Неандерталците са носили гени от древни срещи с братовчеди на съвременните хора

Неандерталците са наследили най-малко 6% от своя геном от вече изчезнала линия на ранните съвременни хора, показва ново проучване.

Съвременните хора, Хомо Сапиенс, са мигрирали към Евразия преди 75 000 години, където са се срещали и кръстосвали с неандерталците. Но изненадващо, това кръстосване се е случило не само веднъж, а поне два пъти.

Новото проучване, публикувано в списание Current Biology, показва, че по това време неандерталците вече са носили човешка ДНК от много по-стара среща със съвременния вид хора.

Изследователски екип, учени от няколко университета, включително Университета на Пенсилвания, Университета в Адис Абеба и други, показва, че древна линия на съвременните хора е мигрирала в Евразия преди повече от 250 000 години, където се кръстосали с неандерталци.

С течение на времето тази по-стара група хора изчезва и нейната ДНК може да се намери само в неандерталците. 

Екипът проучват ДНК на неандерталците и я сравняват с ДНК на съвременните хора, живеещи в Субсахарска Африка.

"Намерихме отражението на това древно кръстосване, където гените са преминали от древните съвременни хора към неандерталците", разказва Александър Плат (Alexander Platt), старши научен сътрудник и един от първите автори на изследването. "Тази група индивиди е напуснала Африка преди 250 000 - 270 000 години. Те са били нещо като братовчеди на всички живи днес хора и са приличали много повече на нас, отколкото на неандерталците."

Екипът стига до това заключение чрез сравняване на неандерталски геном с разнообразен набор от геноми от съвременни местни популации в Субсахарска Африка.

Тъй като се смята, че повечето кръстосвания между неандерталци и хора са се случили в Евразия, а не в Африка, се очаква неандерталското потекло да бъде ограничено в Субсахарска Африка.

Обаче едно скорошно проучване направи озадачаващото наблюдение, че няколко популации на юг от Сахара съдържат части от ДНК, които приличат на неандерталска ДНК. Проучването не успява да определи как тази подобна на неандерталска ДНК е навлязла в тези популации, дали произхожда от съвременни хора, които са мигрирали от Африка, кръстосали са се с неандерталците в Евразия и след това са се върнали, или пък е резултат от по-ранна среща между неандерталци и хора. Тъй като изследването разчита на ограничен брой геноми от проекта 1000 генома, всички от които имат сравнително скорошен общ произход в Централна и Западна Африка, също така не бе ясно дали подобна на неандерталската ДНК е широко разпространена сред популациите на юг от Сахара.

За да разбере по-добре колко широко разпространени са тези подобни на неандерталски области в ДНК в Субсахарска Африка и за да изясни произхода им, екипът на професор Сара Тишкоф (Sarah Tishkoff) от Университета на Пенсилвания, използва генетично разнообразен набор от геноми на 180 индивида от 12 различни популации в Камерун, Ботсвана, Танзания и Етиопия. За всеки геном изследователите идентифицират области на ДНК, които са подобни на неандерталски, и търсят доказателства за неандерталски произход.

След това те сравняват съвременните човешки геноми с геном, принадлежащ на неандерталец, живял преди приблизително 120 000 години. За това сравнение екипът разработва нов статистически метод, който им позволява да определят произхода на неандерталските области ДНК в тези съвременни популации на юг от Сахара, независимо дали са региони, които неандерталците са наследили от съвременните хора, или области, които съвременните хора са наследили от неандерталците и след това са върнати в Африка.

Те откриват, че всички популации на юг от Сахара съдържат подобни на неандерталски области в ДНК, което показва, че това явление е широко разпространено. В повечето случаи тези области в ДНК, произхождат от древна линия на съвременни хора, които са предали своята ДНК на неандерталците, когато са мигрирали от Африка към Евразия преди около 250 000 години. В резултат на това кръстосване приблизително 6% от неандерталския геном е наследен от линия на Хомо сапиенс.

В някои специфични популации на юг от Сахара изследователите откриват и доказателства за неандерталско потекло, което е въведено в тези популации, когато хората, носещи неандерталски гени, са мигрирали обратно в Африка. Неандерталското потекло в тези популации на юг от Сахара варира от 0 до 1,5%, а най-високите нива са наблюдавани при народите амхара от Етиопия и фулани от Камерун.

За да се опитат да разберат дали приносът на човешката ДНК е бил полезен или вреден в генома на неандерталците, авторите са изследвали и къде са разположени тези части човешка ДНК.

Те откриват, че по-голямата част от човешката ДНК е в некодиращи региони на неандерталския геном, което показва, че съвременните човешки генни варианти са преференциално загубени за кодиращите секции на генома, което предполага, че наличието на съвременни човешки гени в неандерталски произход е било вредно за оцеляването им.

Това е подобно на това, което се наблюдава при съвременните хора, където естественият подбор бавно премахва неандерталските гени от съвременните човешки популации.

"Така че неандерталският алел може да работи чудесно при неандерталците, но ако се вмъкне в съвременния човешки геном и това създава проблеми. Както съвременните хора, така и неандерталците бавно се освобождават от алелите на другата група", обяснява Плат. "През почти 500 000 години между отделянето на предците на неандерталците от предците на съвременните хора и тези други съвременни хора, които са въведени отново в неандерталските популации, ние сме били станали толкова различни организми, че въпреки че все още сме можели да се кръстосваме доста лесно, това при хибридите не  е сработило много добре, което означава, че сме били много далеч по пътя към това да станем различни видове."

Това изследване отваря нови възможности за изследване на човешката еволюция чрез идентифициране на генетичната връзка на популация, която заема част от човешкото родословно дърво, липсвала досега в геномните и фосилните летописи.

"Откриването на тази древна линия на съвременните хора е наистина вълнуващо за бъдещи изследвания, защото ни дава различна гледна точка за човешката еволюция", коментира Даниел Харис (Daniel Harris), постдокторантски научен сътрудник в Университета на Пенсилвания и съавтор на изследването. "Тъй като нямаме ДНК последователности от фосили на Хомо сапиенс от толкова отдавна, идентифицирането на тези последователности ще хвърли светлина върху много ранната съвременна човешка еволюция в Африка."

Справка: Diverse African genomes reveal selection on ancient modern human introgressions in Neanderthals; Daniel N. Harris, Alexander Platt, Matthew E.B. Hansen, Shaohua Fan, Michael A. McQuillan, Thomas Nyambo, Sununguko Wata Mpoloka, Gaonyadiwe George Mokone, Gurja Belay, Charles Fokunang, Alfred K. Njamnshi; Current Biology, Published:October 13, 2023 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.09.066 

Източник: Neanderthals carried genes acquired from ancient interactions with ‘cousins’ of modern humans, Perelman School of Medicine at Penn.

Още по темата

23/08/2023

Човекът

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

18/08/2023

Човекът

Какво е улеснило секса между неандерталци и денисовци?

01/05/2023

Човекът

Разделението на труда по пол дава на съвременните хора предимство пред неандерталците

24/02/2023

Човекът

Хомо сапиенс е имал лъкове и стрели по времето на неандерталците. Това не му е помогнало