Предков современных людей делят надвое
Наш геном восходит к двум предковым популяциям, которые воссоединились после долгой разлуки незадолго до появления Homo sapiens.
Человека разумного обычно возводят к некой предковой африканской популяции, в недрах которой Homo sapiens и появился около 300 тыс. лет назад. Потом H. sapiens начал расселяться, часть его осталась в Африке, часть ушла на Ближний Восток и дальше в Евразию, у вида появились разные популяции, которые могли встречаться друг с другом, а могли и не встречаться, у них постепенно накапливались генетические отличия и т. д. Но всё это случилось потом. Изначально же современные люди, как часто говорят, вышли из одной-единственной популяции, у которой долгое время не появлялось никаких гостей. То есть все индивидуумы, которые её составляли, более-менее свободно встречались друг с другом, и новые мутации, новые варианты генов, которые у них возникали, быстро вливались в общий генетический «котёл».
Однако сотрудники Кембриджского университета полагают, что у H. sapiens была не одна предковая популяция, а две. При этом исследователи занимались не древней ДНК, извлечённой из костей, а самой что ни на есть современной, взятой у множества людей из Азии, Европы, Африки и обеих Америк. Различия в ДНК могут много сказать о том, что происходило с людьми на протяжении сотен тысяч лет, происходило в эволюционно-генетическом смысле. В наших мутациях можно вычленить те, которые появились раньше, и те, которые появились позже; по ним можно даже сравнительно точно оценить время, когда происходило разбегание и сбегание популяций. Естественно, тут нужны хитроумные математические инструменты, анализирующие встречаемость кусков генетических последовательностей и их взаимную корреляцию. Исследователи разработали свою модель, которая всё это позволяла делать, и проверили её на других видах, у которых она надёжно показывала прошлую популяционную динамику – то есть разбегание и сбегание популяций, показываемое моделью на основе генетических данных, согласовывалось с результатами, полученными другими методами. Затем настала очередь людей.
В статье в Nature Genetics говорится, что незадолго до появления H. sapiens к одной предковой популяции присоединилась другая. Когда-то они были едины, но примерно полтора миллиона лет назад их пути разошлись. За полтора миллиона лет у обеих накопились генетические отличия, так что их объединение хорошо видно в геноме современных людей. От одной у нас осталось 80% генетического материала, от другой – 20%. Та, от которой осталось 80%, после разделения сильно уменьшилась в численности и потом довольно долго, на протяжении миллиона лет, восстанавливалась. Двадцать процентов от второй популяции тяготеют к тем областям генома, которые ничего не кодируют. Это значит, что накопившиеся у популяций отличия было трудно согласовать: генетические варианты от «популяции 20%» оказывались вредными, когда появлялись в новом окружении. Вариант гена, который нормально работал у предковой популяции, начинал каким-то образом мешать жить и размножаться гибриду, и в следующих поколениях не закреплялся. Тем не менее, генетический материал от «популяции 20%» всё же повлиял на формирование современных людей – так, по словам исследователей, наследство от этой популяции могло сказаться на работе мозга.
Известно, что выйдя из Африки, человек разумный столкнулся с человеком неандертальским и человеком денисовским, и что сейчас в геноме современных людей (за исключением африканцев) есть некоторое количество неандертальской ДНК. Но её в нашем геноме буквально процент–два (у некоторых африканцев, справедливости ради, она тоже есть, но очень мало, доли процента). Остальная неандертальская ДНК пришлась в геноме H. sapiens не ко двору. Соотношение же 80% на 20% – совсем другое дело, и, возможно, в дальнейших исследованиях влияние «популяции 20%» будет проанализировано подробнее. Исследователи также говорят о том, что «популяция 80%» была предковой и для неандертальцев с денисовцами. Но кто имено были сами эти популяции, 80% и 20%, к какому виду и подвиду рода Homo они принадлежали, сказать пока трудно.
Что до резкого сокращения численности «популяции 80%», то два года назад в Science уже появлялась статья о том, что около миллиона лет назад предки H. sapiens едва не вымерли. В новой статье говорится о том, что «популяции 80%» стало резко меньше сразу после разделения «популяции 80%» и «популяции 20%», которое случилось около 1,5 млн лет назад. Тут нужно ещё раз напомнить, что и в предыдущей статье в Science, и в новой статье в Nature Genetics все результаты были получены на материале современных геномов, обработанных разными математическими алгоритмами. В будущем, наверно, результаты от разных алгоритмов нужно будет как-то встроить в единую картину человеческой эволюции, и тут могут помочь новые археологические находки и палеогенетические исследования, выполненные на древней ДНК.
