Получены новые данные о метисации и гибридизации гоминид и древних людей на Алтае, и вообще в Евразии

Международная группа исследователей нашла самые ранние свидетельства нахождения двух семейств гоминидов на территории  Алтая в древности, сообщает портал EurekAlert.

Специалисты из Оксфордского университета вместе с междисциплинарной группой ученых из России, Великобритании, Австралии, Канады и Германии провели радиоэлектронный анализ образцов зубов, костей и угля, найденных в Денисовой пещере в Алтайском крае.

 Было известно, что в этом месте в разное время жили "денисовцы" и неандертальцы, однако до сих пор исследователи не знали, в какой именно период. В новой работе приводятся свидетельства того, что денисовский человек обитал в пещере как минимум 200 тысяч лет назад, а неандертальцы оказались там 100-200 тысяч лет назад.

Также выяснилось, что два семейства скрещивались между собой — анализ останков девочки смешанного происхождения показал, что это произошло около ста тысяч лет назад.

На заглавном фото: Кроманьонец и неандерталец

Источник  

Ученые подсчитали число контактов между неандертальцами и людьми

Сравнение обрывков неандертальской ДНК из геномов европейцев и азиатов показало, что наши предки неоднократно скрещивались с первыми жителями Евразии в разные исторические эпохи. К такому выводу пришли генетики, опубликовавшие статью в журнале Nature Ecology & Evolution.

Следы древности

Несмотря на внешнее сходство, современные люди и неандертальцы развивались совершенно разными путями. Предки современных людей и неандертальцев, как сегодня считали ученые, разделились примерно 650 тысяч лет назад, и первые остались жить на территории Африки и постепенно колонизировали ее, а вторые – мигрировали на север и заселили Европу и Азию.

Сравнение обрывков неандертальской ДНК из геномов европейцев и азиатов показало, что наши предки неоднократно скрещивались с первыми жителями Евразии в разные исторические эпохи. К такому выводу пришли генетики, опубликовавшие статью в журнале Nature Ecology & Evolution.

Кроманьонец и неандерталец

Долгое время считалось, что людей и неандертальцев ничего не объединяет, однако в 2009 году ученые восстановили геном первых "аборигенов" Европы и обнаружили, что ДНК большинства современных людей, помимо жителей Африки, содержит в себе около 2-3% неандертальских генов. Этот факт заставил ученых гадать, как могли протекать контакты между предками людей и неандертальцами и почему следы их ДНК сохранились в нашем геноме.

Фернандо Вилланеа (Fernando Villanea) и Джошуа Шрайбер (Joshua Schraiber) раскрыли одну из этих тайн – частоту и число возможных контактов между людьми и неандертальцами, обратив внимание на одну простую закономерность.

Если бы неандертальцы и предки современных людей вступали в контакты лишь один раз, как считают многие палеогенетики, то тогда "обрывки" их генома были бы примерно одинаково распределены по геномам жителей всех континентов, кроме Африки.

В реальности это не так – ДНК азиатов содержит в себе в среднем на 12-20% больше "следов" Homo neanderthalensis, чем генетический материал европейцев, причем короткие и длинные обрывки встречаются в их ДНК с разной частотой. С другой стороны, многие ученые считают, что в этом нет ничего необычного.

К примеру, отсутствие равновесия можно объяснить тем, что среди предков азиатов было больше "гибридов" и меньше "чистых" Homo sapiens, чем среди европейцев, или же тем, что они жили в разных условиях, способствовавших "вычищению" неандертальского наследия в Европе.

Оковы генетики

Шрайбер и Вилланеа проверили, так ли это, используя систему искусственного интеллекта и компьютерные модели, имитировавшие жизнь нескольких групп древних людей и неандертальцев. Представители каждой из них могли контактировать с соседями и обмениваться генетическим материалом, передавая его потомству.

Результаты этих расчетов ученые сравнивали с тем, как часто встречаются конкретные обрывки неандертальской ДНК в крупных сегментах генома современных европейцев и азиатов, пытаясь воспроизвести тот уровень расхождений, который характерен для них в реальности.

Как оказалось, все компьютерные модели, в которых кроманьонцы и неандертальцы контактировали только один раз, не могли повторить подобные различия при любых различиях в условиях жизни, изначальных размерах популяции и других параметрах симуляции.

С другой стороны, многие сценарии, подразумевавшие сразу несколько эпизодов скрещивания европейцев, азиатов и неандертальцев уже после их разделения на две больших группы, выдавали гораздо более реалистичный ответ.

Подобное открытие, как отмечает Вилланеа, не дает ответа на другой важный вопрос – как именно происходили контакты между неандертальцами и кроманьонцами. Как надеются ученые, открытие новых образцов древней ДНК неандертальцев и их "гибридов" поможет понять, жили ли два представителя рода Homo постоянно вместе, или же они вступали в отношения лишь эпизодически.

Источник  

====================

Метисация с неандертальцами сделала человечество более стойким к действию определенных РНК-вирусов

Контакты с неандертальцами помогли предкам современного человека приобрести защиту от гриппа, гепатита и других "евразийских" вирусов, не существовавших в Африке. Это ускорило колонизацию планеты и помогло кроманьонцам стать доминирующим видом на Земле, пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Cell.

"Многие следы неандертальской ДНК уже исчезли из человеческого генома, тогда как другие никуда не пропали и даже стали очень распространенными среди наших предков, что указывает на очевидную пользу для них. Мы пытались понять, в чем заключались их плюсы. Оказалось, что они сделали человечество более стойким к действию определенных РНК-вирусов", — завил Дмитрий Петров из Стэнфордского университета (США).

Многие ученые сегодня полагают, что неандертальская ДНК улучшила работу иммунитета наших предков, однако как именно это произошло, генетики не знали до настоящего момента. Петров и его коллега Дэвид Энард (David Enard) из Университета Аризоны в Тусоне (США) попытались раскрыть эту загадку, изучив структуру неандертальских сегментов человеческого генома. 

В этом анализе исследователи опирались на простое соображение. Если определенный участок ДНК очень полезен, то он должен быстро распространиться среди всех представителей популяции примерно в том же виде.

Позже эти сегменты генома должны были разбиваться на более мелкие и разнообразные фрагменты, сочетающие человеческую и неандертальскую ДНК. Если же сегмент бесполезен или вреден, то он или полностью исчезнет из генофонда, или сохранится в менее раздробленном и разнообразном виде.

Соответственно, сравнивая и объединяя геномы разных людей, можно получить "исходную" цепочку ДНК, унаследованную от неандертальцев, и понять по числу ее фрагментов, насколько она была нужна нашим предкам.

Руководствуясь этой идеей, ученые проанализировали структуру примерно 4500 генов, связанных с работой иммунитета. Как оказалось, наибольшее число сегментов неандертальской ДНК и самое высокое разнообразие в их структуре характерно для 100-120 участков генома, связанных с защитой от РНК-вирусов.

Биологи пришли к выводу, что неандертальцы подарили нам повышенную стойкость к действию вируса гриппа, лихорадки Денге, гепатита С, других флавивирусов, а также ВИЧ. Эти участки ДНК, как предполагают генетики, помогли нашим предкам быстро приспособиться к жизни на новых территориях и избежать массовых эпидемий.

Источник  

Неандертальцы скрещивались с людьми уже 100 тыс лет назад

Ученые обнаружили в древнейших образцах неандертальской ДНК с Алтая вкрапления человеческого генома, которые говорят нам о том, что первые люди проникли в Азию уже 100 тысяч лет назад, задолго до миграции кроманьонцев в Европу, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Свыше 100 тысяч лет назад, люди современного типа впервые в своей истории покинули Африку. Эти кроманьонцы встретились и стали контактировать и скрещиваться с группой неандертальцев, которая, похоже, потом мигрировала на юг современной Сибири, унося с собой на память гены Homo sapiens", — заявил Антонио Розас (Antonio Rosas) из Национального музея науки Испании в Мадриде.

Розас и его коллеги под руководством знаменитого палеогенетика Сванте Паабо (Svante Paabo) из Института эволюционной антропологии в Лейпциге (Германия) пришли к такому удивительному выводу, "воскресив" и изучив геном неандертальцев, чьи останки были недавно найдены в российской Денисовой пещере и в других уголках Алтая.

Анализируя этот геном и сравнивая его со структурой ДНК денисовцев, авторы статьи заметили нечто необычное – генетический материал алтайских неандертальцев содержал в себе небольшое число мутаций в примерно 5% генов, уникальных для современных жителей Африки, которых не было в геноме их "соседей" по пещере.

Почему это важно? В предыдущие годы Паабо и его коллеги показали, что жители Африки не скрещивались с "европейскими" неандертальцами и в их геноме абсолютно нет следов ДНК аборигенов Европы, которые есть в генах всех остальных жителей Земли. Присутствие "африканских" мутаций, таким образом, указывает на то, что алтайские неандертальцы могли контактировать с ними, оставив свою ДНК кроманьонцам или же получив мутации от них.

Ученые попытались выяснить, какой из этих двух сценариев произошел, сравнив то, как были устроены эти участки ДНК у примерно пяти сотен современных жителей Африки. Достаточно небольшое число различий в структуре этих генов указало на то, что справедливой была вторая гипотеза – неандертальцы контактировали в далеком прошлом с древними людьми, чьи генетические "следы" остались в геноме Homo neanderthalensis с Алтая.

Эти контакты, как показывают расчеты авторов статьи, произошли неожиданно и пугающе давно – как минимум 100 тысяч лет назад, за десятки тысяч лет до предполагаемого начала массовой миграции кроманьонцев из Африки в Европу и времен первых, как считалось ранее, контактов с неандертальцами. По всей видимости, человечество покидало Африку как минимум два раза – 210-100 тысяч и 65-60 тысяч лет назад.

Удивленные подобным открытием, Паабо и его коллеги проверили, есть ли аналогичные "человеческие" части генома в ДНК европейских неандертальцев, чьи останки были найдены в Хорватии и Испании, в знаменитой пещере Сидрон. Как оказалось, таких следов в их геномах не было, что говорит о том, что подобные контакты произошли или на Ближнем Востоке, где в плейстоцене жили неандертальцы, или уже на Алтае.

 Какие гены унаследовали неандертальцы от наших предков? Предварительные данные авторов статьи указывают, что кроманьонцы "подарили" неандертальцам часть генов, связанных с работой печени, а также ген FOXP2, отвечающий за развитие голосового аппарата и способность к членораздельной речи.

Все эти гены, даже если они были полезными для неандертальцев, по всей видимости, были слабо совместимы с их неандертальскими вариантами – все критически важные части ДНК алтайских неандертальцев, как и женская Х-хромосома не содержат в себе "африканских" вкраплений, что говорит об их негативном влиянии на выживание потомства от смешанных браков.

В целом, как признают Паабо и его коллеги, подобное неожиданное открытие не является слишком удивительным. Оно хорошо укладывается в последние палеогенетические и палеонтологические находки – в частности, в октябре 2015 года ученые обнаружили, что первые люди могли проникнуть в Китай уже 110-80 тысяч лет назад. В принципе, ничто не мешало им вступать в контакты с неандертальцами по мере колонизации Азии, заключают ученые.

Источник