Ученые реконструировали самый старый геном современного человека из черепа 45000-летнего возраста

До сих пор полностью расшифрованы только три образца геномов современного человека из Европы и Азии, жившего в период, близкий к выходу человека из Африки, то есть более 40 тысяч лет назад.

Они принадлежали людям, останки которых были найдены на окраине сибирского села Усть-Ишим, в пещере Тяньюань в окрестностях Пекина, а также в пещере Пестера ку Оазе в Румынии (расшифрована частично).

При заселении Евразии люди современного типа несли в своем геноме около двух-трех процентов генов неандертальского происхождения. По всей видимости, гены неандертальцев были приобретены при смешении двух типов людей на Ближнем Востоке между 50 и 60 тысячами лет назад. Современные данные показывают, что в Европе homo sapiens и homo neanderthalensis не сталкивались, разделенные промежутком от трех до пяти тысяч лет.

Кей Прюфер из Института эволюционной антропологии Макса Планка вместе с коллегами из Германии, Великобритании, Франции, Италии и Чехии проанализировали геном, полученный из материалов женского черепа. Сама находка была сделана еще в 1950 году в Конепрусских пещерах в Чехии.

Анализ показал, что в изолированном геноме содержится около трех процентов примеси неандертальца. Это похоже на других охотников-собирателей верхнего палеолита. При этом исследователи обнаружили, что сегменты неандертальцев в выборке длиннее, чем в знаменитом примере из Усть-Ишима.

Это привело к выводу, что особь из Чехии — один из первых известных обитателей Евразии, принадлежащий к современному виду.

Авторы сообщают, что первоначально древность останков оценивалась не менее 30 тысяч лет, но ряд последующих исследований привел к большому разбросу данных датировки, что объясняется значительной контаминацией образца. Самые древние данные получены 34 тысячи лет назад, но авторы настаивают на том, что возраст черепа еще больше — не менее 45 тысяч лет назад.

Расчеты сводной статистики, основанные на разделении аллелей, чтобы получить представление о генетическом родстве выборки золотого енота с современными и древними особями, показали более тесную связь с азиатами, чем с европейцами.

Это типично для других европейских охотников-собирателей эпох верхнего палеолита и мезолита, которые авторы связывают с возможным происхождением современных европейцев из глубоко расходящейся неафриканской линии. Соответственно, ученые отнесли исследуемый геном к представителям уже разделенных популяций человека.

Геном человека из Чешской Республики содержит около 3,2 процента примеси неандертальцев, что является самым высоким показателем среди шести наборов геномных данных эпохи верхнего палеолита и одного мезолитического евразийского охотника-собирателя (диапазон 3,0–2,1 процента).

Сегментация неандертальской части генома позволила получить более полную картину времени появления этой примеси. Исследователи выбрали 100 самых длинных неандертальских сегментов женского генома из чешской пещеры и сравнили их с другими образцами, полученными теми же методами из останков, найденных в других местах.

Это показало, что в среднем сегменты у золотого енота длиннее. Авторы исходили из того, что рекомбинация расщепляет неандертальскую часть генома человека на более короткие сегменты в каждом поколении.

Анализ показал, что последнее поколение генов неандертальцев от предка особи золотого енота имело место примерно за 70–80 поколений до его жизни, а в выборке из Усть-Ишима — 94–99.

Исследователи пришли к выводу, что большинство генов неандертальцев у современных и древних людей, вероятно, происходит от общего смешения с группой неандертальцев, связанных с будущими европейскими неандертальцами, а не с неандертальцами, обитающими на Алтае.

Не выявив существенных различий в распределении аллелей примесей неандертальцев, авторы предположили, что женщина из Золотого Куна примерно того же возраста, что и человек из Усть-Ишима (около 45 тысяч лет), или на несколько сотен лет старше его.

Это делает экземпляр из Чешской Республики самым старым известным европейским человеком с хорошо сохранившимся черепом. В то же время он не имеет генетической преемственности с людьми, жившими 40 тысяч лет назад.

Авторы предположили, что вероятной причиной образовавшегося разрыва стало мега-извержение Флегрейских полей, случившееся около 39 тысяч лет назад, серьезно повлиявшее на климат и популяции людей.