Согласно традиционной теории, Homo sapiens появился в Африке 200 000−300 000 лет назад и произошел от единой популяции. Однако, как оказалось, эта теория несостоятельна. По словам автора исследования, доктора Тревора Казинса, до сих пор считалось, что люди эволюционировали из единой непрерывной линии. Но новые данные свидетельствуют о том, что наши предки жили раздельно более миллиона лет, а затем объединились, сформировав современный человеческий вид.
Ранее ученые уже знали, что Homo sapiens скрещивались с неандертальцами и денисовцами примерно 50 000 лет назад. Однако новое исследование показывает, что задолго до этого, еще 300 000 лет назад, произошло гораздо более масштабное генетическое слияние. В отличие от небольшого количества неандертальской ДНК (она составляет около 2% генома современных неафриканцев), древнее смешение популяций дало вклад, в десять раз превышающий этот показатель, и его следы присутствуют во всех людях.
Исследователи использовали метод, основанный на анализе ДНК современных людей, а не на изучении древних останков. Такой подход позволил обнаружить следы предковых популяций, даже если они не оставили физических доказательств. Исследование проводилось на основе базы данных 1000 Genomes Project, в которую входят ДНК различных народов Африки, Азии, Европы и Америки.
Чтобы реконструировать генетическую историю человечества, команда разработала специальный алгоритм cobraa. Он позволил смоделировать, как древние популяции разделялись, а затем вновь смешивались. Проверив алгоритм на смоделированных данных, ученые применили его к реальным генетическим образцам.
Ученые узнали, что одна из двух популяций, разделившихся 1,5 миллиона лет назад, пережила сильное сокращение численности. Это значит, что количество представителей сообщества уменьшилось до критически низкого уровня, после чего постепенно восстанавливалось в течение следующего миллиона лет. Именно эта популяция подарила современному человеку 80% его генов, от нее произошли не только Homo sapiens, но и неандертальцы и денисовцы.
Однако меньшая по численности группа также внесла значительный вклад в развитие человечества. Некоторые унаследованные от нее гены, связанные с работой мозга и нервной системы, могли сыграть ключевую роль в эволюции разума. При этом другие гены, полученные от этой популяции, были менее совместимы с основной генетической линией. Анализ показал, что они чаще располагались в участках генома, не связанных с активными генами, что указывает на действие естественного отбора, который устраняет потенциально вредные мутации.
Помимо изучения происхождения человека, ученые проверили свою методику на других видах животных — летучих мышах, дельфинах, шимпанзе и гориллах. В некоторых случаях у животных тоже нашли признаки древнего смешения популяций. Это подтверждает гипотезу о том, что эволюция редко происходит линейно: обмен генами между разными группами, вероятно, играл важную роль в появлении новых видов на протяжении всей истории жизни на Земле.
Какие же виды могли быть теми самыми древними предками Homo sapiens? Ископаемые останки указывает на то, что ими, скорее всего были Homo erectus и Homo heidelbergensis — они обитали как в Африке, так и за ее пределам. Однако для точной идентификации потребуются дальнейшие исследования.
Теперь ученые собираются усовершенствовать свой алгоритм, чтобы учитывать различные нюансы обмена генами, а также иметь возможноть сопоставить генетические данные с археологическими находками. По словам соавтора работы, профессора Айлуина Скалли, способность восстанавливать события, произошедшие сотни тысяч лет назад, только по современным ДНК поражает воображение. Теперь ученые точно знают, что история человечества гораздо богаче и сложнее, чем они представляли.
Ранее ученые сравнили уши неандертальцев и их далеких предков, и пришли к совершенно неожиданному открытию.