По мере того как «сеть» взаимодействий меж различными старыми Homo становится наиболее густой, генетикам всё сложнее идентифицировать следы определенных скрещиваний, в особенности происходивших весьма издавна. Трудности добавляет и то, что древнейшие геномы, известные учёным, пока что можно перечесть по пальцам.
В новеньком исследовании, размещенном в журнальчике PLOS Genetics, употребляется улучшенный метод анализа геномов, заточенный на выявление следов интрогрессии (другими словами проникания последовательностей ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов) 1-го вида в иной в итоге гибридизации). Методика ARGweaver-D анализирует набор геномов индивидов, принадлежащих различным популяциям, и подбирает демографическую модель, более подобающую наблюдаемой картине. Подход дозволяет отыскать в геномах последовательности, доставшиеся в итоге метисации, даже если это событие вышло сотки тыщ годов назад, а источник таковых последовательностей неизвестен. Процедура может работать с маленьким числом анализируемых индивидов и, что принципиально, не просит сопоставления с эталонным, «незапятнанным» (несмешанным) геномом.
Поначалу исследователи проверили, укажет ли новенькая методика на уже отлично известную интрогрессию от неандертальцев к сапиенсам. В сопоставлении с иными подходами метод показал высшую производительность и удачно выявил области неандертальского происхождения в геномах европейца (баска) и папуаса.
Но способен ли ARGweaver-D находить следы наиболее старых метисаций? Генетики включили в новейшую модель геномы 2-ух неандертальцев, из Виндии и из Денисовой пещеры, денисовца, а также 2-ух современных африканцев (в африканских геномах практически отсутствует неандертальская примесь). В качестве наружной группы, для сопоставления, употребляли ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов) шимпанзе.
1-ое, что нашли исследователи — генетические последовательности, доставшиеся неандертальцам от наших прямых протцов. Такие последовательности составляли около 3% геномов обоих старых индивидов. Настоящий размер интрогрессированной части у неандертальцев должен, по оценкам исследователей, быть ещё больше — процентов 7. Выходит, что эти древнейшие Homo получили от наших протцов больше ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов), чем осталось от их у современного человека.
Исследователи взялись за анализ «сапиентного» наследства у наших ископаемых родственников. Интересно несколько моментов. Во-1-х, понятно, что у современных людей неандертальские варианты фактически отсутствуют на Х-хромосоме. Это связывали с отрицательным отбором, работавшим против данной части неандертальского наследства. В геномах неандертальцев генетики не узрели ничего подобного: на их Х-хромосоме оказалось довольно сапиентных вариантов, причём у обоих индивидов. Любопытно, что, хотя неандерталец из Виндии на 70 тыс. лет молодее алтайского, процент сапиентной примеси в обоих геномах практически схож и затрагивает те же участки хромосом. Если б против наследства наших протцов работал естественный отбор, у наиболее «юного» неандертальца размер примеси был бы меньше — но, как лицезреем, это не так. Исследователи даже нашли некие признаки положительного отбора на сапиентные варианты. Увлекательный вопросец: отражает ли таковая картина пользу, которую неандертальцам принесло смешение с сапиенсами? Может, и так, естественно. Но, может быть, неандертальская популяция просто была малеханькой, и потому естественный отбор не справлялся с «генетическим грузом» вредных аллелей.
Когда же наши праотцы передали часть собственной ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов) неандертальцам? Чем ранее это вышло, тем обширнее успели бы распространиться интрогрессированные варианты. Правда, в наличии у исследователей лишь два неандертальца. 37% сапиентных аллелей обнаружились в обоих геномах, причём в гомозиготном виде, другими словами достались неандертальцам и от матери, и от папы. Исходя из этого, учёные вычислили, что скрещивание вышло в промежутке меж 200 и 300 тыс. годов назад. По оценкам археологов, сапиенсы расселились по Евразии около 50 тыс. годов назад, другими словами еще позднее. Приобретенный итог значит, что ранее имела пространство ещё одна, наиболее ранешняя миграция из Африки. Не к данной для нас ли волне относятся древнейшие сапиенсы Близкого Востока? Эти 1-ые мигранты могли на сто процентов вымереть, оставив собственный след лишь в неандертальских геномах.
Демографическая модель, использовавшаяся в исследовании. Числа в скобках — размер популяций. По вертикали — время. Стрелки указывают направление интрогрессий. Пунктирные стрелки — предположительные интрогрессии.
А вот ещё увлекательный итог: приблизительно 1% генома достался денисовцам от некоторых сверхархаичных гоминин. По оценкам учёных, это скрещивание вышло наиболее 225 тыс. годов назад. Кто же эти загадочные незнакомцы? Кто-то, чья линия отделилась от наших протцов около миллиона годов назад. Возможно, некоторые Homo erectus. На самом деле это не новость: ранее иная группа учёных получала схожий итог, причём в их исследовании толика «суперархаичной» ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов) у денисовцев составляла целых 6%. Но сейчас в первый раз удалось идентифицировать определенные генетические последовательности этого архаического гоминина, составляющие 27 мегабаз. Практически генетикам в руки попал маленькой участок ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов) неведомого Homo.
А так как денисовцы скрещивались с нашими праотцами, то, по-видимому, через их чуть-чуть суперахаичной ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов) досталось и нам! И вправду, анализ выявил около 15% от отысканной архаичной последовательности (другими словами 4 Мб) в геноме 1-го из современных людей неафриканского происхождения. Исследователи считают, что настоящая цифра быть может раз в 6 выше.
Итак, что выходит? Мы уже знаем, что неандертальцы и наши праотцы не один раз скрещивались. Понятно о смешении сапиенсов и денисовцев, а также о вкладе в человечий генофонд ещё каких-либо «денисовцеподобных» популяций. Ранее след неведомых архаических гоминин находили в геномах африканцев. Сейчас выясняется, что кто-то весьма архаичный «наследил» в денисовской ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов).
В целом, заключают создатели исследования, смешений найдено столько, что навязывается вывод: различные группы старых Homo смешивались каждый раз, когда встречались друг с другом.