logo
 

РУССКИЙ ЯЗЫК

ЛИТЕРАТУРА

 

ИСТОРИЯ РОССИИ

БИОЛОГИЯ

ГЕОГРАФИЯ

МАТЕМАТИКА

Около 100 тысяч лет назад неандертальцы жили и на Ближнем Востоке, порой в тех же местах, что и сапиенсы. Оба народа изготавливали похожие инструменты и хоронили своих умерших. Возможно, именно в этом регионе планеты мужчины и женщины этих видов встретились и родили совместных детей. Сравнение геномов ископаемых неандертальцев и современного человека показало, что скрещивания между видами явно имели место и привели к обмену генной информацией.

Современные представители Homo sapiens неафриканского происхождения несут в своих генах примерно от 1 до 4% наследственности неандертальцев. При этом сами эти гены у многих людей могут быть совершенно разными: ученый Сванте Паабо полагает, что в целом в генах человечества сохранилось от 20 до 40 % наследственности неандертальцев. И наоборот, неандертальцы, скорее всего, тоже получили при скрещиваниях кусочки генома сапиенса. Тем не менее достаточно слабое проникновение неандертальских генов в наш геном свидетельствует, что тотального слияния видов все-таки не было. Дети, рождавшиеся у смешанных пар, были, скорее всего, не слишком плодовитыми, и это поставило заслон на пути распространения «чужих» генов у каждого из видов.

«Следы эволюции сегодня можно найти в каждой нашей клетке, в каждой молекуле».

Франсуа Жакоб, 1981

У представителей современных африканских народов в ДНК нет примесей неандертальского генома. Это значит, что скрещивание видов произошло после того, как сапиенсы покинули Африку, расселились по всей Евразии и проникли в Америку. Сапиенсы, оставшиеся в Африке, не встретились с неандертальцами. Даже в Северную Африку эти гены были принесены позднее, уже людьми, совершившими обратное путешествие из Европы.




Новые гены, привнесенные в ДНК Homo sapiens, в свою очередь подверглись мутации, изменившей их последовательность. Сегодня они отличаются от той версии, которая была у неандертальцев. А подсчет количества мутаций позволяет датировать момент скрещивания. И похоже, виды пересеклись действительно 100 тысяч лет назад, вероятно, на Ближнем Востоке, где они вполне могли жить бок о бок. Вторая волна гибридизации пришлась на период от бо до 50 тысяч лет назад, когда из Африки прибыли не мигрировавшие до того сапиенсы. Анализ ДНК мужчины, жившего в Сибири около 45 тысяч лет назад, показал, что его предки скрестились с неандертальцами в период от 7 до 13 тысяч лет до его рождения. На археологической стоянке Пештераку-Оасе в Румынии были найдены останки Homo sapiens возрастом около 40 тысяч лет — это самый старый сапиенс, обнаруженный в Европе. В его ДНК следов неандертальцев в три раза больше, чем у современных людей. Неандертальский предок отстоял от него всего на 4–6 поколений! У этого человека вряд ли были потомки — его генетические характеристики отсутствуют у современного человека.

В истории человечества можно найти следы и других гибридизаций. Так, денисовцы умудрились передать частичку своих генов тем людям, что заселили впоследствии Австралию, Папуа-Новую Гвинею, Филиппины. Совсем незначительные следы денисовского генома можно обнаружить и у жителей континентальной Азии и американских индейцев. Что еще удивительнее, генетики нашли в останках денисовцев следы вовсе неизвестной ДНК, которая, как предполагают ученые, попала к ним от совсем далеких предков, азиатских представителей Homo erectus. ДНК некоторых африканских народов несет в себе следы неких неведомых гомининов, отделившихся от ветви Homo heidelbergensis 700 тысяч лет назад. Удивительно, но эти загадочные существа вымерли всего 35 тысяч лет назад.




Возможно, эти скрещивания положительно повлияли на Homo sapiens, позволяя ему, к примеру, лучше адаптироваться к более холодному климату и жизни в горах. Вместо того чтобы ждать, пока естественный отбор сделает свое дело путем долгих случайных мутаций и медленной отбраковки ненужного, человек воспользовался генами других представителей рода, терпеливо эволюционировавших в суровых условиях в течение многих тысяч лет и сумевших приспособиться. Эта передача полезных генов (правильнее сказать, полезных аллелей генов) получила название адаптивной интрогрессии. Мутация считается позитивной, если новый аллель часто встречается у представителей популяции.

«Мы все несем в себе частицу неандертальца».

Сванте Паабо

Наши предки воспользовались этой невольной помощью, взяв на вооружение гены, отвечающие за формирование кожного покрова, работу иммунной и пищеварительной систем. Наш ген stat2, определяющий механизм уничтожения патогенных вирусов, попал к нам именно от неандертальцев. Этот ген наличествует у ю% населения Евразии, а чаще всего встречается у жителей Меланезии. Неандертальские генные подарки позволили нашим пращурам противостоять инфекциям, вызываемым непривычными бактериями, не встречающимися в Африке. Среди этих генов, кодирующих Толл-подобные (Toll-like receptor, TLR) рецепторы клеток, то есть белки иммунной системы, два гена пришли к нам от неандертальцев, а один — от денисовцев. И именно эти белки и сегодня стоят на передовой защите нашего организма от бактерий и паразитов.

Другой пример — тибетцы получили от денисовцев ген, помогающий выжить на экстремальных высотах. В холодном климате бурая жировая ткань (так называемый бурый жир) способна выделять тепло. Представители народности наси, живущие на юге Китая, и народы северо-востока Сибири, якуты и эвенки, обладают одним из вариантов гена ТВХ15, активизирующего образование этой ткани. Этот ген они унаследовали от денисовских людей, отлично приспособившихся к жизни среди льдов.

При этом некоторые участки нашей ДНК интрогрессия (то есть перенос генов) практически не затронула — возможно, это увеличивало риск бесплодия, а возможно, и приводило к негативным последствиям для конкретной особи, каким-то физиологическим или социальным увечьям. Хромосома X, несущая в себе важные для мужской плодовитости гены, содержит совсем мало следов ДНК неандертальца. Похоже, что возможные последствия скрещивания были уничтожены естественным отбором.

Носители генов неандертальцев в Х-хромосоме были менее плодовиты и не смогли передать свои особенности потомкам: естественный отбор порой действует прямо и непосредственно! Нет неандертальских следов и в цепочке, в которой находится ген FOXP2, ответственный за речь. Можно вообразить, например, что сапиенсы-мутанты были лишены возможности найти себе партнера (это лишь фантазия, никаких доказательств нет!).

Ну и наконец, далеко не все гены, доставшиеся нам от неандертальцев, полезны. Неандертальский вариант гена SLC16A11 связан с повышенным риском развития диабета. Этот аллель часто встречается у американских индейцев, у представителей азиатских народов. И мы не знаем, какова была функция этого гена у самих неандертальцев.

Доисторическая ДНК

Первое секвенирование фрагментов ДНК неандертальца было произведено в 1997 году генетиком Сванте Паабо и его коллегами (см. «ДНК, гены, мутации»), С тех пор методы выделения и очистки древних фрагментов ДНК шагнули далеко вперед. В 2010 году эта же команда ученых смогла проанализировать геномы трех неандертальцев возрастом около 40 тысяч лет, тем самым доказав присутствие неандертальских генов в наших собственных клетках. А в 2016 году исследование ядерной ДНК из скелетов возрастом 430 тысяч лет, найденных в Пещере костей, позволило назвать их предками неандертальцев.

У людей скорость мутаций оценивается в 0,5x10–9 на один нуклеотид в год. Таким образом, зная степень различия геномов, можно оценить время, за которое они успели разойтись между собой. Естественно, такая оценка имеет весьма приблизительный характер, однако ее можно подтвердить возрастом отложений, в которых были найдены ископаемые.

Анализ древних ДНК дает ученым демографическую (они исследуют разницу между аллелями одного и того же гена) и социальную информацию (например, путем оценки степени имбридинга в конкретном сообществе).

 

Поиск

 

ФИЗИКА

 

Блок "Поделиться"

 
 
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru

Copyright © 2021 High School Rights Reserved.