Ученые узнали, с кем предпочитали сходиться наши предки
Уже более десяти лет известно, что древние представители нашего вида, Homo sapiens, встречались и скрещивались со своими эволюционными родственниками — неандертальцами. Следы этих контактов сохранились: сегодня до 2% генома людей за пределами Африки к югу от Сахары имеют неандертальские корни. Однако подробности этих встреч до сих пор остаются предметом споров.
Исследование, опубликованное в журнале Science, проливает свет на то, кто с кем вступал в связь. Согласно анализу Х-хромосом неандертальцев, большинство межвидовых связей происходило между самцами неандертальцев и самками современных людей. Генетические закономерности указывают на то, что это был вопрос выбора партнера: либо самки H. sapiens предпочитали неандертальцев, либо самцы неандертальцев предпочитали современных женщин, либо и то и другое.
По мере того как группы современных людей продвигались в Евразию, они неоднократно сталкивались с неандертальцами, которые жили там на протяжении тысячелетий. ДНК неандертальцев, сохранившаяся в геноме современных людей, появилась в результате межвидового скрещивания, произошедшего 49 000–45 000 лет назад, всего за несколько тысяч лет до исчезновения неандертальцев. Она практически не встречается в Х-хромосомах, одна из которых всегда наследуется от матери. В то же время аутосомы — неполовые хромосомы с 1-й по 22-ю — содержат в среднем в пять раз больше ДНК неандертальцев, чем Х-хромосомы современных людей.
Одно из возможных объяснений такого перекоса заключается в том, что потомки мужского пола, унаследовавшие Х-хромосому от матери-неандерталки, могли выживать и размножаться не так активно, как их сверстники с (одной или двумя) Х-хромосомами от родителей-современных людей. Но есть и альтернативное объяснение: в межвидовых союзах самкой обычно был современный человек.
ДНК неандертальцев, которая передавалась из поколения в поколение в геномах современных людей, не позволяла отличить один сценарий от другого. Но такая ДНК дает «лишь половину картины». Другая половина — ДНК, унаследованная неандертальцами от H. sapiens, — могла бы пролить свет на эту загадку.
Геномы неандертальцев, живших после межвидового скрещивания, произошедшего около 50 000 лет назад, не сохранились. Но когда ученые исследовали аутосомы неандертальской женщины, жившей в Сибири примерно 122 000 лет назад, они обнаружили следы более ранних связей между неандертальцами и H. sapiens. Согласно исследованию 2023 года, эти связи возникли примерно за 5000 поколений до появления сибирского неандертальца, то есть примерно 250 000 лет назад.
Изучив Х-хромосомы той же самки неандертальца, исследователи обнаружили примерно в 1,6 раза больше ДНК H. sapiens, чем в других ее хромосомах. Аналогичные излишки ДНК современного человека были обнаружены в Х-хромосомах неандертальцев, найденных в двух других местах, датируемых 80 000 и 52 000 годами до нашей эры соответственно.
Чтобы понять, как эта избыточная H. sapiens ДНК оказалась на Х-хромосомах неандертальцев, исследователи смоделировали различные сценарии миграции и скрещивания. Например, они проверили, могло ли возникнуть такое превышение в 1,6 раза, если бы группа современных людей, переселившаяся на территорию неандертальцев, состояла в основном из женщин. Даже в самом экстремальном случае — если бы среди переселенцев были только женщины, — превышение H. sapiens ДНК на Х-хромосомах по сравнению с аутосомами составило бы всего 1,3 раза.
Наиболее вероятным объяснением 1,6-кратного превышения является неравномерное распределение брачных предпочтений: сценарий, при котором чаще всего спаривались самцы с преобладанием неандертальских генов и самки с преобладанием генов современного человека.
Смоделированное событие спаривания произошло задолго до межвидового скрещивания, в результате которого 50 000 лет назад ДНК неандертальцев попала в современный генофонд. Другими словами, то, что 250 000 лет назад самцы неандертальцев и самки современных людей предпочитали спариваться друг с другом, не означает, что они делали то же самое 50 000 лет назад. Другие механизмы, такие как естественный отбор, могли привести к уменьшению количества неандертальской ДНК в нашей Х-хромосоме.
Предвзятость в выборе партнера отражает особенности культуры и социального поведения обоих видов.
Археологи уже давно знают, как выглядело лицо неандертальской женщины — они реконструировали его из останков, которым насчитывалось около 75 тысяч лет.