На протяжении последних двух десятилетий в эволюционной генетике Homo sapiens доминировала концепция, согласно которой наш вид впервые возник в Африке около 200 000–300 000 лет назад. И произошел он от одной предковой линии.
Однако, согласно новому исследованию Кембриджского университета, современные люди являются «плодом» двух популяций: Homo heidelbergensis и Homo erectus. Они разошлись 1,5 миллиона лет назад и объединились в результате смешивания 300 000 лет назад в соотношении 80:20 процентов.
«Вопрос о том, откуда мы произошли, на протяжении веков интересовал науку. Долгое время считалось, что мы вышли из одной непрерывной предковой линии, но точные подробности нашего происхождения оставались неизвестными», – отметил доктор Тревор Казинс, соавтор работы.
«Новое исследование демонстрирует явные признаки того, что наше эволюционное происхождение сложнее и включает различные группы, которые развивались отдельно более миллиона лет, а затем вернулись, чтобы сформировать современный человеческий вид», – добавил профессор университета Ричард Дурбин.
Как ученые пришли к такому выводу?
Предыдущие исследования показали, что неандертальцы и денисовцы скрещивались с представителями Homo sapiens около 50 000 лет назад. Но авторы нового исследования предположили, что задолго до этих взаимодействий – около 300 000 лет назад – имело место значительно более значительное генетическое смешивание.
В отличие от ДНК неандертальцев, которая составляет около двух процентов генома неафриканского современного человека, это древнее событие смешивания дало в десять раз больший процент. И результат этого микса обнаружен у всех современных людей.
Метод команды основывался не на извлечении генетического материала из древних костей, а на анализе ДНК современного человека. Благодаря этому ученые пришли к выводу о наличии предковых популяций, которые в противном случае могли бы не оставить никаких физических следов.
Авторы разработали вычислительный алгоритм под названием cobraa. Он смоделировал, как древние популяции людей делились и затем снова объединялись, пишет Sci.news.
Исследователи протестировали алгоритм с использованием смоделированных данных и применили его к реальным генетическим данным, полученным в рамках проекта «1000 геномов». Это – глобальная инициатива, в ходе которой ученые секвенировали ДНК популяций Африки, Азии, Европы и Америки.
Таким образом, команде удалось идентифицировать две ключевые предковые популяции. Но она также обнаружила некоторые поразительные изменения, произошедшие после того, как эти две популяции сначала разделились.
Профессор Кембриджского университета Эйлвин Скалли рассказал: «Сразу после того, как две предковые популяции разделились, мы видим серьезное узкое место в одной из них; это позволяет предположить, что она сократилась до очень малых размеров, а затем медленно разрасталась на протяжении миллиона лет. Эта популяция позже внесла около 80 процентов генетического материала в современных людей, а также, вероятно, была предковой популяцией, от которой произошли неандертальцы и денисовцы».
Ученые также обнаружили, что гены, унаследованные от второй популяции, часто располагались далеко от областей генома, которые связаны с функциями генов. Поэтому можно предположить, что они могли быть менее совместимыми с генетическим фоном большинства. Это намекает на процесс, известный как очищающий отбор, который со временем удаляет вредные мутации.
Как отметила команда, ископаемые материалы свидетельствуют о том, что «такие виды, как Homo erectus и Homo heidelbergensis, жили в тот период как в Африке, так и в других регионах». Это потенциально делает их предковыми популяциями. Хотя для подтверждения результатов работы нужны дополнительные исследования.
«Тот факт, что мы теперь можем реконструировать события, которые произошли сотни тысяч или миллионы лет назад, просто изучая ДНК, удивителен. Это свидетельствует о том, что наша история значительно богаче и сложнее, чем мы себе представляли», – сказал профессор Скалли.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Genetics.
Фото: pixabay.com
