Ретровирусы старше, чем первые наземные позвоночные


Палеозой
Ранний палеозой. Ретровирусы появились в те времена, когда наши прямые предки (на картинке не представлены) обитали в воде.

Ретровирусы (Retroviridae) — семейство РНК-содержащих вирусов, заражающих преимущественно позвоночных. Наиболее известный представитель — ВИЧ (вирус иммунодефицита человека). Исследование, проведённое в Оксфордском университете, уточнило время появления таких вирусов — до полумиллиарда лет назад.

Ретровирусы имеют морское происхождение и вышли на сушу вместе со своими носителями, освоившими наземный образ жизни.

Материалы исследования опубликованы в журнале Nature communications.

Автор исследования, доктор Арис Кацуракис (Aris Katzourakis), сказал:

«Очень мало было известно о начальном этапе развития ретровирусов, отчасти из-за отсутствия ископаемых свидетельств. Ретровирусы широко распространены среди позвоночных, а также могут передаваться между носителями, что приводит к появлению новых заболеваний, таких как ВИЧ. Известно, что они могут передаваться между животными неблизкого родства, такими как птицы и млекопитающие. Но до сих пор считалось, что ретровирусы относительно молоды, что они развились в последние 100 миллионов лет.

Наше исследование показывает, что ретровирусы существуют не менее 450 миллионов лет, если не больше, и что они, должно быть, возникли вместе с позвоночными эпохи раннего палеозоя, если не раньше. Таким образом, наши позвоночные предки переносили их до колонизации суши, ретровирусы сопровождали своих хозяев на протяжении всего перехода из моря на сушу и позже, вплоть до сегодняшнего дня».

(далее…)

Малярийные комары кусали граждан Римской империи


Останки индивида из Элеи, изученные в процессе исследования. Фото: Luca Bandioli, Pigorini Museum.
Останки индивида из Элеи, изученные в процессе исследования. Фото: Luca Bandioli, Pigorini Museum.

Анализ ДНК из 2000-летних человеческих останков, найденных в трёх областях Италии, подтвердил, что граждане Древнего Рима страдали от эпидемий малярии. С результатами исследования можно ознакомиться в журнале Current Biology.

Как известно, возбудитель малярии Plasmodium falciparum паразитирует на малярийных комарах, от которых и попадает в кровь человека. От «болотной лихорадки», как раньше называли малярию, ежегодно гибнет около 450 тыс. человек, преимущественно детей до пяти лет. До 90% случаев заболевания приходится на Африку южнее Сахары.

Из письменных источников мы знаем, что болезни, подобные малярии, косили людей уже в древности. Причём, в отличие от современности, ареал малярии простирался, вероятно, гораздо дальше на север. Упоминания неких лихорадок есть в текстах античных авторов, начиная с V века до н. э. О болезнях, напоминавших малярию, писали Гиппократ, Цельс, Гален. Они указывали на характерные симптомы и периодичность приступов: 72 часа для так называемой «четырёхдневной» лихорадки, 40—48 — для «трёхдневной». Однако точно определить, о какой именно болезни шла речь, по текстам невозможно. Трудно это сделать и по человеческим останкам, ведь малярия не оставляет на скелете каких-то особых следов. Тут может помочь только генетическая экспертиза. Попытки найти ДНК возбудителей малярии в останках римской эпохи уже предпринимались. Следы генома малярийного плазмодия обнаружились при изучении костей младенца V века н. э., найденных в итальянской области Умбрия. (далее…)

Какой была кукуруза пять тысяч лет назад?


Маис
Маис (кукуруза) в ботаническом атласе конца XIX века.

Уже более пяти тысяч лет назад кукуруза, которую выращивали в Центральной Мексике, была генетически ближе к современным сортам, чем к своему дикорастущему предку. Об этом свидетельствует генетический анализ кукурузного початка, возраст которого — около 5310 лет.

Материалы исследования опубликованы 17 ноября в журнале Current Biology.

«Около 9 тысяч лет назад на территории современной Мексики люди стали собирать и есть дикую траву, теосинте, — говорит Натан Уэльс (Nathan Wales) из Музея естественной истории Дании (дат. Statens Naturhistoriske Museum). — Отбор человеком на протяжении нескольких тысяч лет вызвал серьёзные изменения, превратив малопродуктивное растение в современный маис, иначе называемый кукурузой. Как мы знаем, современный маис так сильно отличается от дикого предка, что несколько десятилетий учёные не могли прийти к соглашению, какое же растение было настоящим предком маиса».

Чтобы прояснить историю доместикации кукурузы, Уэльс и его коллеги секвенировали геном маиса, сохранившегося в початке возрастом 5310 лет (образец Tehuacan162). Древний початок был обнаружен при раскопках мезоамериканских древностей в Долине Теуакан, проведённых Ричардом МакНейшем (Richard MacNeish) в 1960-х годах и хранился в Археологическом музее Роберта Пибоди (Robert S. Peabody Museum of Archaeology, США).

Tehuacan162 — один из пяти самых старых из доступных учёным образцов кукурузы и лучший по сохранности древней ДНК. (далее…)

Кроманьонский город против неандертальской деревни


Неандерталец и кроманьонец
Есть вредные аллели? А если найду?

Почему доля неандертальских вариантов генов так мала у современных людей? Разобраться в этом попробовала группа генетиков из Центра популяционной биологии (Center for Population Biology) Калифорнийского университета в Дейвисе (University of California, Davis, UC Davis).

Что генетика помогла нам узнать о неандертальской истории? По современным оценкам, линии сапиенсов и неандертальцев разделились 550—765 тыс. лет назад. А затем, после выхода современных людей из Африки, наши предки смешивались с неандертальцами. Происходило это, если верить генетикам, примерно 47—65 тыс. лет назад. Сегодня в ДНК неафриканцев присутствует 1,5—2,1% неандертальской примеси. Сейчас генетики изучают, какую выгоду сапиенсы извлекли из смешения с европейскими аборигенами. Вероятно, какие-то неандертальские варианты генов помогли кроманьонцам справиться с некоторыми болезнями. (далее…)

Возможно, европейский зубр — гибрид двух древних видов


Европейский зубр
Европейский зубр.

Европейский зубр (Bison bonasus) — это крупнейшее в Европе млекопитающее, но его происхождение долгое время оставалось загадкой. На них охотились на протяжении тысячелетий и по мере расширения сельского хозяйства вытеснили в дикие уголки Европы, так что к концу 1920-х годов численность зубра сократилась до нескольких содержащихся в зоопарке экземпляров. Сегодня полудикая популяция зубров обитает в Беловежской пуще, вблизи с границей Польши и Беларуси, где они бродят между грабами и могучими дубами, а их курчавый мех и изогнутые рога придают древнему лесу ауру плейстоцена.

Чтобы раскрыть историю происхождения зубра, потребовалось заглянуть в прошлое, при помощи древней ДНК и пещерного искусства. Исследователи опубликовали семейное древо этих видов 19 октября в Nature Communications. (далее…)

Первые фермеры генетически сильно отличались друг от друга


Исповедующие зороастризм гебры являются носителями генов неолитических фермеров
Исповедующие зороастризм гебры являются носителями генов неолитических фермеров.

Древняя ДНК раскрывает нам сложность, казалось бы, простых историй о нашем прошлом. Наиболее известен факт, что современные люди не просто вытеснили наших архаичных кузенов, когда мы распространились по всему миру — мы скрещивались с ними в процессе расселения. Теперь расшифровка ДНК добавляет детали к истории сельского хозяйства.

Три команды исследователей использовали новые методы, чтобы получить ядерную ДНК первых земледельцев и скотоводов, и, исследовав её, пришли к выводу, что сельское хозяйство было освоено не одной группой людей, но генетически различными группами, разбросанными по всему ближневосточному региону. «Это была не одна ранняя популяция, перешедшая к сельскому хозяйству в Западной Азии, а несколько соседних популяций, которым всем посчастливилось жить в зоне, где можно было найти растения и животных, которые были потенциально пригодны для доместикации», — говорит археолог Колин Ренфру (Colin Renfrew) из Кембриджского университета (University of Cambridge) в Великобритании, не принимавший участия в работе. (далее…)

Собак одомашнивали дважды


Собак одомашнивали дважды на противоположных сторонах Евразии
Собак одомашнивали дважды на противоположных сторонах Евразии.

Вопрос происхождения домашних собак интересует учёных в течение очень долгого времени. Некоторые утверждают, что люди впервые приручили волков в Европе, в то время как другие утверждают, что это произошло в Центральной Азии или Китае. Новая статья, опубликованная в Science, позволяет предположить, что оба утверждения могут быть верны. Крупная международная команда учёных, сравнив генетические данные с существующими археологическими свидетельствами, показала, что домашние собаки, возможно, возникли независимо друг от друга из двух отдельных (возможно, ныне вымерших) популяций волков, которые жили на противоположных сторонах Евразийского континента. (далее…)

Куда подевался неандертальский игрек?


Время существования последнего общего предка сапиенсов и неандертальцев (TNR), последнего общего предка всех сапиенсов (TAR).
Время существования последнего общего предка сапиенсов и неандертальцев (TNR), последнего общего предка всех сапиенсов (TAR).

Палеогенетики продолжают распутывать клубок связей между разными видами древних людей. Оказывается, все 5 полных геномов неандертальцев, которые были в руках у генетиков к настоящему времени, принадлежали женщинам. Что это значит?

Это значит, что исследователям была недоступна неандертальская Y-хромосома, передающаяся только по мужской линии. Я думаю, наши читатели помнят об 1—3% неандертальской примеси, обнаруженных у современных людей (кроме африканцев). Так вот вся эта примесь содержится в нашей ядерной ДНК, включая X-хромосому. Неандертальской митохондриальной ДНК у современных людей найдено не было. А про Y-хромосому, повторю, мы ничего не знали… (далее…)

Н. К. Янковский о митохондриальной Еве и Y-хромосомном Адаме



(далее…)

«Диета каменного века»: рекламный миф и историческая реальность


Каннибализм. Картина Зденека Буриана.
Каннибализм. Картина Зденека Буриана.

Люди подвержены влиянию моды. Последние несколько лет западный мир охватывает новое движение — «палео». Я начал изучение этой темы с т. н. палеодиеты, но оказалось, что это целая субкультура, общность людей, исповедующих «палеостиль жизни», что издаются журналы, ведутся блоги, выходят радио- и телепередачи. Помимо палеодиеты, в арсенал палеолитчиков входят «палеофитнес», хождение босиком, различные навыки выживания в дикой природе, определённый минималистский стиль одежды и т. п.

Адепты палеофитнеса предлагают упражняться в ползании на четвереньках или подтягивании на древесных ветвях (вот, оказывается, чем я занимался летом в деревне), а вместо штанги предпочитают тягать брёвна и камни. В интернет-магазинах, торгующих палеоиндустрией, можно купить палеообувь, палеойогурты и даже «печеньки пещерного человека». (далее…)

Первые американцы рыбачили уже 11 тысяч лет назад


К местам нереста лососёвые рыбы идут против течения рек, преодолевая пороги и иные препятствия
К местам нереста лососёвые рыбы идут против течения рек, преодолевая пороги и иные препятствия.

На Аляске при раскопках одного из самых древних поселений людей на американском континенте, известного под названием Upward Sun River site, найдены останки рыбы, выловленной его обитателями около 11 500 лет назад. Находка опровергает ранее бытовавшее представление, что основной добычей первых людей, переселившихся из Азии в Америку, долгое время оставался крупный морской зверь, а также позволяет понять, как людям удалось выжить в суровых условиях ледникового периода.

Палеолитическую стоянку нашли в 2006 году недалеко от впадения реки Дельта в реку Танана. Она была погребена под окаймлённой лёссовой породой песчаной дюной, которая оставалась геологически стабильной с конца плейстоцена. Самые ранние находки, возрастом более 11 тысяч лет, отражают период, последовавший сразу за переселением людей через Берингию в Северную Америку. Среди них есть обломки каменных орудий, кости водоплавающих птиц, крупных млекопитающих, таких как бизон или лось, а также мелких животных. Теперь к ним добавилось свидетельство речного рыболовства. Среди находок более поздней эпохи в этом же поселении, начиная с 10 тысяч лет назад, кости рыб попадаются довольно часто. (далее…)

Возвращение больших


Возвращение больших
Неумеренную охоту (перепромысел) многие учёные считают одной из основных причин вымирания мамонтовой фауны. / Иллюстрация — Зденек Буриан, «Мамонтовая охота на болоте» (холст, масло).

Тысячи лет назад по Земле топотали мамонты, шествовали шерстистые носороги, слонялись мастодонты: планетой правили крупные звери, которых позже человечество назовёт «мегафауной». Потом почти все они вымерли, а в XX веке люди задумались о том, как их возродить.

С чего всё началось

В 1960-х американский зоолог Пол С. Мартин (Paul S. Martin) выдвинул гипотезу, согласно которой в исчезновении могучих зверей эпохи Плейстоцена виноваты люди. Мартин указывал на то, что до последнего ледникового периода крупные животные успешно пережили несколько циклов обледенения и потепления, а значит, не могли погибнуть от очередного изменения климата. По мнению учёного, эпизоды вымирания мегафауны в разное время и на разных континентах объединяло одно — появление человека. Там, куда приходили наши предки, крупные животные исчезали. Мартин сравнивал распространение человека с наступлением немецкой танковой дивизии. Он заключил, что вымирание плейстоценовой мегафауны — результат неумеренной охоты, «перепромысла» (overkill). Выживание больших зверей в Африке Пол Мартин объяснял тем, что на этом континенте человек и животные сосуществовали миллионы лет и эволюционировали параллельно, дичь успела изучить охотника и выработать стратегии защиты. Животным Америки, Австралии и Новой Зеландии повезло меньше: они столкнулись с новым опасным хищником Homo Sapiens, противостоять которому не умели. (далее…)

Собаки — 30 тысяч лет рядом с человеком


Челюсть таймырского волка
Челюсть таймырского волка.

Генетический анализ останков древнего представителя псовых, найденных в ходе экспедиции Шведского секретариата полярных исследований (Swedish Polar Research Secretariat) на полуостров Таймыр, позволил предположить, что выделение собак в отдельный подвид произошло раньше, чем считалось до сих пор, и началось от 40 000 до 27 000 лет назад.

Кости животного, известного как «таймырский волк», обнаружены в 2010 году. Возраст находки — около 35 тыс. лет. Определено, что животное принадлежало к виду, который являлся общим предком собак и волков. Анализ ДНК таймырского волка позволил уточнить данные о скорости мутаций в геноме волков и собак.

Мнения о том, когда были одомашнены собаки, построены на косвенных свидетельствах. Нет даже единого мнения о том, с какой целью древние люди использовали собак — как помощников на охоте или же, как источник мяса. Однако работа шведских учёных свидетельствует о том, что собаки стали компаньонами человека задолго до первых опытов мясного животноводства. (далее…)

В ископаемой раковине найден белок возрастом 15 миллионов лет


Ecphora
Раковина ископаемого брюхоногого моллюска Ecphora.

Исследовательская группа Института Карнеги (США) обнаружила «прекрасно сохранившиеся» белковые плёнки в ископаемых раковинах, возраст которых — 15 миллионов лет. Сообщение об этом опубликовано в журнале Geochemical Perspectives Letters.

Группа исследователей, в которую вошли Джон Ненс (John Nance), Джон Армстронг (John Armstrong), Джордж Коди (George Cody), Мэрилин Фогель (Marilyn Fogel) и Роберт Хазен (Robert Hazen), собирала образцы в парке Калверт Клифс (Calvert Cliffs), расположенном на берегу Чесапикского залива и известном как место, богатое окаменелостями.

Среди находок были и окаменевшие раковины моллюска Ecphora, который жил в середине Миоцена, между 8 и 18 миллионами лет назад. Ecphora отличается красновато-коричневой окраской, что делает его одним из самых необычных моллюсков Северной Америки его эпохи. Эта окраска сохранилась и в окаменелых останках, в отличие от ископаемых раковин многих других моллюсков Калверт Клифс, которые за миллионы лет потеряли все органические вещества и стали ярко-белыми.

Раковины живых моллюсков состоят из слоёв кристаллических соединений карбоната кальция, чередующихся со слоями, состоящими из белков и сахаров. Эти белки связывают компоненты раковины. Также они содержат пигменты, в том числе те, которые отвечают за красновато-коричневую окраску раковин Ecphora. Эти пигменты могут связываться с белками, образуя пигмент-белковый комплекс.

Учёные предположили, что сохранившийся окрас окаменелостей Ecphora может быть признаком того, что белки, входящие в пигмент-белковый комплекс, также могли сохраниться. Для проверки этой гипотезы ископаемые раковины были погружены в раствор кислоты, с тем, чтобы удалить неорганическую часть. Результатом стали большие (более сантиметра в поперечнике) фрагменты белкового слоя. Химический анализ, спектроскопия и электронная микроскопия подтвердили, что это действительно белок, возраст которого — до 15 миллионов лет. (далее…)