То, о чём так долго твердили палеогенетики, свершилось. Найден гибрид неандертальца и денисовца.
Неандертальцы и загадочные денисовцы — группы древних людей, чьи эволюционные пути разошлись более 400 тыс. лет назад. Но было бы странно, если бы эти гоминины совсем не контактировали — учитывая, что останки и тех, и других найдены в одной и той же Денисовой пещере на Алтае. И действительно, в геноме первого описанного денисовца (фаланга мизинца «Денисова 3») специалисты обнаружили небольшую неандертальскую примесь. А то, что и неандертальцы, и денисовцы скрещивались с нашими предками — древними сапиенсами, уже давно не секрет.
После открытия денисовцев учёные не оставляли попыток найти новые костные останки, относящиеся к этой удивительной популяции, обитавшей где-то на востоке Евразии. Поиск приходилось вести, перебирая костные огрызки, про которые даже не всегда ясно, принадлежали ли они человеку или зверюшке. Но упорный труд учёных творит чудеса. Среди 2000 фрагментов нашёлся обломок человеческой кости. То, что он принадлежал Homo, показал анализ состава коллагена, выявивший специфический человеческий вариант. Сначала специалистам удалось выделить из останков митохондриальную ДНК, которая оказалась неандертальской. Попытались датировать кость радиоуглеродом, но её возраст видимо, выходил за пределы чувствительности метода — то есть находка была явно древнее 50 тыс. лет. Судя по толщине кортикального слоя кости, на момент смерти её хозяину было не менее 13 лет от роду.
Затем учёные получили ядерный геном. Судя по тому, что участки Х-хромосомы встречались среди фрагментов ДНК столь же часто, как и фрагменты других хромосом, кость принадлежала женщине (напомню, что у мужчины, в отличие от женщины, всего одна Х-хромосома, а все другие хромосомы в ядерном геноме имеют свою пару. Если бы Денисова 11 была мужчиной, участки Х-хромосомы попадались бы генетикам в 2 раза реже). Проверили специалисты и наличие современных загрязнений — их оказалось немного, не более 1,7%.
Самое интересное началось, когда учёные стали выяснять, к какому виду человека относилась Денисова 11. Для этого новый геном сравнили с ДНК неандертальца из Денисовой пещеры (т. н. «Алтай»), с ДНК денисовца (Денисова 3) и с современным африканцем (пигмей мбути). Внезапно, совпадений с неандертальцем и с денисовцем оказалось примерно поровну (38,6% неандертальских аллелей и 42,3% денисовских). Это означало, что оба ископаемых вида сделали примерно одинаковый вклад в геном Денисова 11. Оценили генетики и гетерозиготность (то есть число позиций, в которых парные хромосомы содержат разные буквы генетического алфавита). Таких позиций у Денисова 11 было в 4 раза больше, чем у неандертальцев и денисовцев. Такая картина должна получиться, если бы у индивида сочетались хромосомы неандертальского и денисовского происхождения.
Неужели родители Денисова 11 относились к разным видам людей? Учёные не исключали другой вариант: возможно, в районе Денисовой пещеры существовала популяция гоминин смешанного неандертало-денисовского происхождения, и в руки учёных попал представитель такой группы. Но число гетерозиготных позиций, в которых один вариант был неандертальским, а второй — денисовским, у Денисова 11 оказалось слишком большим — более 40%, то есть в 2 раза выше, чем было бы в случае смешанной популяции. (Для сравнения, при аналогичном анализе генома неандертальца из пещеры Гойе (Бельгия) таких позиций получилось всего 2,1%).
После некоторых дополнительных проверок, генетики окончательно убедились, что перед ними именно гибрид первого поколения: мама неандерталка (по мтДНК), а папа денисовец.
Методом молекулярных часов авторы исследования оценили возраст находки: примерно 90 тыс. лет.
На этом исследователи не остановились. В геноме гибрида они обнаружили 5 крупных участков, в которых обе парные хромосомы содержали только неандертальские аллели. Это означало, что и отец Денисова 11 был не чистокровным денисовцем, а с неандертальской примесью. Анализ показал, что эта примесь «примешалась» за 300—600 поколений до его рождения, причём от каких-то неандертальцев, не родственных матери Денисова 11. Запутанная родословная!
Поскольку в распоряжении генетиков есть полные геномы двух неандертальцев — из Денисовой пещеры и из Виндии (Хорватия), авторы исследования решили выяснить, к кому их этих древних людей ближе мать индивида Денисова 11. Неожиданно совпадений с Виндией оказалось существенно больше. Неожиданно потому, что от Виндии до Алтая тысячи километров, а останки алтайского неандертальца нашли в 1 метре от Денисова 11.
Получается, что неандерталец с Алтая, живший 90 тыс. лет назад — более близкая родня неандертальцу с территории Хорватии, жившему на 20 тыс. лет позже, чем алтайскому неандертальцу, жившему на 30 тыс. лет раньше. Значит, либо восточные неандертальцы мигрировали в Западную Европу позднее 90 тыс. лет назад, либо западные мигрировали в Сибирь до этой даты, вытеснив местных. Какой сценарий верный? Пока что сложно сказать, нужно больше неандертальских геномов.
Каков итог? Впервые обнаружено прямое свидетельство смешения неандертальцев и денисовцев. Причём смешение двукратное: в случае родителями женщины Денисова 11 и в случае предков её отца.
В сумме получается, что из 6 индивидов из Денисовой пещеры, чьи геномы удалось расшифровать, неандертальский вклад найден у двух. Это означает только одно: смешение разных видов людей там, где их пути пересекались, происходило часто. Как замечает Келли Харрис, генетик из Университета Вашингтона в Сиэтле, «число найденных денисовских костей я могу пересчитать по пальцам одной руки. Факт, что гибрид уже обнаружен, показывает, что такое потомство было обычным делом». Учёные задаются вопросом: как же, при такой ситуации, неандертальцам и денисовцам удавалось в течение тысяч лет сохранять свои генетические отличия? Возможно, дело в разных ареалах: первые жили на Западе, вторые — на Востоке. Кроме того, гибриды нередко бывают менее жизнеспособны, чем их родители. Может быть, хлынувшая из Африки волна сапиенсов-мигрантов всё изменила: наши предки стали «напропалую» смешиваться с аборигенами по всему ареалу. Такое смешение могло привести к полному растворению архаичных групп среди более многочисленных кроманьонцев.
Остаётся ещё один вопрос, увы, не решаемый средствами палеогенетики: происходило ли это по любви?
