В начале 2016 года удалось найти свидетельства гибридизации сапиенсов и неандертальцев, происходившей примерно 100 тысяч лет назад. Это удалось благодаря генетическому материалу, извлеченному из носовой кости неандертальской женщины, которая была найдена в Денисовой пещере на Алтае. Пещера в последние годы стала знаменитой тем, что в ней были найдены костные останки представителей отдельного вида - денисовского человека, но в той же пещере обнаружены и кости неандертальцев. Неандертальская женщина, кость которой была исследована, жила в Денисовой пещере около 50 тысяч лет назад. Генетики установили, что в ее геноме есть фрагмент, унаследованный от Homo sapiens, включая, возможно, ген, который связан с развитием членораздельной речи. Авторы исследования во главе с Серджи Кастеллано (Sergi Castellano) из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка, рассказавшие о полученных результатах в журнале Nature, предположили, что взаимодействие между предками современных людей и неандертальцев было еще более сложным. Приблизительно 600 тысяч лет назад в Африке произошло разделение двух ветвей рода Homo, давших начало видам Homo neanderthalensis и Homo sapiens. Затем неандертальцы заселили Евразию. Около 100 тысяч лет назад группа ранних Homo sapiens мигрировала в Евразию, где встретилась с неандертальцами и оставила свой след в их геноме. Эти гены и были найдены в неандертальских останках из Денисовой пещеры. Затем эта группа Homo sapiens, видимо, исчезла, не оставив потомков. Около 65 тысяч лет назад началась основная миграция Homo sapiens в Евразию, и произошла новая встреча и новый обмен генами. Следы его отмечены в геноме черепа Оасе-1 и в генах современных жителей Европы и Азии.
Взаимодействие двух видов человека по Кастеллано и др. 2016
В нынешнем исследовании Иоханнес Краузе и Козимо Пост из Института истории человечества Общества Макса Планка совместно с коллегами из Тюбингенского университета, Университета Падуи, Парижского музея естественной истории, Центра геномных исследований в Нью-Йорке, Музея города Ульм и управления культурного наследия земли Баден-Вюртемберг выделили митохондриальную ДНК из бедренной кости неандертальца, найденной в пещере Холенштайн-Штадель (Hohlenstein-Stadel cave), недалеко от Ульма. Содержание стабильных изотопов в костях животных, обнаруженных вместе с останками неандертальца, указывает, что он жил в лесистой местности, которая в районе пещеры существовала не позднее 100 тысяч лет назад.
Исследователи сравнили кодирующую область митохондриальной ДНК из пещеры Холенштайн-Штадель с 17 другими неандертальскими образцами, тремя образцами денисовцев и 54 образцами современных людей. Как оказалось, образец из Холенштайн-Штадель сильно отличается от мтДНК ранних неандертальцев, живших около 430 тысяч лет назад в испанской пещере Сима-де-лос-Уэсос, что позволяет сделать вывод о происхождении этих неандертальцов от другого предка по материнской линии. Зато образец из пещеры Холенштайн-Штадель демонстрирует значительное сходство с мтДНК ранних Homo sapiens. Из-за этого сходства возникает гипотеза, что по крайней мере одна из популяций неандертальцев возникла после очень раннего скрещивания с сапиенсами.
Используя известную скорость накопления мутаций в митохондриальном геноме современного человека, авторы работы построили филогенетическое древо неандертальцев под данным мтДНК. Они пришли к выводу, что предок неандертальца из Холенштайн-Штаделя отделился от других неандертальцев по меньшей мере 220 000 лет назад. Древняя митохондриальная ДНК сапиенсов должна была попасть к неандертальцам до этого момента, но не ранее, чем 470 000 лет назад, когда разошлись линии мтДНК Homo neanderthalensis и Homo sapiens. Это достаточно рано, чтобы новая форма мтДНК распространилась среди неандертальцев.
Бедренная кость, найденная в пещере Холенштайн-Штадель. Фото: Oleg Kuchar Photo Museum Ulm
"Митохондриальная ДНК неандертальцев на самом деле происходит не от неандертальцев, а от раннего современного человека из Африки", - говорит Иоханнес Краузе. Авторы работы полагают, что это могло произойти во время контактов сапиенсов и неандертальцев на Ближнем Востоке. Другие ученые считают подобный сценарий удивительным, но правдоподобным. "Кажется чудесным, но такие вещи происходят все время ... особенно если популяция очень мала", - говорит специалист по популяционной генетике Илан Гронау из Междисциплинарного центра в Герцлии (Израиль). Краузе в качестве примера приводит мтДНК некоторых групп гризли, которая была полностью заменена мтДНК белых медведей в результате межвидовых спариваний.
Другие ученые отмечают, что для подтверждения получения неандертальцами митохондриальной ДНК от ранних сапиенсов необходимо подробнее исследовать другие образцы неандертальской мтДНК. Авторы работы и другие исследователи собираются активно работать в этом направление. В любом случае понятно, что в течение следующих нескольких лет мы узнаем много нового об истории неандертальцев.
