Вы когда-нибудь смотрели рекламу теста ДНК и задавались вопросом: какими были мои предки? Кто были эти люди, которые дали мне свой генетический код? Возможно, вы представили себе группу пастухов, усердно пасущих свое стадо. Возможно, вы представляли себе торговцев, продающих специи из искусно изготовленных банок, или охотников, выслеживающих высокого лося.
Вы представляли неандертальца ? Может тебе стоило.
Новое исследование Калифорнийского университета в Санта-Крузе предполагает, что только от 1,5 до 7 процентов современного человеческого генома является «исключительно человеческим». «Интересно, что это небольшой участок генома, - говорит ведущий автор исследования Натан Шефер.
В статье , опубликованной 16 июля 2021 года в журнале Science Advances Genetics, Шефер и его соавторы описывают генетические доказательства, которые показывают, как наши предки обменивались ДНК с другими древними гомининами, такими как неандертальцы и денисовцы. Однако «множественные всплески адаптивных изменений, характерных для современного человека», отличают нас от других современных видов.
Итак, кем были наши загадочные человеческие и нечеловеческие предки? Давайте рассмотрим подробнее.
Воссоединение древней семьи
Наши самые старые предки были выходцами из Африки . Современные модели предполагают, что анатомически современные люди исходили из Великой рифтовой долины, которая проходит через современные Кению, Эфиопию, Уганду, Танзанию и Судан, около 200000 лет назад.
Неандертальцы были древней группой гомининов - предков человека - которые жили вместе с первыми современными людьми примерно 40 000 лет назад. В среднем они были короче и коренастее людей, с широкими носами и выступающим надбровным дугом. Как и мы, они использовали огонь, созданных картин и ювелирных изделий, и жил в приютах (которые они , видимо , держали довольно аккуратно ). Некоторые палеоантропологи даже считают, что неандертальцы хоронили своих мертвецов.
Первый ископаемый неандерталец был обнаружен в 1856 году в Долине Неандер Германии (хотя ранее 1829 находка была впоследствии признана принадлежность к неандертальца). Они были найдены по всей Европе, где, по-видимому, регулярно скрещивались с людьми . Сегодня у большинства людей европейского происхождения есть гены неандертальцев.
В Денисовских людях являются менее хорошо записаны группами по сравнению с неандертальцами. Впервые обнаруженные в 2008 году, эти гоминины также были современниками ранних современных людей, исчезнув где-то между 30 000 и 15 000 лет назад. О денисовцах известно немного - за исключением, конечно, всего их генома, который был секвенирован с единственной мизинецкой кости, обнаруженной в сибирской пещере.
У ученых есть доказательства того, что денисовцы оккупировали большую часть территории, которая сейчас является Восточной Азией, Сибирью, Индонезией и Новой Гвинеей. Люди, происходящие из этих мест, скорее всего, несут ДНК как денисовцев, так и неандертальцев.
Но как мы узнаем, что находится в нашей ДНК - или, если на то пошло, откуда это взялось?
Как вы получили все это в этих генах?
Геном - это полная генетическая карта ДНК организма - каждый ген, функциональный или нет. До начала 2000-х никто не записывал весь геном человека; все, что было у ученых, - это фрагменты отдельных последовательностей генов, похожие на смещенные кусочки головоломки. Ситуация изменилась в 2003 году, когда был наконец завершен проект «Геном человека» - 13-летняя многонациональная работа по картированию всех 3,2 миллиарда пар оснований в ДНК человека.
С тех пор технология генетического секвенирования пережила эпоху Возрождения. Сегодня одна лаборатория может секвенировать сотни отдельных геномов человека за год. И ученым удалось нанести на карту гены других видов, в том числе неандертальцев и денисовцев.
«Геномы очень полезны по двум причинам», - говорит Омер Гоккумен, эволюционный антрополог из Университета в Буффало.
Одна из причин заключается в том, что геномы записывают происхождение. Каждый человек наследует половину своих генов от каждого из своих родителей в виде плотно свернутых хромосом . Каждый родитель, в свою очередь, унаследовал половину своих генов от своих родителей, и так далее. «Значит, вы на самом деле несете популяцию геномов», - говорит Гоккумен. Это означает, что конкретная версия гена может быть прослежена вплоть до предка, который первым ее нес.
Еще одна вещь, которая делает геномы интересными, - это мутации. ДНК естественным образом накапливает крошечные мутации с течением времени. Не все из них передаются следующему поколению, но они накапливаются примерно стабильно. Это позволяет ученым измерить процентную разницу между двумя геномами, чтобы определить, когда они расходились друг от друга - метод, называемый «датирование ДНК» или « молекулярные часы ».
Некоторые из этих часов легко заметить, если эксперты сравнивают два генома. Ученые иногда находят фрагменты генетической последовательности, говорит Шефер, и становится ясно, что «это просто связанный набор мутаций, которые все вместе унаследованы от неандертальцев».
Так что же делает нас уникальными людьми?
«Представление о том, что значит быть человеком, довольно сложно, учитывая, насколько сильно мы смешались с другими видами, - говорит Шефер.
Но для решения этого сложного вопроса Шефер и его соавторы сделали кое-что интересное. Во многих современных исследованиях были изучены места, где человеческая ДНК совпадает с ДНК неандертальцев и денисовцев. «И мы перевернули его и спросили:« Ну, а где в геноме вы не видите ни того, ни другого? »- говорит он.
Шефер и авторы исследования сузили его до нескольких генов, которые можно проследить за 600 000 лет до наших самых ранних современных предков . «Несмотря на то, что это относительно небольшой участок генома, он статистически содержит множество генов и последовательностей, которые могут быть функциональными», - говорит Шефер. Что еще более интересно, большинство этих генов имеют какое-то отношение к развитию мозга .
В конце концов, мы представляем собой прекрасные головоломки, состоящие из всех этих частей: неандертальца, денисовца и человека. И наши различия так же важны, как и наши сходства.
«Биологические вариации - это часть того, что делает нас людьми, - говорит Гоккумен, - и это действительно круто».
Вот это интересно
Недавно повторно обнаруженная окаменелость по прозвищу « Человек-дракон » может быть первым известным черепом, принадлежащим денисовцу. Или это может быть вообще новый вид гомининов.
