Специалисты расшифровали геном неандертальца возрастом 110 000 лет из Денисовой пещеры на Алтае. Анализ генетического кода указал на разделение местных неандертальцев на крошечные изолированные группы. Географическая изоляция и сокращение численности заставили эти сообщества накапливать мутации значительно быстрее предков современных людей.
Палеонтологи редко получают качественную генетическую информацию вымерших гоминид из-за постепенного разрушения органических молекул в останках. Большинство доступных чистых геномов неандертальцев принадлежат особям из самого конца неандертальской эпохи незадолго до их исчезновения около 40 000 лет назад. Из-за физического недостатка биологического материала ранние этапы формирования популяций не до конца изучены.
Авторы новой научной работы отчасти восполнили этот пробел. Они извлекли органическую информацию из фрагмента древней кости из Денисовой пещеры и сравнили признаки алтайского обитателя с геномами других особей. Ученые проследили хронологию разделения групп и подсчитали скорость появления мутаций. Результаты опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Исследователи выделили нуклеиновые кислоты из фрагмента кости массой 14 миллиграммов и применили секвенирование с высоким покрытием. Лабораторные приборы считали каждый участок генома в среднем 37 раз для надежного исключения ошибок. Примерно 73% длинных сегментов полностью совпали с контрольными участками. Полученные значения сопоставили с другими известными геномами неандертальцев из Европы и с Алтая.
Биологи подсчитали количество общих мутационных замен и оценили величину участков гомозиготности — длинных идентичных последовательностей, унаследованных одновременно от обоих родителей. Доля таких участков в наследственном материале сибирского мужчины достигла 24%. У ранних предков современных людей аналогичный показатель оставался на уровне нескольких процентов.
Моделирование подтвердило длительное близкородственное скрещивание алтайских гоминид. Неандертальцы почти всегда жили отдельными поселениями на ограниченной отдаленной территории. Вычисления установили размер локальной закрытой общины в алтайском регионе в пределах 50 человек.
Биологи также зафиксировали прямой перенос генов от денисовских людей в генетический код восточных неандертальцев. В хромосомах алтайского мужчины сохранились целые участки, характерные исключительно для соседнего родственного вида.
У более поздних европейских неандертальцев биологи не нашли никаких подобных следов недавнего скрещивания. Разница генетических вариантов между алтайскими и западными неандертальцами уверенно превзошла аналогичную разницу между коренными жителями Центральной Африки и островов Новой Гвинеи.
Завершение исследования останков подтвердило фундаментальные различия в путях развития отдельных ветвей. Близкородственное скрещивание и многовековая географическая замкнутость заставили восточную ветвь неандертальцев меняться крайне быстро. Пространственная оторванность навсегда закрепила накопленные мутации в сибирских общинах.