Хибридите между хора и неандерталци може да са били унищожени от генетично несъответствие

Когато Homo sapiens и неандерталците са се кръстосвали, генетична вариация, засягаща червените кръвни клетки, може да е възпрепятствала репродукцията при жените хибриди и това може да е изиграло роля за гибелта на неандерталците.

Съвременните хора може наистина да са унищожили неандерталците – но не само чрез война и убийства. Ново проучване показва, че когато двата вида са се кръстосвали, бавно действаща генетична несъвместимост е увеличавала риска от неуспешна бременност при хибридните майки. Подобно несъответствие между майките и фетусите може също да помогне сада се обяснят част от бременностите, които се провалят днес.

От генетичните изследвания се знае, че е имало многократно кръстосване между Homo sapiens и неандерталците преди приблизително 50 000 - 45 000 години. Неандерталците са изчезнали преди около 41 000 години, но част от тяхната ДНК се е запазила в съвременните хора с неафрикански произход, съставлявайки около 1 до 2 % от генома.

Но мистериозно, нито една от митохондриалните ДНК в съвременните хора не е получена от неандерталците. Тази форма на ДНК се носи от яйцеклетките, но не и от сперматозоидите, така че винаги се наследява от майката.

Патрик Епенбергер (Patrick Eppenberger) от Университета в Цюрих, Швейцария, и неговите колеги предлагат едно възможно обяснение за това. Те предполагат, че жените с родители неандерталци и H. sapiens биха имали по-висок риск от неуспешна бременност поради несъответствие между техните гени и тези на плода им.

Неандерталците и H. sapiens са имали различни версии на PIEZO1, ген, изключително важен за транспорта на кислород в кръвта. Изследователите са анализирали ДНК на съвременния човек и неандерталците и са моделирали разликите в протеина PIEZO1, за да разберат как двата варианта биха взаимодействали. Те също така са изследвали човешки червени кръвни клетки, използвайки химическа обработка, за да симулират ефекта на неандерталския вариант.

Изследователите откриват, че неандерталският вариант, V1, води до образуване на червени кръвни клетки, които свързват кислорода по-силно в сравнение с варианта на H. sapiens, V2. V1 е доминантен, така че човек, който е наследил и V1, и V2 би имал червени кръвни клетки с този висок афинитет към кислорода.

Това означава, че плод, получен в резултат на кръстосване между неандерталци и H. sapiens, би могъл да се развие здравословно както при неандерталска, така и при H. sapiens майка. Но според проучването, в следващото поколение биха възникнали проблеми. Хибридна майка с V1 и V2, носеща плод с две копия на V2, би имала по-висок афинитет към кислорода от своя плод, така че би доставяла по-малко кислород през плацентата. Това може да наруши растежа на плода и да увеличи риска от спонтанен аборт.

Епенбергер и неговите колеги твърдят в статията си, че тази несъвместимост би довела до намаляване на репродуктивните възможности на неандерталската популация.

"В продължение на хилядолетия съвместно съществуване, дори ниски нива на генен поток от съвременните хора към неандерталските популации биха могли да доведат до постепенно намаляване на репродуктивните възможности, което да се натрупва с поколенията", пишат те.

Това не би било такъв проблем за популацията на H. sapiens, защото е била много по-голяма, предполага екипът. Неандерталската ДНК би могла да се разпространи в популацията чрез бащите, но вариантът V1 би бил бързо елиминиран чрез естествен подбор. Това би могло да обясни защо неандерталската ядрена ДНК се е запазила при съвременните хора, докато митохондриалната ДНК, наследявана само чрез майките, не се е запазила.

Изследователите също така отбелязват, че макар да не произлизат от неандерталската ДНК, някои мутации в PIEZO1 с подобен ефект се срещат и днес и биха могли да причинят някои случаи на необяснима загуба на бременност поради подобно несъответствие между майката и плода.

Сали Уейзеф (Sally Wasef) от Технологичния университет на Куинсланд в Бризбейн, Австралия, отбелязва, че откритието на забавената несъвместимост във второто поколение е "добро прозрение".

"Дори незначителен нарушение върху репродуктивността може да доведе намаляване на възпроизводството в малки групи, което може да доведе до намаляване на числеността, а при нестабилни условия и до спирала, водеща до изчезване".

"Въпреки това, бих приела това откритие като едно парче от пъзела, а не като цялата история", заявява тя. "Ефектът вероятно е бил скромен и ще се добави към други екологични и социални напрежения."

Лауриц Сков (Laurits Skov) от Университета в Копенхаген, Дания, смята, че вероятно е имало множество фактори, свързани с изчезването на неандерталците, включително промени в климата, пристигането на съвременните хора, малкия размер на общността на неандерталците, проникването на нови болести и генетични несъвместимости.

Сков също добавя, че би се изненадал, ако тази разлика в афинитета към кислорода се определя само от една единична мутация в гена PIEZO1, както предполагат изследователите.

"Мисля, че е необходима още работа, за да се каже окончателно какво е въздействието на тази конкретна мутация – и какво се случва, когато майката и плодът имат различни конфигурации", отбелязва той. "Или каква роля, ако има такава, е играла тази мутация в изчезването на неандерталците."

Справка: A maternal-fetal PIEZO1 incompatibility as a barrier to Neanderthal-modern human admixture; Asya Makhro, Sebastian Bardh, Lars Kaestner, Isabel Dorn, Nicole Bender, Patrick Eppenberger; doi: https://doi.org/10.1101/2025.09.29.679417

Източник: Neanderthal-human hybrids may have been scourged by a genetic mismatch, New Scientist

Още по темата

05/05/2025

Човекът

"Високи технологии" на неандерталците? 80 000-годишно фино костно копие е открито в Русия

15/05/2024

Човекът

Най-старите известни човешки вируси, открити скрити в костите на неандерталец на 50 000 години

23/08/2023

Човекът

Фосил на 40 000 години от Франция не е съвсем на съвременен човек и не е съвсем на неандерталец

01/10/2020

Животът

Човешката Y хромозома е изместила версията на неандерталците