25 април 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Следи от връзката на предците ни с "призрачни" древни хора са скрити в геномите ни

Акуратните чисти разклонени еволюционни дървета трябва да бъдат изоставени

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 13 ноември 2018 в 00:0044251
Илюстрация: Peter Strain

Праисторическите хора са били авантюристи в секса, чифтосвали са се с неандерталци и денисовци, но изследванията на ДНК разкриват, че това се е случвало и с популации, които никога не сме знаели, че са съществували, разказва Катрин Брахич (Catherine Brahic) в NewScientist.

Какви са били нашите предци можем да разберем по много начини. Костите ни разказват как са изглеждали. Зъбите разкриват с какво са се хранели. Инструментите, керамиката, изкуството и други артефакти показват тяхната култура. Когато преди десетилетие бе секвениран първият древен геном се отвори изцяло нов прозорец към нашето минало с много по-интимни прозрения.

Изведнъж се разкри, че неандерталците са били в близки отношения с хората. Оттогава генетиците намират все повече и повече вкаменелости с доказателства за минали кръстосвания между видовете. Но работата придобива интригуващ обрат - те започват да откриват нещо неочаквано - скритите вътре в геномите признаци на предци, за които никога не сме знаели, че са съществували. Генетиците ги наричат ​​"призраци".

Не разполагаме с никакви физически останки от тези древни хоминини* (членове на човешката линия) - нито кости, нито инструменти, нито археологически артефакти. И все пак генетичният код, който са оставили във вкаменелостите на други хоминини и в живите хора, дава възможност за дълбоки и безпрецедентни прозрения за това как се е появил нашият вид и какъв е бил светът по онова време.

*Хоминините са всички видове древни човеци, които са по-тясно свързани с хората, отколкото със шимпанзетата, включително и съвременни хора (род Homo, австралопитеци и др.), а хоминидите са всички съвременни и изчезнали човекоподобни маймуни - горили, шимпанзета, орангутани (без гибони) и хора, както и техните непосредствени предшественици.

Идеята, че всяка от нашите клетки може да съдържа фрагменти от генетичен код от изчезнали видове, е на около десетилетие. През 2008 г. Сванте Паабо (Svante Pääbo) и неговият екип от Института за еволюционна антропология към "Макс Планк" в Лайпциг, Германия, успяха да извлекат ДНК от неандерталски кости в количества, достатъчно големи за анализ. Това даде възможност да се разбере дали Homo sapiens се е кръстосвал с неандерталците (Homo neanderthalensis) - като простосе потърсят в генома на живите хора ДНК последователности с ясни неандерталски модели на мутации. Тези сравнителни проучвания разкриват, че ранните хора наистина са имали деца от неандерталците, и то не само веднъж. Текущите оценки са, че геномите на всички, с изключение на африканците, са между 2 и 4 процента неандерталски.

Неочаквани флиртове

Това са два ясно разграничени вида, между тях има 700 000 години еволюция, но следите от сексуалните им наклонности са запечатани в ДНК на мнозинството живи днес хора. Нещо повече, наскоро се оказа, че нашите предци са го правили не само с неандерталците.

Точно след като завършва секвенирането на неандерталския геном Паабо получава малък фрагмент от кост на пръст, намерена в пещерата Денисова в планините на Алтай в Сибир. Парчето е на възраст от 30 000 до 50 000 години и в началото се е смятало, че е от друг неандерталец. Но екипът на Паабо е много изненадан. ДНК анализът разкрива съвсем нова група древни хора, наричани сега Денисовци, които се разделят с неандерталците от общия си прародител преди около 500 000 години.

За пореден път сравненията със съвременните човешки геноми показват, че двата вида хора са взаимно преплетени. Генетичните проучвания разкриват, че това се е случило в Евразия. Те също така показват, че Денисовците са живели от Сибир до Югоизточна Азия и че поне един от техните гени помага на съвременните тибетци да живеят на голяма надморска височина. Идеята, че нашите предци са хибридизирани с други хоминини, тогава е била отхвърлена.

Сега започва да изглежда така, сякаш нашите предци са се чифтосвали с всичко наподобяващо човек.

Денисовците са почти призраци - разполагаме с тази кост от пръст и няколко зъба като физическо свидетелство за тяхното съществуване, но нищо повече.

След това през 2016 г. от геномите на 44 души, живели в Близкия изток между 14 000 и 3400 години, се появяват истински призраци. Тяхната ДНК съдържа генетични маркери, които ги определят като отделна група от древните H. sapiens, живели в региона преди повече от 45 000 години. Членовете на тази популация са известни като базални евразийци (Basal Eurasians), и представят загадка. Тяхната ДНК, която все още се намира в съвременните европейци, не показва нито един от признаците на кръстосване с неандерталците. Това бе изненада, защото ранните хора се чифтосват с неандерталците много скоро след като напускат Африка преди 60 000 години в миграция, която днес е определяща за всички хора от неафриканско потекло.

Най-вероятното обяснение е, че скоро след тази миграция една група хора се е изолирала, докато останалите са се сражавали и кръстосвали с неандерталците.

"Може да се каже, че това е третият клон", коментира Крис Стрингер (Chris Stringer) от Природонаучния музей в Лондон, "клон, различен от хората, живели в Африка, и тези, които постепенно се разпръскваха в Евразия, Австралия и в крайна сметка в Северна и Южна Америка. Тъй като няма известни вкаменелости, принадлежащи на базалните евразийци, засега е невъзможно да се каже защо са изолирани. Може би са се заселили на място, далеч от другите групи. Или може би са развили културни различия. Така или иначе, тези призраци не се смесват с останалата част от човечеството в продължение на хилядолетия - достатъчно дълго, за да развият отделни генетични маркери".

Проучванията на базалните евразийци показват колко богати познания за човешката история могат да бъдат получени само от ДНК. Но, както и изследванията на неандерталците и денисовците, те разчитат на получаване на ДНК от вкаменелости, нещо, което остава огромно предизвикателство. ДНК се разгражда с времето, така че се изискват специални вкаменелости и специални умения, за да се извлекат от много стари кости, особено такива, които са прекарали хиляди години, погребани в горещ климат. 

Но в началото на нашия век генетиците вече обсъждат друг подход. Наред с другото, Джефри Уол (Jeffrey Wall), сега в Университета на Калифорния, Лос Анджелис, и Винсент Плагнол (Vincent Plagnol), сега в Университетския колеж в Лондон, предполагат, че е възможно да се забележат признаци на изчезнали популации в ДНК-то на съвременните хора, просто чрез използване на интелигентна статистика.

Широко разпространена идея е, че цялата ДНК е подложена на случайни мутации, които се натрупват в продължение на хилядолетия и се предават от поколение на поколение. При разглеждането на моделите на мутация в съвременните популации е възможно да се открият сегменти, които не съвпадат с обичайния модел на H. sapiens. Предполага се, че те идват от популации, които са се развили отделно от нашия собствен вид в продължение на хиляди години, преди да се кръстосат с хората. Статистическото моделиране може да доведе до оценки за това кога се кръстосват двете групи и колко различна е другата популация от нашите предци.

Картата показва съотношението в генома на следи от денисовия човек в хора от цял свят. Цветовата скала не е линейна, за да позволи отразяването на високите дялове от денисовци в Океания (в ярко червено) и по-добра визуализация на дяловете им в Южна Азия. Източник: Sankararaman et al./Current Biology 2016

През последните няколко години се наблюдаваха няколко опита да се усъвършенстват тези методи и да се приложат в Африка - родното място на нашия вид и разкриването на част от нашата история, за която знаем много малко. Това ново изследване откри присъствието на най-малко един древен "призрак" на черния континент.

Африкански неандерталци?

Джош Акей (Josh Akey) от Вашингтонския университет в Сиатъл, Сара Тишков (Sarah Tishkoff) от Университета на Пенсилвания и екипа им години наред анализират геномите на съвременните африканци, които принадлежат към групи с дълбоки родословие, включително ловците-събирачи Бака от Камерун и Хадза и Сандоу от Танзания. В рамките на тези геноми, те намират участъци от ДНК, които изглежда идват от друг вид хоминини. Тъй като тази ДНК се среща само в потомците на африканския народ - а не в евразийците - призрачните видове трябва да са преплетени с H. sapiens след миграцията извън Африка преди 60 000 години. Всъщност, според изчисленията на екипа, това вероятно се е случило през последните 30 000 години. Ако е вярно, това откритие е особено важно. Това означава, че доскоро в Африка е имало поне още един друг вид хоминин, живеещ до нас. Според Акей наскоро публикуваните доказателства предполагат, че е имало повече от един.

Африканските призраци изглеждат еволюционно различни от съвременните хора, както неандерталците и денисовците.

"Това означава, че вероятно идват от една и съща африканска популация, от която може да се проследи неандерталското родословие", обяснява Акей. "Така идеята е, че преди 700 000 години в Африка има население, което се отделя от съвременната човешка линия, излиза от Африка и става това, което ние познаваме като неандерталци. В същото време в Африка има още едно отделяне, което се превръща в нещо като африкански неандерталци".

Кои са тези "африкански неандерталци" е мистерия. 

Един от кандидатите е Homo naledi, вид, открит през 2013 г. дълбоко в тясна пещерна система в Южна Африка. Вкаменелостите са на възраст около 250 000 години, но никой не знае колко дълго е оцелял този вид. Стрингър залага на друг заподозрян. "Залогът ми е, че Homo heidelbergensis е интрогресорът*", отбелязва той.

* интрогресия - прехвърлянето на генетична информация от един вид в друг в резултат на хибридизация между тях и повторно кръстосване

Неотдавна непубликувани данни показват, че този вид все още е съществувал преди около 300 000 години, когато хората вече са се появили. Друга възможност е призраците да са били субпопулация на H. sapiens, както и базалните евразийци, да са били изолирани от други популации за достатъчно дълъг период, така че ДНК на членовете ѝ да са придобили различни маркери.

"Може да се окаже, че преди 100 000 години или повече да е имало различни популации от анатомично съвременни хора в различни части на Африка", разказва Тишкоф. "И може би в някакъв момент те се смесват помежду си и някои популации изчезват".

Тишкоф смята, че ще бъде изненадващо, ако нашите предци не се чифтосвали с други древни хоминини в Африка. Тя обаче предупреждава, че доказателствата за африканските призраци все още са недостатъчни, тъй като знаем толкова малко за историята на населението в Африка.

"Това не означава, че [хибридизацията] не се е случила в Африка", коментира Тишкоф. "Вероятно е имало. Просто е трудно да се докаже".

"Възможно е няколко наши вида хоминини да са живели доскоро с нас в Африка".

"Генетиката като цяло променя начина, по който разбираме нашия вид", коментира Томас Маркес-Боне (Tomas Marques-Bonet) от Университета Pompeu Fabra в Испания. "За мен всичко започва с Денисовците,, когато за първи път взехме ДНК от пръст и не открихме нито човек, нито неандерталец - нещо, което няма лице и с твърде малко информация - това бе първият път, когато генетиката разкри нещо, напълно убегнало на палеонтологията".

Вляво: туристи пред пещерата Денисова (Николай Чуваев / КС BY-SA 3.0) Вдясно: реконструкция на неандерталска жена (PLoS Biology / Public Library of Science / CC BY 2.5)

Сега се оказва, че Денисовците имат свои собствени призраци. Хората, живеещи и днес в Океания и Източна и Югоизточна Азия, са наследили около 5% от своята ДНК от Денисовците. Като разглежда по-внимателно тези генетични последователности, екипът на Акей установи, че не всички се отнасят по същия начин с оригиналния геном, извлечен от коста, намерена в сибирската пещера. Всъщност групата откри признаци на две еволюционно различни популации на Денисовците. "Това беше наистина неочаквано", разказва Акей. "Всъщност има още един призрак с денисовски произход".

Всички тези проучвания подчертават, че това е правило, а не изключение - да се разделят популациите хоминини за хиляди или дори стотици хиляди години, а след това да се срещнат отново и да се преплетат.

Акуратните чисти разклонени еволюционни дървета трябва да бъдат изоставени.

"Вземете писалка и върху лист хартия драскайте криви линии", обяснява Акей. "Това е човешката история".

На по-базово ниво това също така кара много хора от тази област да престанат да използват термините "видове и подвидове" спрямо различните хоминини, а да предпочитат вместо това да говорят за групи или популации. В края на краищата, ако хората принадлежат към различни видове - като H. sapiens и H. neanderthalensis - не би трябвало да произвеждат жизнеспособно потомство.

Тези призраци и почти призраци правят древния свят по-малко самотно място. "Ако огледаме света днес, ние сме наистина единственият играч от хоминините", коментира Акей


gadeff
Рейтинг : 1574
13.11 2018 в 21:33 1
+ 1
- 4
Ясно. Разбрах съвременната нАука.
Няма бели, няма черни.
Всички ставаме хомо.
Настъпва всеобща любов и мандръсанье.
По примера на предците.
Тая палава Ева...

 
Още от : Новини
Истинският произход на 4/20
Истинският произход на 4/20
20 април 2019 в 16:0012460
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.