Потік генів між ранніми сучасними людьми та неандертальцями відбувся між 145 000 і 130 000 років тому. На зображенні пара неандертальської жінки та чоловік Homo sapiens./Хосе Антоніо Пеньяс

неандертальці

До цього часу вчені змогли послідовно послідувати геноми п'яти неандертальців, і лише один з них - відомий як алтайський неандерталець у Сибіру - надав високоякісні дані в січні 2014 року. Решту отримали три особи, знайдені в печері Віндія в Хорватії та одна в печері Мезмайська в Росії.

Зараз міжнародна група вчених, очолювана Інститутом еволюційної антропології Макса Планка в Німеччині, проаналізувала геном жінки-неандертальця на ім'я Віндія 33,19, яка змогла прожити в хорватській печері 52 000 років тому. На думку дослідників, це друге на сьогодні повне секвенування геному неандертальців, і воно дає нові дані про цей людський вид, з яким ми живемо.

«Неандерталець Віндія та неандерталець Алтай, опубліковані раніше, дуже тісно пов’язані: в середньому на 10000 пар основ є три відмінності. Це підтверджує, що в минулому багато неандертальців не жили, тобто походять з невеликої кількості населення ", - пояснює Сінк Кей Прюфер (зліва), науковий співробітник німецької установи та перший автор дослідження, опублікованого в Science.

Попередні висновки вже показали, що Homo neanderthalensis мешкав в ізольованих популяціях близько 3000 особин. Крім того, геном нетайдертальця Алтаю припустив, що їхні власні батьки були напівбратами та сестрами, що змусило вчених припустити, що члени однієї родини схрещувались у цій групі людей.

Однак новий геном Vindija 33.19 не має однакових схем інцесту, тому екстремальне споріднене схрещування, яке сталося між алтайськими неандертальськими батьками, не повинно було повторюватися серед неандертальців. Але аналізи показують, що жінка неандертальця поділяла предка по матері з двома з трьох інших особин, знайдених у хорватській печері.

Що приховує геном Віндії

Геном Vindija 33.19 дозволив вченим проаналізувати розбіжності та потік генів між неандертальцями, денисованцями та сучасними людьми. Таким чином, вчені виявляють, що потік генів між першими сучасними людьми та неандертальцями відбувся між 145000 і 130000 років тому, до того, як неандертальці Хорватії та Сибіру були диференційовані.

Завдяки аналізу геномів неалдертальців Алтаю та Віндії, дослідники оцінюють це сучасна неафриканська популяція має від 1,8% до 2,6% ДНК неандертальців, що перевищує попередні оцінки від 1,5% до 2,1%.

«Неандерталець Віндія є найближчим до неандертальців, які сьогодні змішуються з людьми за межами Африки. Це корисно для виявлення генетичних варіантів у нас, які є наслідком нашого змішування з неандертальцями ", Подробиці Прюфера.

Схема дерева, що показує зв'язок сибірського неандертальця з іншими неандертальцями, Денисовою та сапієнсом/Макс Планк

Автори виявили велику кількість нових варіацій послідовності ДНК неандертальців, які впливають на сучасних людей. "Деякі з цих варіантів неандертальців також були знайдені в інших комплексних дослідженнях геному, які аналізують, чи сприяють вони розвитку хвороби чи захищають її від неї іншим способом", наголошує німецький дослідник.

Робота це показує Захворювання, які ми «успадковуємо» від неандертальців, включають розлади харчування, накопичення вісцерального жиру, ревматоїдний артрит, шизофренію та відповідь на антипсихотичні препарати.

Тим не менше, "Не всі варіанти, які походять від неандертальців," погані "і викликають хвороби", Прюфер наголошує. "Варіант, який ми знайшли за допомогою Vindija, наприклад, мав зв'язок з нижчим рівнем холестерину ЛПНЩ, тобто вони захищали від серцевих захворювань", робить висновок.

Джерело: SINC | НАУКА | 5 жовтня 2017 р

Пов’язані публікації Terra Antiqvae:

Справа Гільєрмо з Кобо

Чи ми більше неандертальці, ніж раніше?

Останки, проаналізовані в ході дослідження, були знайдені в печері Віндія, Хорватія. Кредит зображення: MPI f. Еволюційна антропологія/Дж. Краузе.

У 2010 році директор Інституту еволюційної антропології Макса Планка, Сванте Пябо, здійснив перше секвенування геному неандертальця. Результати показали щось несподіване: протягом тисячоліть ми розділяли з ними географію та ліжко. Таким чином, за винятком африканців, сьогодні всі ми несемо ці гомініди в нашій ДНК. Скільки? Від 1,5% до 2,1%.

Інформація, отримана Пяебо, була отримана завдяки неандертальцю, знайденому в Алтайському регіоні Сибіру. Йшлося про жінку, яка жила близько 120 000 років тому. Але зараз нове дослідження, опубліковане в Science, зосереджене на аналізі ДНК більш недавнього зразка з точки зору географії (його останки були знайдені в печері в Хорватії) та часового (йому близько 50 000 років).


Щоб зрозуміти наслідки цієї роботи, ми поговорили з Карлесом Лалуезою Фокс (зліва), палеогенетиком з Інституту еволюційної біології та дослідником CSIC.

Перше запитання прямолінійне: чи ми більше неандертальці, ніж ми думали?

"Це трохи перебільшена інтерпретація дослідження - Лалуеза пояснює нам перед поїздкою до Праги на конференцію -. Вони лише десяті. Я не думаю, що це найбільш актуальне прочитання твору. Що змінюється, так це те, що цей зразок походить із Хорватії, а попередній, якісний, був із Сибіру. Отже, перша наближається до точки, де сучасні люди та неандертальці перетиналися. І, будучи ближче, це дозволяє краще уточнити відсоток неандертальців. Алтайська жінка мала багато спорідненості. Те, що вони виявили, було на 15% більше варіантів, ніж ми ділимось, якщо раніше їх було сотня, то зараз ми маємо 115. Слід також взяти до уваги, що ця цифра варіюється у різних осіб, до цього часу оцінка становила 1,5-2,1% у верхній обмеження. І зараз ми продовжуємо говорити про 1,8 на нижчому рівні (сучасні люди, у яких у ДНК «менше неандертальців») - 2,6%. Я не думаю, що це чудова новина в цьому сенсі ".

І в якому сенсі це?

"Це зразок з високим покриттям - Лалуеса додає по телефону -, тобто важливої ​​якості у ваших даних. І в цьому сенсі це підтверджує те, що ми знаємо на сьогодні. Це збільшує та зміцнює знання, які ми маємо. Цікаво те, що отримана інформація дозволила вивчити гени, пов’язані з пігментацією, як за кольором волосся, так і за шкірою: там неандертальці показали цікаві варіації ".

Ця півточка, чи це щось нас змінює?

"Не тому, що вони стосуються речей, подібних до того, що ми вже бачили: гени, пов'язані з метаболізмом, імунітетом, пігментацією і навіть когнітивні, що має сенс - робить висновок Лалуеса -. Коли перші люди покидають Африку і починають подорожувати Азією та Європою, вони стикаються з невідомими ситуаціями, такими як інші циркадні ритми (вдень та вночі), дуже різні взимку та влітку, чого не відбувається в Африці. Холодніші температури вимагають різних дієт, є й інші збудники. Гени неандертальців, які були адаптовані до цих умов протягом півмільйона років, ми їх включили, і вони допомогли нам адаптуватися до цих умов. А також якийсь когнітивний ген, який ми досі не знаємо, що це означає. Але сьогодні ці самі гени викликають у нас проблеми із серцем, холестерин, ожиріння, діабет просто тому, що те, що допомагає нам жити в холодному середовищі, коли ми є збирачами мисливців, болить нас, коли ми проводимо час, сидячи перед телевізором ".

Джерело: quo.es | 6 жовтня 2017 р

Справа Гільєрмо з Кобо

Неандертальці залишили свій слід у зовнішності людини

Хоча вже було відомо, що деякі гени неандертальців сприяли певному імунітету організму, недавнє дослідження, опубліковане цього четверга американським Journal of Human Genetics, показало, що вони також наклали свій слід на інші характеристики, такі як тон шкіри або колір волосся. Навіть у режимі сну або можливості бути або не палити.

Після того, як люди та неандертальці зустрілися багато тисяч років тому, два види почали схрещуватися, і хоча неандертальці вже не існують, близько 2 відсотків ДНК неафриканців, що живуть сьогодні, походить від них.

Джанет Келсо (зліва) з Інституту еволюційної антропології Макса Планка в Німеччині, яка керувала цим дослідженням, пояснює, що її команда була зацікавлена ​​у дослідженні зв’язків між ДНК неандертальців та ознаками, не пов’язаними із захворюваннями.

Іншими словами, "вони хотіли виявити вплив, який ДНК неандертальців може мати на звичайні зміни у людей сьогодні".

Оскільки алелі неандертальців - кожна версія гена - відносно рідкісні, дослідникам потрібні були дані, які представляли б справді велику кількість людей.

Більше 112 000 учасників пілотного дослідження

Таким чином, вони знайшли ці висновки завдяки даним, наданим понад 112 000 учасників пілотного дослідження Біобанку Великобританії.

Біобанк включає генетичні дані, а також інформацію про багато рис, пов’язаних із зовнішнім виглядом, харчуванням, перебуванням на сонці, поведінкою та захворюваннями людей, які мають у своїх записах.

Попередні дослідження припускали, що на людські гени, що беруть участь у біології шкіри та волосся, сильно впливає ДНК неандертальців, але як це сталося, було неясно, пояснює Келсо.

"Тепер ми можемо показати, що на тон шкіри та легкість, з якою людина засмагає, а також на колір волосся і риси вплинули", додати.

"Ці висновки дозволяють припустити, що неандертальці могли відрізнятися за кольором волосся та шкіри, як це роблять люди"., Додати Майкл Даннеманн (праворуч), перший автор дослідження.

Келсо зазначає, що риси впливу ДНК неандертальців, включаючи пігментацію шкіри та волосся, настрій та режим сну, пов’язані з впливом сонячного світла. .

Коли близько 100 000 років тому сучасні люди прибули в Євразію, неандертальці вже жили там тисячі років. Вони, ймовірно, були краще пристосовані до нижчих і більш змінних рівнів ультрафіолетового випромінювання від сонця, ніж нові прибуття людей з Африки.

"Колір шкіри та волосся, циркадні ритми та настрій мають вплив світла", писали дослідники.

"Ми припускаємо, що їх ідентифікація в нашому аналізі свідчить про те, що перебування на сонці могло сформувати фенотипи неандертальців, і що потік генів у сучасних людей продовжує сприяти варіації цих рис сьогодні"., додають вони.

Джерело: rtve.es | 6 жовтня 2017 р

Справа Гільєрмо з Кобо

Родовище Віндія знаходиться всередині великої порожнини, розташованої приблизно в 85 кілометрах на північ від Загреба, на півночі Хорватії. Розкопана з 1970-х років, ця пам’ятка містить археологічні рештки від 200 000 до 10 000 років тому. На рівні 3G було отримано кілька останків черепа та посткраніального скелета, які були включені до виду Homo neanderthalensis, не без певних суперечок. Дійсно, анатомічні особливості скам'янілостей виявилися більш прогресивними, ніж інші європейські залишки неандертальців. Спочатку людські останки були датовані приблизно 28000 роками - датою, яка передбачала збереження груп неандертальців у Європі після того, як континент був повністю окупований популяціями Homo sapiens.

Суперечка про його давнину щойно закінчилася безпосереднім датуванням скам’янілостей людини за допомогою значно вдосконаленої версії методу 14С. Розслідування, керовані Тібо Девіезе (Радіовуглецевий підрозділ Оксфордського університету, Сполучене Королівство), дали дуже точні дати приблизно за 46 000 років до теперішнього часу. Нові дані опубліковані в престижному журналі Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

З цими результатами гіпотеза про стійкість неандертальців після окупації нашого континенту Homo sapiens втрачає вагу. Оскільки між 45 000 і 50 000 років тому «сучасні» люди ще не ступили на старий континент, очевидно, що особливі характеристики неандертальців Віндії не зумовлені недавньою хронологією або їх можливою гібридизацією з популяціями Homo sapiens.

Паралельно з цими роботами генетик Кей Прюфер (Інститут Макса Планка, Німеччина) очолив нові дослідження ДНК людських останків Віндії. Результати щойно опубліковані в журналі Science. Неандертальці Віндії були одним із стовпів у будівництві генома неандертальців, разом із залишками місця Ель-Сідрон (Астурія) та ділянки Денисова (Сибір). З цієї нагоди Прюфер та його колеги отримали нові залишки ДНК з одного з фрагментів викопних матеріалів колекції Віндія (33.19), який належав жінці неандертальця.

Інтер'єр печери Віндія, Хорватія. Фото: М. Гайдіньяк

Це нове дослідження покращило наше розуміння генетичних варіантів, які ми успадкували від неандертальців. Як припускають автори наукової статті, наша гібридизація з неандертальцями призвела до потрапляння в геном Homo sapiens численних генів, які швидко усувалися негативним природним відбором. Інші варіанти зберігалися, хоча вони продовжують створювати проблеми, пов’язані з алергією, ураженнями шкіри чи імунними проблемами. Ці варіанти є частиною 1,8-2,6% ДНК сучасної людської популяції, яка населяє Євразію, Америку та більшість островів, розташованих між Австралійським континентом та Євразійським континентом. Постійність цих варіантів можна пояснити лише можливим їх асоціацією з іншими селективними перевагами для популяцій нашого виду. Інакше вони були б уже ліквідовані природним відбором.

Найбільш вражаючий результат нового дослідження геному неандертальця пов'язаний з гетерозиготністю проаналізованих хромосомних областей. Ми знаємо, що геном кожної особини успадковується в рівних частинах від батька та матері. У багатьох випадках алельні варіанти, отримані від батьків, різні (гетерозиготність), тоді як в інших випадках вони ідентичні (гомозиготність). Гетерозиготність може бути дуже корисною для людини, якщо будь-який з алельних варіантів гена має шкідливий вплив. Наприклад, гемофілія (труднощі зі згортанням крові) - це спадкове захворювання, яке виникає, коли алельні варіанти генної мутації успадковуються як від батька, так і від матері. Якщо у людини є лише мутований варіант одного з батьків, вони не будуть представляти цю хворобу.

Ну, результати Прюфера та його колег показали, що жінка неандертальця з Віндії мала вищий ступінь гомозиготності, ніж спостерігається в сучасних популяціях. Хоча це одна особа, генетики припускають, що щільність популяції неандертальців була дуже низькою. За цих обставин ймовірність близьких спорідненостей серед осіб, що складали це населення, була великою. Отже, інбридинг може бути дуже важливим фактором появи деяких захворювань у видів Homo neanderthalensis. Багато з цих недуг можуть бути летальними, враховуючи спосіб життя наших предків.

Іншими словами, неандертальці могли побічно нести відповідальність за своє вимирання, можливо, прискорене під тиском популяцій Homo sapiens. Згадаймо, що неандертальці протистояли експансії нашого виду в Європі протягом 70 000 років, про що ми вже неодноразово розповідали в цьому блозі. Але не виключено, що приблизно 50 000 років тому щільність її населення впала до небезпечних меж. Якщо так, цю "слабкість" використали б групи Homo sapiens, які в кінцевому підсумку зайняли б найкращі мисливські та збиральні території. З палеогенетикою, яка прогресує стрибками, нам не доведеться довго чекати, поки експерти накопичать нові докази такої сугестивної гіпотези.