В Тибет наследили „планинските” гени от денисовците

Съвременните народи на Тибет са придобили гени, помагащи им да понасят разредения планински въздух, постоянно ниските температури и хроничния недостиг на храна благодарение на контакти с денисовците – измряла линия древни хора, чиито останки за първи път са открити в руската Денисова пещера на Алтай.

До този извод са стигнали палеогенетици, съставили геномна карта на жителите на Тибет и сравнили я с възкресена ДНК на денисовци и неандерталци. Резултатите от изследването са публикувани в сп. Nature.

Руски и европейски археолози под ръководството на немския учен Сванте Паабо през 2010 година открили в Денисовата пещера в Алтайския край останки от нов вид хора, които населявали Южен Сибир и Средна Азия. Този вид е съществувал с неандерталците и предците на съвременните хора.

През декември 2010 година екипът на Паабо възстановил генома на жителите на Денисовата пещера и го сравнил с ДНК на съвременни хора и неандерталци. Оказало се, че денисовците са влизали в контакт със съвременните хора и техните генетични следи са останали в геномите на съвременни полинезийци и жители на някои острови от Малайския архипелаг.

Расмус Нилсен от Калифорнийския университет в Бъркли (САЩ) и колегите му неочаквано открили още един случай на контакти между денисовците и нашите предци, опитвайки се да открият тайната на това как жителите на Тибет издържат в условия, в които не могат да оцелеят представителите на нито един друг народ на Земята.

Както отбелязват генетиците, Тибет е разположен на височина четири хиляди метра над морското равнище, в резултат на което налягането на въздуха там е едва две трети от нормата. На платото царят постоянно ниски температури и практически напълно отсъства растителност, което го прави крайно негостоприемно и сурово място за живот дори при наличието на блага на цивилизацията.

По тази причина антрополозите отдавна спорят за това как съвременните жители на Тибет са успели да проникнат на платото в древността, да оцелеят и да се приспособят към живота в планините.

Опитвайки се да отговори на този въпрос, екипът на Нилсен извършил експедиция на Тибет, където учените събрали проби ДНК от 40 представители на различни етнически групи и племена, живеещи в различни ъгълчета на района.

Връщайки се зад стените на лабораторията, генетиците разшифровали ДНК и се опитали да намерят в нея гени, които да отличават тибетците от останалите народи по света. Като сравнили геномите на тибетците, техните съседи ханците, европейци и други народи, авторите открили няколко десетки гена, чиято структура рязко се отличавала у жителите на Тибет. Според учените в дадения случай се различавали не толкова набори мутации, колкото цялата архитектура на гените, което говори за техния уникален произход.

Най-голямото внимание на генетиците привлякъл генът EPAS1, играещ ключова роля в работата на кръвоносната система на човека – той отговаря за това как нашият организъм реагира на хронично снижаване на нивото на кислород в кръвта (хипоксия). Подобни условия възникват не само високо в планините, но и по време на спортни натоварвания, и в последните години учените са успели да изолират няколко изключително редки „атлетични“ версии на този ген, помагащи на организма да понесе хипоксия.

Както показало изследването на Нилсен и колегите му, подобна версия на гена притежават всички жители на Тибет, които се съгласили да пожертват свой генетичен материал в името на науката. Даденият факт изключително учудил учените – Тибет е бил заселен преди около 40-30 хил. години и за това време „атлетичният“ вариант на EPAS1 едва ли е могъл самостоятелно да се развие и разпространи сред техните потомци.

Тъй като нито един друг народ не притежава подобна версия на гена, това поставило генетиците пред въпроса: откъде тибетците са могли да получат EPAS1 и много други необичайни и уникални версии на гени. В този момент учените си спомнили, че редом с Тибет, на север и запад от него, са живели и други хора, напуснали Африка дълго преди кроманьонците и имали около 400-500 хиляди години за приспособяване към суровите условия на Евразия. Това били неандерталците и денисовците.

Ръководейки се от тази идея, Нилсен и сие повторно изучили геномите на тибетците и подготвили висококачествени „снимки“ с EPAS1 и други гени, всеки от които бил прочетен поне 200 пъти. Такава точност била необходима, за да се избегне появата на единични генетични „отпечатъци“, способни изключително силно да изкривят резултатите от сравнението на гените на тибетците и древните хора.

Подозренията на палеогенетиците се потвърдили – когато съпоставили EPAS1 и другите гени на тибетците с аналогични части от генома на денисовците, открили цели гирлянди еднакви нуклеотиди, единични букви ДНК. Това се явява еднозначно свидетелство, че тибетците са наследили „атлетичната“ версия на EPAS1 и прочие гени от денисовците, а не от други групи съвременни или вече измрели хора.

Интересно е, че останалата част от генома на тибетците практически не съдържа в себе си следи от денисова ДНК, която, според оценките на авторите, не превишава и 0,1%. Очевидно еволюцията е сметнала за полезни и необходими за оцеляване само гените, които са отговаряли за приспособяването към суровите условия и живот на Тибет.

Както смята самият Нилсен, този случай на заимстване на гени не се явява единичен и уникален епизод в историята на еволюцията на човека и разселването му по Земята. По думите му генетичната съвместимост с други видове древни хора може да е помагала на нашите предци бързо да се приспособяват към нови условия на средата и фактически да завладяват техните територии.

„Напълно е възможно да е имало и други видове хора, от които сме заимствали част от ДНК, но ние не можем да открием техни следи поради това, че нямаме техни геноми. Успяхме да направим това откритие само по щастлива случайност – имаме техния „възкресен“ геном, възстановен от малка кост от палец от сибирската пещера. За съществуването на денисовците като отделен вид разбрахме чак след откриването на техния геном, поради което възниква риторичният въпрос: колко видове древни хора съществуват, чийто геном ние още не сме прочели?“, заключава Нилсен.