Наука и технологии России

Вход Регистрация

Российские учёные о наличии общих детей у неандертальцев и сапиенсов

Происхождение вида Homo sapiens – вопрос, наукой не решённый. В последние годы учёные активно обсуждают гибридную теорию, то есть возможность того, что мы потомки человека разумного и его родственников – неандертальцев (H. neanderthalensis) и человека алтайского (или денисовца – H. sp. Altai). Эта гипотеза основана на сравнении последовательностей хромосомной ДНК, однако анализ ДНК митохондрий (мтДНК) её не подтверждал – исследователи не находили общих последовательностей в мтДНК современного человека и неандертальцев. Недавно заведующий лабораторией генетики Института биологических проблем Севера ДВО РАН доктор биологических наук Борис Малярчук, применив новый алгоритм исследования, такие последовательности обнаружил, но однозначным доказательством межвидовой гибридизации H. sapiens и H. neanderthalensis это не стало.

Неандертальцы Неандертальцы у костра под открытым небом (компьютерная графика)

В любой популяции, в том числе человеческой, каждый ген всегда существует в нескольких вариантах. У современных европейцев и жителей Азии присутствуют гены, общие с неандертальцами. Есть общие гены и у денисовского человека и жителей Юго-Восточной Азии. Эти данные, сами по себе бесспорные, не могут служить доказательством генетически смешанного потомства. Их можно объяснить иными причинами, однако гипотезу о гибридном происхождении современного человека многие специалисты считают достаточно обоснованной.

Её, правда, не подтверждает сравнение митохондриальных ДНК. Хотя их последовательности у современного человека изучены, что называется, вдоль и поперёк, неандертальских или денисовских вариантов мтДНК учёные у него не находили. Это говорит о том, что гибридизации либо не было, либо особи женского пола H. neanderthalensis и H. sp. Altai в ней не участвовали. Однако такой результат ещё нельзя считать окончательным. «Существует много вариантов обсчёта больших массивов молекулярных данных и много разных статистических подходов, и поэтому, когда появляется какой-то результат, в ответ на него появляются какие-то другие, часто альтернативные. Это нормальный путь развития науки», – поясняет Борис Малярчук.

Известно, что зрелые сперматозоиды теряют митохондрии и ребёнок наследует только митохондрии матери, из яйцеклетки. Однако при межвидовой гибридизации эта система иногда даёт сбои. То есть гибридная яйцеклетка могла получить митохондрии от матери и отца, а их ДНК могли обмениваться участками. Борис Малярчук, исследуя мтДНК, использовал программу, которая позволяет искать последовательности, возникшие в результате такого обмена.

Для анализа он использовал данные о полноразмерных молекулах мтДНК семи неандертальцев, тринадцати современных людей (носителей всех основных вариантов митохондриального генома), человека алтайского, шимпанзе (Pan troglodytes), гориллы (Gorilla gorilla), орангутана (Pongo pygmaeus) и представителя мартышковых обезьян – гамадрила (Papio hamadryas). Анализ обнаружил в мтДНК сапиенсов и неандертальцев две замены нуклеотидов. Эта пара замен характерна для всех европейских неандертальцев, живших в Испании, Германии и Хорватии, современных евразийцев и некоторых африканских популяций. Подобная комбинация вариантов могла возникнуть в результате гибридизации между женскими особями неандертальцев и мужчинами сапиенсов, которая, возможно, происходила в Европе 40–50 тысяч лет назад.

Поздние европейские неандертальцы, жившие около 48 тысяч лет назад, генетически отличаются от своих более древних сородичей – как европейских, так и азиатских. Можно предположить, что выживанию европейских неандертальцев этой группы как раз и способствовала гибридизация с кроманьонцами. В пользу этого предположения говорят и данные сравнительного анализа хромосомной ДНК, согласно которым неандертальцы в большей степени генетически сходны с современными евразийцами, чем с африканцами. Однако существует и другая гипотеза, согласно которой появление генетически обособленной группы поздних европейских неандертальцев вызвано не гибридизацией с H. sapiens, а резким похолоданием, которое привело к существенному снижению численности неандертальцев Западной Европы и появлению специфической последовательности мтДНК. Кроманьонцы были вынуждены приспосабливаться, и у них могло независимо произойти те же самые изменения.

Анализ, который провёл Борис Малярчук с коллегами, показал, что однонуклеотидные замены привели к изменению аминокислотной последовательности важнейшего фермента митохондрий цитохром-с-оксидазы 1, что могло произойти только под действием направленного отбора, например в результате изменений условий среды. Таким образом, вопрос о межвидовой гибридизации современных людей и неандертальцев остаётся открытым.

«С появлением новых данных картина происхождения H. sapiens усложняется. Что касается моей работы, то я хотел обратить внимание на митохондриальный геном и показал, что анализ даже такой небольшой молекулы приводит к альтернативам, и насколько вероятна каждая из них, я не знаю. В такой ситуации нужны дополнительные данные по целым геномам (и ядерным, и митохондриальным) у неандертальцев разных эпох и из разных регионов, а также и у наших непосредственных предков эпохи палеолита. Наука в этом направлении развивается настолько интенсивно, что такие результаты не за горами», – говорит Борис Малярчук.

Источник информации:

Б.А. Малярчук «Полиморфизм митохондриальной ДНК у современного человека и неандертальцев: адаптивная конвергенция или свидетельство межвидовой гибридизации?». Генетика, 2013, том 49, № 9.

РЕЙТИНГ

4.27
голосов: 11

Галереи

Змей – великий и ужасный. Из коллекции Государственного исторического музея

Змея с древних времён вызывала у людей священный ужас. Она олицетворяла смерть и бессмертие. Змей опоясывал земной мир или обвивался вокруг мирового древа. Змея искушала, но и охраняла от врагов. Её яд убивал, но и лечил. Пестроту образов змеи в древней культуре демонстрируют экспонаты Государственного исторического музея. В конце альбома – портреты некоторых сотрудников музея, помогавших журналистам STRF.ru

28 фото

Обсуждение