Ученые обнаружили неизвестных предков человека: ДНК изменила историю Homo sapiens

Как нашли следы неизвестных предков человека?

Ранее считалось, что предки Homo sapiens скрещивались только с неандертальцами и денисовцами.

Ученые создали новый метод TRACE (TRacking Archaic Contributions via ARG Estimation), анализирующий генеалогические связи в ДНК сотен современных людей и восстанавливающий родовые линии без использования ископаемых останков.

Именно он и опроверг устоявшуюся теорию.

Исследование показало, что около 2 процентов генома современного человека происходит от древних гомининов. Для обнаружения этих участков ученые построили генеалогический граф рекомбинации, отражающий связки ДНК через время.

Хронологическая шкала иллюстрирует четыре частных случая (обозначенных цветными стрелками) скрещивания архаических гоминидов с ранними представителями вида Homo sapiens. Даты были установлены на основе генеалогического анализа геномов современных людей с использованием метода TRACE (схема: Юлин Чжан и Прия Мурджани/Калифорнийский университет в Беркли)

"Нам фактически удалось найти и картировать геномные локации у современных людей, происходящих от этой линии-призрака, и показать, что эта наследственность есть у всех современных людей, а не только у африканцев", - заявила соавтор исследования Юйлинь Чжан.

Что известно о загадочных линиях предков?

Ученым удалось идентифицировать две отдельные популяции, оставившие свой след в нашем геноме в разные периоды истории.

Популяция-призрак отделилась от предков современного человека около 800 тысяч лет назад. Она скрещивалась с Homo sapiens в Африке еще до их масштабной миграции в Европу и Азию более 50 000 лет назад.

ДНК этой линии составляет от 0,5 до 1 процента генома современных людей по всему миру.

Суперархаическая популяция - линия, датируемая 1,8 миллиона лет назад. Она скрещивалась с денисовцами в Евразии. Позже денисовцы передали часть этих суперархаических генов современным людям.

В геноме самих денисовцев содержится от 3 до 5 процентов такой наследственности, однако современным людям досталась лишь незначительная часть.

"Находка суперархаической линии особенно увлекает, поскольку она раскрывает генетический вклад человеческой линии, жившей более миллиона лет назад, несмотря на отсутствие какой-либо секвенированной ДНК этой популяции", - отметил соавтор исследования Арджун Бидданда.

Ученые предполагают, что по времени обособления популяция-призрак соответствует группам Homo среднего плейстоцена в Африке, а суперархаическая линия - популяциям Homo erectus в Евразии.

Используя генеалогические связи, обнаруженные посредством анализа ДНК, TRACE обнаруживает скрытый вклад вымерших человеческих популяций, геномы которых не были секвенированы (схема: Меган Марон)

Как это отразилось на эволюции?

Унаследованные фрагменты ДНК архаических предков оказались сосредоточенными в участках генома, отвечающих за иммунные и метаболические функции.

Скрещивание с другими группами помогало предкам Homo sapiens адаптироваться к новым патогенам и источникам пищи.

"Мы часто представляем эволюцию человека как разветвленное дерево, но новые геномные данные и аналитические методы раскрывают более взаимосвязанную историю - похожую на сложную сеть популяций, соединенных повторяющимися эпизодами миграции и смешения. Генеалогии сохраняют рекорд нашего эволюционного прошлого", - обьяснила исследовальница Прия Мурджани.

"TRACE реконструирует эти истории по всему геному. Идентифицируя регионы, чья родословная уходит необычно далеко в прошлое, мы можем раскрыть генетические вклады вымерших человеческих популяций даже при отсутствии древней ДНК", - добавила она.

Ученые рассчитывают, что дальнейшее расширение мировых баз данных ДНК и изучение белков из ископаемых Homo erectus позволит окончательно установить личности загадочных предков человека.