Геном человека можно представить как летопись миграций, контактов и наследственных изменений, создававшуюся тысячелетиями. Лаборатория Сары Тишкофф в Университете Пенсильвании обратилась к одной из самых интригующих глав: почему ДНК неандертальцев практически отсутствует на Х-хромосомах современных людей. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
«Вдоль наших Х-хромосом есть участки неандертальской ДНК, которые мы называем „неандертальскими пустынями“», — говорит Александр Платт, старший научный сотрудник лаборатории.
Ранее считалось, что такие пустыни возникли из-за «токсичных» генов, которые мешали выживанию и постепенно исчезали под действием естественного отбора. Новое исследование предлагает социальное объяснение.
Социальные факторы вместо генетической несовместимости
Анализ геномов неандертальцев и современных людей выявил, что именно давние предпочтения при выборе партнера определяли, какие фрагменты ДНК сохранялись у Homo sapiens, а какие исчезали. Это означает, что естественный отбор не был единственным механизмом — социальное поведение играло ключевую роль.
«Наши результаты показывают, что эволюция человека не была движима только выживанием сильнейших», — поясняет Тишкофф.
Влияние пола на сохранение ДНК
Исследователи заметили явную половую асимметрию: генный поток происходил преимущественно от мужчин-неандертальцев к женщинам с генами современных людей. Это привело к почти полному исчезновению неандертальской ДНК на Х-хромосомах Homo sapiens.
«Примерно 600 тысяч лет назад предки современных людей и неандертальцев разошлись, но разделение было неполным. Популяции неоднократно встречались, мигрировали и обменивались генетическим материалом», — объясняет Тишкофф.
Для проверки гипотезы команда сопоставила ДНК современных людей с геномами трех неандертальцев из Алтая, Чагыра и Виндии, а также с контрольной группой африканцев, исторически не контактировавших с неандертальцами. Результаты выявили зеркальную закономерность: у неандертальцев на Х-хромосомах сохранялось на 62% больше человеческой ДНК, чем на других хромосомах. Это исключает генетическую несовместимость как причину исчезновения фрагментов.
Математические модели и выбор партнера
Направление спаривания имело значение: самки имеют две Х-хромосомы, самцы — одну. Если неандертальские мужчины чаще образовывали пары с женщинами современных людей, доля их Х-хромосом в Homo sapiens уменьшалась, а человеческая ДНК проникала в популяции неандертальцев. Математические модели подтвердили, что такой сценарий полностью объясняет наблюдаемые закономерности.
«Предпочтения при выборе партнера дали самое простое объяснение», — отмечает Платт.
Другие варианты, например миграции с учетом пола, тоже возможны, но для этого нужны были бы очень сложные и постоянно меняющиеся условия
Дальнейшее изучение социальной жизни неандертальцев
Команда продолжает изучать «почему»: гендерную динамику, семейные структуры и поведение при миграциях. Например, оставались ли женщины в родных группах, а мужчины переходили в другие общины. Анализ соотношения Х-хромосом и аутосом позволяет выявлять такие паттерны.
Составляя карту этих древних взаимодействий, исследователи стремятся понять, как социальные привычки формировали генетический состав, и каким образом поведение предков оставило след в современном человеке.
Эти открытия меняют взгляд на эволюцию Homo sapiens, показывая, что формирование генома зависело не только от естественного отбора, но и от сложных социальных механизмов, включая половые предпочтения, миграцию и структуру групп.
Названа еще одна причина вымирания неандертальцев
Инновации древних людей зависели от общения, а не изменения климата: исследование
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram