Вчені знайшли невідомих предків людини: ДНК змінила історію Homo sapiens

Як знайшли сліди невідомих предків людини?

Раніше вважалося, що предки Homo sapiens схрещувалися лише з неандертальцями та денисівцями.

Вчені створили новий метод TRACE (TRacking Archaic Contributions via ARG Estimation), який аналізує генеалогічні зв'язки в ДНК сотень сучасних людей і відновлює родові лінії без використання викопних решток.

Саме він і спростував усталену теорію.

Дослідження показало, що близько 2 відсотків геному сучасної людини походить від прадавніх гомінінів. Для виявлення цих ділянок науковці побудували генеалогічний граф рекомбінації, який відображає зв'язки ДНК крізь час.

Хронологічна шкала ілюструє чотири окремі випадки (позначені кольоровими стрілками) схрещування архаїчних гомінідів із ранніми представниками виду Homo sapiens. Дати було встановлено на основі генеалогічного аналізу геномів сучасних людей із використанням методу TRACE (схема: Юлін Чжан та Прія Мурджані/Каліфорнійський університет у Берклі)

"Нам фактично вдалося знайти та картувати геномні локації у сучасних людей, які походять від цієї лінії-привида, і показати, що ця спадковість є у всіх сучасних людей, а не лише в африканців", - заявила співавторка дослідження Юйлінь Чжан.

Що відомо про загадкові лінії предків?

Науковцям вдалося ідентифікувати дві окремі популяції, які залишили свій слід у нашому геномі у різні періоди історії.

Популяція-привид відокремилася від предків сучасної людини близько 800 000 років тому. Вона схрещувалася з Homo sapiens в Африці ще до їхньої масштабної міграції до Європи та Азії понад 50 000 років тому.

ДНК цієї лінії становить від 0,5 до 1 відсотка геному сучасних людей по всьому світу

Суперархаїчна популяція - лінія, що датується 1,8 мільйона років тому. Вона схрещувалася з денисівцями в Євразії. Пізніше денісівці передали частину цих суперархаїчних генів сучасним людям.

У геномі самих денисівців міститься від 3 до 5 відсотків такої спадковості, проте сучасним людям дісталася лише незначна її частина.

"Знахідка суперархаїчної лінії особливо захоплює, оскільки вона розкриває генетичний внесок людської лінії, яка жила понад мільйон років тому, попри відсутність будь-якої секвенованої ДНК цієї популяції", - зазначив співавтор дослідження Арджун Бідданда.

Науковці припускають, що за часом відокремлення популяція-привид відповідає групам Homo середнього плейстоцену в Африці, а суперархаїчна лінія - популяціям Homo erectus в Євразії.

Використовуючи генеалогічні зв’язки, виявлені за допомогою аналізу ДНК, TRACE виявляє прихований внесок вимерлих людських популяцій, геноми яких не були секвеновані (схема: Меган Марон)

Як це вплинуло на еволюцію?

Успадковані фрагменти ДНК архаїчних предків виявилися зосередженими в ділянках геному, які відповідають за імунні та метаболічні функції.

Схрещування з іншими групами допомагало предкам Homo sapiens адаптуватися до нових патогенів і джерел їжі.

"Ми часто уявляємо еволюцію людини як розгалужене дерево, але нові геномні дані та аналітичні методи розкривають більш взаємопов'язану історію - схожу на складну мережу популяцій, поєднаних повторюваними епізодами міграції та змішування. Генеалогії зберігають рекорд нашого еволюційного минулого", - пояснила співавторка дослідження Прія Мурджані.

"TRACE реконструює ці історії по всьому геному. Ідентифікуючи регіони, чий родовід сягає незвичайно далеко в минуле, ми можемо розкрити генетичні внески вимерлих людських популяцій навіть за відсутності стародавньої ДНК", - додала вона.

Вчені розраховують, що подальше розширення світових баз даних ДНК та вивчення білків із викопних решток Homo erectus дозволить остаточно встановити особистості загадкових предків людини.