Генетики пересчитали время смешения предков современных людей и неандертальцев

Палеогенетики проанализировали геномы 59 древних и 275 современных людей, чтобы уточнить время, когда произошло смешение их предков с неандертальцами. По оценкам ученых, наиболее вероятно, что общий поток генов от неандертальцев к предкам всех современных неафриканцев начался около 47 тысяч лет назад и продолжался на протяжении примерно 6,8 тысячи лет. Препринт этого исследования доступен в репозитории bioRxiv.org.

После того как палеогенетики прочитали ядерные геномы неандертальцев и денисовцев, стало ясно, что предки всех современных неафриканцев смешивались с архаичными людьми, населявшими Евразию. Так, в генофонде всего современного человечества, за исключением ряда популяций, проживающих к югу от Сахары, содержится около одного—трех процентов неандертальской примеси, причем у коренных жителей Восточной Азии ее примерно на 20 процентов больше, чем у населения Западной Евразии. Вдобавок к неандертальской примеси некоторые современные популяции обладают существенным вкладом со стороны денисовцев, который достигает примерно пяти процентов у филиппинских аэта, а также у коренного населения Меланезии и Австралии.

По мере накопления данных и совершенствования вычислительных методов ученые продолжают уточнять время, когда происходил поток генов от неандертальцев и денисовцев к предкам современных людей. По последним оценкам предки всех неафриканцев как минимум единожды смешивались с неандертальцами в период между 54 и 41 тысячей лет назад.

Леонардо Яшь (Leonardo Iasi) из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка совместно с учеными из Великобритании, Германии и США представил результаты исследования, посвященного смешению неандертальцев и сапиенсов. В рамках этой работы палеогенетики и биоинформатики проанализировали 59 древних геномов людей современного анатомического вида, живших между 45 и 2,2 тысячи лет назад, и 275 представителей различных современных популяций со всего мира.

Используя три неандертальских генома, прочитанных с высокой точностью, а также единственный подобный денисовский геном, ученые составили каталог унаследованных от неандертальцев сегментов ДНК в геномах сапиенсов. Около 34 процентов таких последовательностей присутствовали только у ранних кроманьонцев, живших больше 40 тысяч лет назад. К ним относятся Усть-Ишимский человек, а также люди из памятников Пештера-ку-Оасе, Бачо-Киро и Златый кунь. При этом у древних людей, живших после максимума последнего оледенения, количество присущих только им неандертальских сегментов существенно не отличалось от аналогичного показателя в популяциях Восточной Азии (22 процента) и Западной Евразии (19 процентов). Примечательно, что меньше всего уникальных неандертальских сегментов ученые обнаружили в геномах кавказских охотников-собирателей (кластер Сацурблия) и у популяции, связанной с ямной археологической культурой.

Затем ученые сосредоточили свое внимание на геномах 16 человек, живших между 40 и 20 тысячами лет назад, чтобы рассчитать время, когда произошел поток генов от неандертальцев (более древних сапиенсов они рассматривали отдельно из-за того, что их предки могли смешиваться неоднократно). Исследователи предложили два сценария. Согласно первому, сапиенсы примерно одномоментно получили архаичную примесь. Тогда, по расчетам ученых, смешение произошло за 321–950 поколений до того, как жили эти 16 человек, или около 46364 лет назад (47045–45682 года назад при доверительном интервале 95,5 процента).

Согласно второму сценарию, который ученые считают более реалистичным, поток генов от неандертальцев продолжался длительное время, в течение которого сменилось большое количество поколений. В такой модели смешение началось около 47124 лет назад (47404–46872 года назад при доверительном интервале 95,5 процента) и продолжалось на протяжении примерно 6832 года (2044–9968 лет при доверительном интервале 95,5 процента). Исследователи полагают, что этот единый, но растянутый во времени поток неандертальских генов был единым для предков всех ныне живущих неафриканцев. При этом по мере расселения сапиенсов по Евразии, возможно, смешение с неандертальцами продолжалось, но оно не оставило заметных следов в генофонде более поздних популяций.

Архаичные люди неоднократно передавали гены друг другу и в более раннее время. Например, в геноме алтайской неандерталки, жившей около 120 тысяч лет назад, ученые обнаружили около шести процентов примеси от людей современного анатомического вида. По оценкам исследователей, ее предки смешались с архаичными сапиенсами примерно 250 тысяч лет назад.