено около 10% ДНК неандертальцев.
Fernando Villanea и Joshua Schraiber из американского университета Темпла проверили все эти гипотезы. Они изучили распределение фрагментов неандертальской ДНК в геномах современных жителей нашей планеты, используя данные из проекта "1000 геномов". Также, ученые сравнили распределение фрагментов неандертальской ДНК в геномах европейцев и жителей Восточной Азии. В результате наиболее вероятной оказалась модель с двумя скрещиваниями. Неандертальцы вначале скрестились с Homo sapiens, после того, как те вышли из Африки, а после этого еще раз, когда они разделились на европейскую и азиатскую линии современных людей. Ученые сообщают, что их расчеты позволяют исключить вариант «вымывания» неандертальских генов из популяции древних европейцев, как основную. Но, возможно, что это повлияло на разное количество неандертальской ДНК в геномах жителей Европы и Азии. Также генетики предположили, что в геномах жителей Восточной Азии имеется часть участков ДНК, которую они унаследовали от других вымерших видов людей - денисовцев, и она могла быть ошибочно принята за ДНК неандертальцев.
Если Вам понравилась наша статья не забывайте ставить лайк (👍 - палец вверх), комментируйте статью и подписывайтесь на наш канал.
Читайте также другие наши статьи:
