Неандерталецът във всеки от нас

Сексът с неандерталците си е имал своите плюсове и минуси.

Кръстосването вероятно е подарило на съвременните хора гени, полезни за адаптация към по-студен климат от африканския, но в същото време хибридните потомци по-скоро не са могли да се похвалят с плодовитост.

Такива са резултатите от нови изследвания, публикувани в списанията Science и Nature. Двете работи са посветени на анализа на тези части от генома, които сме наследили от ловците и събирачите, измрели преди около 30 000 години.

Разумният човек и неандерталците имат общ прародител, който вероятно е живял в Африка преди повече от половин милион години. Предците на неандерталците първи са се добрали до Европа и Азия, докато нашите предци са останали в Африка. След като съвременният човек е последвал примера на братовчедите си (това се е случило преди не повече от 100 хил. години), той отново се е срещнал с неандерталците, които по това време се били установили из цяла Евразия – от Западна Европа до Сибир.

„Срещали са се геноми, които не са се виждали един друг половин милион години“, така предпочитат да говорят за това Дейвид Райх, популярен генетик от Медицинската школа на Харвард (САЩ), съавтор на изследването, публикувано в Nature, и колегата му Шрирам Санкараман.

Последователностите, открити по-рано в неандерталски кости, вече са показали, че двете групи са се кръстосвали и че около 2% от генома на съвременните хора с неафрикански произход имат неандерталски корени. Неандерталските участъци са разпръснати из целия наш геном и при различните хора има различни неандерталски гени.

Изследователите са дали да се разбере, че някои от тези гени отговарят за борбата с инфекциите и адаптацията към ултравиолетовото лъчение. Нови проекти за първи път са се опитали да обхванат всички или почти всички сегменти на генома, който сме унаследили от неандерталците.

Двете групи са представили свежи математически методи за откриване на участъци, които са били породени преди стотици хиляди години, но са влезли в човешкия геном много по-късно. След това учените проверили присъстват ли всички тези сегменти в самия неандерталски геном, след което съставили каталог на неандерталските гени на човека.

Джошуа Аки, генетик от Вашингтонския университет (САЩ), в сътрудничество с Бенджамин Вернът, отбелязва, че неговият екип е успял да събере около една пета от неандерталския геном от геномите на 665 съвременни европейци и жители на Източна Азия. Райх и екипът му постигнали още по-съществен резултат – 40% от неандерталския геном, но на тяхно разположение били последователностите на 1004 души.

Преди всичко изследователите се интересували от неандерталските гени, особено силно разпространени у съвременния човек – признак, че те са се оказали полезни за новите си притежатели. Двата екипа учени идентифицирали гени, въвлечени във функционирането на кератиноцитите – клетки, съставящи значителна част от външния слой на човешката кожа и произвеждащи косата.

Според Райх трудно е да се борим с изкушението да заявим, че неандерталците вече са се адаптирали към по-студения климат на Евразия и че тези гени са помогнали на вчерашните африканци. Аки посочва, че кожата, освен останалото, регулира загубата на влага и защитава от болестотворни организми, затова неандерталските гени трябва да са станали резултат от адаптацията към живот в Европа и Азия. И все пак засега това са само догадки и да се определи каква полза са донесли на хората неандерталските гени кератиноцити, се изискват специални изследвания.

И обратното – много неандерталски гени, които вероятно са били унаследени от хибридите, след това са се оказали изхвърлени от човешкия геном. Не са намерени например никакви неандерталски съставки в гена FOXP2, който отговаря за речта.

Екипът на Райх е открил и че хората са унаследили много малко неандерталски гени, които се активират в яйчниците или са разположени в Х-хромозомите. По пример с други организми (в частност плодови мушици) е било показано, че подобно явление е признак на потомък на прекалено отдалечени една от друга популации, неспособни успешно да се размножават. Райх заключава, че хората и неандерталците са се намирали „на края на биологичната съвместимост“ и тяхното потомство е притежавало невисока плодовитост.

Девън Пресгрейвс, еволюционен биолог от Рочестърския университет (САЩ), е силно учуден от този извод. Хората и неандерталците са ги разделяли едва десетки хиляди поколения, а те вече демонстрират биологична несъвместимост. При плодовите мушици например отиват много повече поколения за видообразуване.

На свой ред Сара Тишкоф, популационен генетик от Пенсилванския университет (САЩ), посочва, че подобни изследвания намекват за възможността да се изучат измрелите представители на рода Homo не по костите, а по останките от тяхната ДНК в съвременните хора и преди всичко – у днешните африканци.

Изследвания вече са показали, че техните предци са се кръстосвали с други групи, които вероятно са представлявали отделни видове Homo, неизвестни за нас.

Резултатите от изследванията са публикувани в сп. Nature и Science.

Nature News