Мы скрещивались с неандертальцами… трижды!

Совсем недавно выяснилось, что смешение наших предков с неандертальцами происходило минимум два раза, 100 и 50 тысяч лет назад. Но палеогенетикам этого мало! Они всерьёз взялись за денисовцев… и из свежей статьи в Science мы снова узнаём кое-что удивительное.

Как вы, вероятно, помните, примесь неандертальской ДНК — около 2% — есть у всех неафриканцев. Денисовские же «гены» (2—4%) обнаружились только у коренного населения Австралии и Океании. Таким образом, последние особенно интересны тем, что у них в ДНК есть следы сразу двух видов архаичных гоминид — и неандертальцев, и денисовцев.

Так вот, международная группа учёных секвенировала геномы 35 жителей Меланезии (Папуа — Новая Гвинея). Эти геномы добавили к данным о ДНК 1937 человек из 159 популяций всего мира (взятых из базы данных проекта «1000 геномов») для подробного статистического анализа.

Как и ожидалось, в геномах меланезийцев нашлись следы как неандертальской, так и денисовской ДНК (денисовская ДНК представлена в пропорции от 1,9 до 3,4%). У других же неафриканских популяций обнаружилось только неандертальские аллели.

У африканцев, тоже предсказуемо, не обнаружилось ни неандертальских, ни денисовских следов. Исключением являются кенийское племя лухья и жители Гамбии — у них есть совсем небольшая неандертальская примесь, которая объясняется, по мнению авторов, недавним потоком генов из Евразии.

Проанализировав геномы неафриканцев, исследователи «собрали» из них в сумме 1340 Мб неандертальского и 304 Мб денисовского геномов. Каждый меланезиец несёт в своих генах в среднем 104 Мб древней ДНК — неандертальской и денисовской.

Дальше — ещё интересней. Сравнив вклад неандертальцев в геномы европейцев, восточных и южных азиатов, авторы пришли к выводу, что некоторые неандертальские аллели достались восточным азиатам отдельно от остальных, видимо, в результате ещё одного контакта с неандертальцами. Кроме того, неандертальская примесь у европейцев и азиатов отличается от меланезийской. В сумме, получается, что смешение между неандертальцами и сапиенсами имело место уже три раза: один раз неандертальцы скрещивались с предками всех неафриканцев, второй раз с предками европейцев и азиатов после отделения меланезийцев и в третий раз только с предками восточных азиатов (см. рисунок).

Далее, авторы постарались выявить участки человеческого генома, где неандертальских и денисовских последовательностей особенно много, и участки, где, наоборот, следы древних скрещиваний отсутствуют.

Авторы предполагают, что в ряде случаев неандертальские и денисовские аллели «выпадали» из ДНК современных людей не случайно, а в результате естественного отбора, то есть эти последовательности выбраковывались как вредные. Любопытно, что участки, свободные от архаичных аллелей, находятся в генах, связанных с развитием мозга, особенно его коры.

Кроме того, большой кусок ДНК, не содержащий древних последовательностей, находится на 7-й хромосоме и содержит знаменитый ген FOXP2, связанный со способностью к речи. Это неспроста!

Затем исследователи выявили участки ДНК меланезийцев, в которых неандертальские и денисовские варианты встречаются с высокой частотой. Возможно, это потому, что они оказались полезными для наших предков? Таких участков в ДНК меланезийцев нашлось 21; интересно, что в них содержатся некоторые гены, связанные с метаболизмом и с иммунитетом.

Авторы заканчивают тем, что скоро можно будет создать почти полный каталог древних вариантов генов в современных геномах. И тогда мы сможем полностью оценить наследство, доставшееся нашим предкам от неандертальцев, денисовцев… кого-то ещё?