Новоиспеченное в истории происхождения человека: ядерная ДНК «расскажет» кто мы
Ученые: наши деды покинули Африку 270 тысяч лет назад
фото: pixabay.com
Эксперты на это время придерживаются консенсуса, который исходит из того, что homo sapiens сделался развиваться триста тысяч лет тому назад в Африке. Лишь намного запоздалее – приблизительно 70 тысяч лет тому назад – небольшая группа африканцев переселилась на иные континенты, откуда появились другие человеческие виды. Директор института Макса Планка по человечьей истории, находящегося в Германии, Йоханнес Краузе считает несколько необычным этот разворошив. «Почему люди не покинули Африку до этого?» — задаётся проблемой Краузе. Ведь континент в конце концов физически соединен с Ближним Восходом: «Можно было бы просто прогуляться из Африки».
В исследовании, опубликованном во вторник в Nature Communications доктор Краузе и его коллеги сообщают, что африканцы в реальности покинули свой континент 270 тысяч лет назад. Опираясь на вновь найденных ДНК в ископаемых материалах, исследователи пришли к заточению, что волна ранних homo sapiens или близких родственников нашего облика проложили путь из Африки в Европу. Здесь они скрещивались с неандертальцами. Затем древние африканские мигранты куда-то пропали. Но некоторые их ДНК остались, и их можно было заметить в поздних поколениях неандертальцев.
«Сейчас мы имеем целую картину, которая объединяет всё, что мы знаем», — говорит доктор Краузе.
С основы XIX века палеонтологи пытались понять, каким образом неандертальцы родственны нам. Ископаемые находки демонстрируют, что они анатомически отличаются – у них тяжёлые надбровные дуги, громоздкое тело и немало других признаков, которыми мы не обладаем.
Наиболее поздние кости, вылитых на неандертальцев «людей», были найдены в испанской пещере Сима де Лос Уэсос – им 430 тыс лет. Немало ранние останки неандертальцев датируются периодом 100 тыс лет тому назад и их можно отыскать повсюду в Европе и даже в Южной Сибири. Затем 40 тысяч лет назад неандертальцы пропали из списков ископаемых.
Еще будучи студентом, в середине двухтысячных годов доктор Краузе свершил путешествие по музеям. В ходе этого путешествия он наскрёб крупицы костей, принадлежавших неандертальским ископаемым. В некоторых из них он и его коллеги отыщи фрагменты ДНК, которые подверглись изучению.
Ученые, которые учат древние гены, ведут поиск генетического материала двух родов. Существенное большинство наших генов есть в сумках в каждой клетке, которая называется ядром клетки. Мы унаследовали так именуемое ядерное ДНК от обоих родителей. Но вместе с этим мы носим в себе небольшое число ДНК, которое было создано в так называемых «фабриках» наших клеток. Они именуются митохондрии. Мы наследуем митохондриальные ДНК только от наших матерей, потому что отцовская семя сама разрушает свою собственную митохондриальную ДНК во время оплодотворения.
Несколько лет назад доктор Краузе и его коллеги начали розыски генов античных неандертальцев в ископаемых. Они это делали, охотясь за митохондриальными ДНК. После того, как бывальщины обнаружены такие ДНК в некоторых ископаемых, ученым удалось отыскать ядерные ДНК. Гены заключали в себе определенные неожиданности. Так, так, частицы ДНК, живущие в людях неафриканского происхождения, ведут свое начин от неандертальцев. Когда современные люди перебрались из Африки, они, видимо, несколько раз скрещивались с неандертальцами. Ребята этих скрещиваний стали частью человеческого общества, передавая в наследство свои гены.
Но вот косточка перста и зуб из сибирской Денисовой пещеры привели в недоумение доктора Краузе и его коллег. Перед ними поднялась запутанная задача. Внутри ископаемых, обнаруженных в Сибири, ученые отыщи последовательные митохондриальные ДНК, которые не были ни человеческими, ни неандертальскими, а чем-то иным. Этим другим оказалась ветвь фамильного дерева человека. Неандертальская митохондриальная ДНК сейчас намного ближней к нам. Несколько позже исследователям удалось достать ядерное ДНК из денисовского перста. Он показал, что денисовцы и неандертальцы были намного ближе товарищ к другу, чем это считалось раньше.
Ученые нашли древние ДНК во немало ископаемых. Наша история оказалась в четком фокусе. Ученые сейчас находят, что предки современных людей, неандертальцев и денисовцев жили между 765 тысяч и 555 тысяч лет тому назад. Примерно между 445 тысяч и 473 тысячи лет тому назад эти всеобщие предки раскололись по двум линиям. Одна привела к нынешним людям, в то время как другая — к неандертальцам и денисовцам.
После немало лет исследования доктор Краузе, однако, по-прежнему, не понимал, отчего ядерные ДНК и митохондриальные ДНК неандертальцев, казалось, имели совершенно различную историю. Предыдущая ДНК «намекала» на связь с денисовцами, а митохондриальная — на связь с человеком. В 2013 году эта секрет ещё больше углубилась. Другая команда исследователей добыла митохондриальную ДНК из ископаемых, вылитых на неандертальские в Сима де Лос Уэсос. Было этой ДНК 430 тысяч лет. Исследователи ожидали, что ДНК будет вылито на поздних неандертальцев в Европе. Вместо этого митохондриальная ДНК выглядела так, как будто она относилась денисовцам, хотя Денисова пещера находится в тысячах километрах в Сибири.
В прошедшем году исследователи объявили, что они собрали небольшую долю ядерного ДНК из той же пещеры Сима де Лос Уэсос. Генетический материал выглядел так, как будто бы он относился неандертальцам, а не к денисовцам.
Доктор Краузе и его коллеги недавно отворили новое неандертальское ДНК, которое, как они надеются, решит мистерию этого генетического несовпадения. В 2013 году одинешенек из студентов доктора Краузе Козимо Пост, обследуя неандертальские ископаемые из германской пещеры под наименованием Холенштайн-Штадель, смог реконструировать все их митохондриальные ДНК. Доктор Пост находит, что неандертальские ископаемые имеют возраст в 120 тысяч лет. Но, что немало важно, что они принадлежат к ветви неандертальского семейства, имеющего длинную историю. Он и его коллеги установили, что все известные неандертальцы унаследовали свою митохондриальнаяДНК от предков, какие жили 270 тысяч лет тому назад.
Вся имеющая информация указывала, что есть последовательность, ведущая к разгадке этой тайны, которая так длинно мучила доктора Краузе. Обычные предки неандертальцев и денисовцев рассеялись по Европе и Азии примерно полмиллиона лет тому назад. Последовательно восточные и западные люд генетически пошли по двум направлениям. На востоке они стали денисовцами, а на закате — неандертальцами. Ископаемые, найденные в Сима де Лос Уэсос — неандертальцы с генами денисовцев — отражают первую стадию этого расщепления. В какой-то момент до 270 тысяч лет тому назад африканские люд очень близко родственные нам, ринулись в Европу и начали скрещиваться с неандертальцами. Их ДНК устроилась в пул генов неандертальцев.
Много тысячелетий спустя большинство новоиспеченной ДНК исчезло. Но митохондриальная ДНК осталась и стала передаваться от матерей к их детям. Фактически почти все неандертальцы унаследовали его. Доктор Пост сообщает, что вполне возможно переселение нашего собственного человеческого рода из Нордовой Африки в Европу. Эту идею поддерживает находка ископаемых останков homo sapiens в Марокко, насчитывающим примерно 300 тысяч лет. Однако доктор Пост говорит, что ещё чересчур рано исключать другую возможность, а именно, что эти мигранты относились другим видам человека из Африки. Ученые всё ещё не могут документальное подтвердить эти версии. «Я ощущаю себя некомфортно, когда пытаюсь дать наименование этим человечьим существам», — говорит доктор Пост.
Генетик из лаборатории Колд Спринг Харбор на Лонг-Айленде Адам Сипель, какой не участвовал в этих исследованиях заявил, что гипотезы ученых сходятся с имеющимися данными. «Я считаю, что это абсолютно возможно», — сообщает он. Однако новое расследование поднимает целый ряд таинственных проблем по поводу истории происхождения человека. Невозможно узнать, сколько раз эти ранние африканцы скрещивались с неандертальцами. Однако как-то в истории человечества, по крайней мере, одна женщина из Африки могла ходить у себя под сердцем ребенка от неандертальца-мужчины. «Этот гибридный дитя, возможно, выглядел весьма необыкновенно — говорит доктор Сипель. — Так или по-иному гибридный индивидуал был абсорбирован неандертальским обществом. Доктор Сипель предупреждает, что эта гипотеза зависит оттого, что даст изучение вновь отысканного ДНК в пещере Сима де Лос Уэсос.
Сейчас доктор Краузе и его коллеги пытаются из этих ископаемых извлечь ядерное ДНК. Расследование, какое проводилось в пещере Сима де Лос Уэсос показывает, насколько ученые могут «перевернуться» в прошлое в поисках генов. Наиболее интересные ДНК поступают с гористых мест Марокко. Именно там ученые могут найти гены раннего Homo sapiens и сопоставить их с неандертальцами.
«Это вещи, которые ещё пять лет назад казались мне невообразимыми и невозможными», — говорит доктор Краузе. Ныне невозможное становится вероятным. Ученые продираются сквозь тысячелетия, чтобы окончательно ввести происхождение человека.
Миннеаполис.
