ДНК-детекторы времени: как метод TRACE археологические находки в израильских пещерах переписывают историю человечества
Оливия ГРИНФИЛД
Долгое время эволюция человека представлялась в виде пышного дерева с четко разделяющимися ветвями. Однако последние достижения генетики показывают, что история нашего вида похожа не на сухое дерево, а на сложную сеть переплетающихся рек.
В исследовании ученых из Калифорнийского университета в Беркли, опубликованном в журнале Science, был представлен новый вычислительный метод TRACE (TRacking Archaic Contributions via ARG Estimation). Этот алгоритм позволил заглянуть в прошлое без необходимости извлекать древнюю ДНК из окаменелостей — исключительно анализируя геномы наших современников.
Результат оказался сенсационным: в ДНК современного человека обнаружены следы двух неизвестных архаичных линий (“призрачных предков”), с которыми сталкивались и скрещивались наши далекие предки.
КАК РАБОТАЕТ МЕТОД TRACE?
Главное ограничение палеогенетики — дефицит древних ископаемых останков, пригодных для извлечения ДНК. Во многих жарких и влажных регионах органический материал быстро разрушается.
Метод TRACE огибает этот барьер.
Реконструкция ARGs (Ancestral Recombination Graphs): алгоритм строит подробные генеалогические графы предковой рекомбинации, отслеживая, как отдельные участки ДНК передавались и менялись на протяжении сотен тысяч лет.
Подписывайтесь на телеграм-канал журнала "ИсраГео"!
Поиск “древних аномалий”: TRACE ищет фрагменты генома современников, чьи родословные уходят аномально глубоко в прошлое, выходя за рамки стандартной истории Homo sapiens.
Работа без эталона: метод не требует генома-”образца” (как в случае с известными расшифровками неандертальцев или денисовцев), а восстанавливает присутствие неизвестной популяции исключительно по структуре вариаций в ДНК ныне живущих людей.
ДВЕ НЕИЗВЕСТНЫЕ ЛИНИИ: КТО ЭТИ “ПРИЗРАЧНЫЕ ПРЕДКИ”?
Проанализировав геномы сотен людей со всего мира (включая данные проекта 1000 Genomes), ученые выделили два отчетливых архаичных следа.
Глобальная “призрачная” линия (Ghost lineage). Отделилась от предкового древа Homo sapiens примерно 800000 лет назад.
След в геноме составляет от 0, 5% до 1% ДНК у людей по всему миру.
Наследие передалось людям еще на территории Африки до завершения ключевой волны исхода Homo sapiens (ранее 50000 лет назад).
Эти древние участки ДНК концентрируются в областях, отвечающих за иммунную систему, метаболизм и даже регуляцию гена FOXP2 (связанного с развитием речи).
“Суперархаичная” линия (Super-archaic lineage).
Эта древнейшая ветвь отделилась около 1,8 миллиона лет назад.
Ее генетический сигнал обнаружен у современных популяций Океании и Меланезии, куда он попал опосредованно — через денисовцев, которые ранее сами скрещивались с этой чрезвычайно древней группой гоминид.
КАРТА ДРЕВНЕГО НАСЛЕДИЯ: ОСНОВНЫЕ ЛИНИИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА
Генетическая история нашего вида сформирована постоянным контактом и обменом генами с другими популяциями и видами древних людей. На сегодняшний день выделяются четыре ключевые линии архаичного наследия.
Неандертальцы (Homo neanderthalensis). Эта линия отделилась от общего предкового ствола примерно 500000–600000 лет назад. В геноме практически всех современных неафриканских популяций сохраняется от 1% до 2% неандертальской ДНК — следствие контактов и скрещивания на территории Ближнего Востока и Евразии после исхода Homo sapiens из Африки.
Денисовцы. Самостоятельная ветвь древних людей, расхождение которой с предками произошло ориентировочно 400000–500000 лет назад. Наиболее заметный генетический след они оставили в популяциях Океании и Меланезии, где их доля в геноме достигает от 4% до 6%. Также фрагменты денисовской ДНК встречаются у коренных жителей Азии и обеих Америк.
Первая “призрачная” линия (открытая методом TRACE). Ранее неизвестная популяция древних людей, отделившаяся от предкового древа Homo sapiens около 800000 лет назад. Её генетический след составляет от 0,5% до 1% и присутствует у всех ныне живущих людей на Земле, что указывает на древний эпизод смешения, произошедший ещё на африканском континенте.
Суперархаичная линия (открытая методом TRACE). Чрезвычайно древняя ветвь гоминид, отколовшаяся от общей эволюционной линии примерно 1, 8 миллиона лет назад. Ее скрытые фрагменты обнаруживаются в геномах современных жителей Океании — они были переданы опосредованно, через денисовцев, которые ранее вступали в контакт с этой суперархаичной группой.
ЛЕВАНТИЙСКИЙ ПЕРЕКРЕСТОК: ВСТРЕЧА ВЕТВЕЙ НА ТЕРРИТОРИИ ИЗРАИЛЯ
Территория современного Израиля и Леванта исторически являлась главным сухопутным мостом между Африкой, Евразией и Азией. Именно здесь на протяжении десятков тысяч лет пересекались путями, конкурировали и скрещивались различные ветви древних людей.
Назовем самые известные места палеоконтактов.
- Пещера Манот (Западная Галилея).
В этой пещере был найден череп Homo sapiens возрастом около 55000 лет. Открытие стало первым прямым анатомическим подтверждением того, что современные люди и неандертальцы жили бок о бок на одной территории именно в тот период, когда, согласно генетическим данным, происходило их активное скрещивание.
- Пещеры Схул и Кафзех (гора Кармель и Назарет).
Остатки анатомически современных людей возрастом от 100000 до 120000 лет свидетельствуют о ранних волнах выхода Homo sapiens из Африки. Эти группы встречали в регионе архаичных жителей Ближнего Востока задолго до основной волны расселения.
- Пещера Кебара и пещера Табун (гора Кармель)
Здесь обнаружены многослойные стоянки и погребения классических неандертальцев (возрастом 50000–60000 лет). Смена слоев показывает, что сапиенсы и неандертальцы попеременно заселяли эти пещеры в зависимости от колебаний климата (холодные периоды привлекали неандертальцев с севера, теплые — сапиенсов с юга).
- Человек из Нешер Рамла.
В 2021 году неподалеку от города Рамла ученые Еврейского университета в Иерусалиме открыли ранее неизвестный тип древнего человека, живший 120000–140000 лет назад. Он обладал смешанными чертами: челюсть и зубы походили на неандертальские, а череп — на более древних представителей рода Homo. Исследователи полагают, что именно популяционный тип “Нешер Рамла” мог быть той самой локальной архаичной группой Ближнего Востока, которая активно участвовала в обмене генами как с неандертальцами, так и с предками Homo sapiens.
Реконструкция геномов методом TRACE и археологические находки на Ближнем Востоке подтверждают: мы не просто изолированный вид, победивший остальных, а сложный генетический мозаичный организм, унаследовавший адаптационные механизмы множества древних человеческих цивилизаций.
