Где была колыбель цивилизации? Как древние люди расселялись по планете? Ответить на эти вопросы археологам помогли генетики. Нобелевская премия 2022 года по физиологии и медицине была присуждена шведскому биологу Сванте Паабо. Он создал новую науку — палеогеномику. Что интересно, решающий вклад в развитие направления внесли находки сибирских ученых.
В конце восьмидесятых годов прошлого века в самом древнем слое Денисовой пещеры археологи нашли человеческий зуб. И долго не могли определить, кому он принадлежит, неандертальцу или человеку разумному.
Палеогенетических методов исследования тогда еще не существовало: постдок Сванте Паабо только спустя десять лет начнет разрабатывать методы изучения ДНК неандертальцев. Задачу полного секвенирования ядерного генома наших вымерших предков Паабо решил к 2010 году. А спустя пару лет секвенирование ДНК из найденной учеными Института археологии и этнографии СО РАН (ИАЭТ СО РАН) в 2008-м фаланги мизинца 10-летней девочки позволило профессору немецкого Института эволюционной антропологии Сванте Паабо заявить об открытии ранее неизвестного вида Homo sapiens — денисовца или Homo sapiens althaiensis.
Сенсационные открытия в сотрудничестве с сибирскими учеными продолжались: по косточке стопы, найденной опять же в Денисовой пещере, удалось получить геном неандертальца высокого качества. Заодно была сдвинута восточная граница расселения неандертальцев — это Алтай, а не Тешик-Таш в Узбекистане, как было написано в школьных учебниках. А вот вышеупомянутый зуб, найденный в 1980-х годах, как выяснилось, принадлежал денисовцу.
«Имя Сванте Паабо хорошо известно всем специалистам по эволюции человека, — рассказал на пресс-конференции в Новосибирском Академгородке заведующий отделом археологии каменного века ИАЭТ СО РАН член-корреспондент РАН Михаил Шуньков. — Более 30 лет назад Паабо занялся исследованием ДНК египетских мумий и секвенированием ископаемой ДНК неандертальцев. В начале 2000-х годов началось активное сотрудничество ИАЭТ СО РАН с лабораторией эволюционной палеогенетики Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка. К 2010 году был получен первый черновик генома неандертальцев, который покрывал более 60% ископаемого генома. Совместная работа позволила нам по-новому взглянуть на эволюцию человека: в частности, через секвенирование митохондриальной и ядерной ДНК было показано участие неандертальцев в формировании современного человечества. Сванте Паабо вывел исследования антропологов и археологов на качественно новый уровень. Стало возможным не только производить видовую идентификацию ископаемых останков по неопределимым морфологическим костным материалам, но и секвенировать ДНК непосредственно из отложений».
Находки археологов, проанализированные методами палеогенетики, повлияли на всю теорию происхождения человека современного вида.
Многолетние междисциплинарные исследования привели сибирских ученых и их коллег к выводам, что верна полицентрическая концепция формирования человека современного вида, предполагающая наличие нескольких географически удаленных очагов развития автохтонных популяций человека разумного. В конечном итоге такая эволюция привела к возникновению четырех подвидов: в Африке — Homo sapiens africanensis, в Европе — Homo sapiens neanderthalensis, на востоке Азии — Homo sapiens orienthalensis, на юге Сибири — Homo sapiens althaiensis. Эти четыре родственных таксона (подвида), способные к гибридизации и воспроизведению потомства, и сформировали современное человечество, что подтверждается наличием в нашем геноме генов каждого из них.
«Благодаря секвенированию митохондриальной, а затем и ядерной ДНК и изучению костных останков, найденных на Алтае, в Денисовой пещере, удалось определить нелинейный путь развития человечества: были установлены генетические связи между древними популяциями неандертальцев, денисовцев и раннего ископаемого современного человека, — продолжает Михаил Шуньков. — Доказано, что в геноме обитателей современных европейских и азиатских стран есть 4% генома неандертальца, а в геноме жителей островной части Юго-Восточной Азии, Австралии и Океании на 6% «присутствует» денисовец. Сейчас ведутся работы по изучению влияния геномной системы древних популяций на современного человека. Так, установлено, что справляться с гипоксией и жить на запредельных для обычного человека высотах тибетцам помогают именно гены денисовцев».
Кстати, некоторые «неандертальские» гены влияют на иммунный ответ при инфекционных заболеваниях. В 2020 году Сванте Паабо предположил, что определенные мутации 3-й хромосомы, связанные с более тяжелым протеканием COVID-19, мы «унаследовали» от неандертальцев. Впрочем, одна из этих мутаций, возможно, защищает от ВИЧ-инфекции.
Первый геном гибрида снова был секвенирован из фрагмента, найденного в Денисовой пещере: в 2018 году палеогенетики из команды Сванте Паабо установили, что косточка принадлежала девочке, матерью которой была неандерталка, а отцом — денисовец.
Современные методы анализа геномных последовательностей указывают на то, что древние гоминины могли скрещиваться с Homo sapiens еще в Африке. Геномы этих вымерших гоминин пока не секвенированы из-за ускоренной деградации архаичной ДНК в жарком климате, но не так давно исследователи из США нашли в африканских геномах неандертальскую примесь.
Несмотря на сложную геополитическую ситуацию, сотрудничество сибиряков с лабораторией эволюционной палеогенетики Сванте Паабо продолжается.
«У профессора Паабо есть достаточно образцов для дальнейшего изучения, и мы надеемся, что эти работы будут плодотворно продолжаться, — подчеркнул Михаил Шуньков. — Денисова пещера — ценнейший памятник, содержащий культурные слои древних людей за последние 300 тысяч лет. Сейчас у нас около 30 останков денисовского человека, и почти каждый год их состав обновляется. В этом году у нас две находки. Это моляр, который является копией-близнецом знаменитого зуба Denisova 4, своими морфологическими данными и архаичностью сразу привлекший внимание специалистов. Секвенирование ДНК показало, что он принадлежит именно денисовскому человеку. В этом же году в более древних отложениях, чем моляр Denisova 4, был обнаружен идентичный зуб. Его палеогенетическое изучение еще не проведено, но мы уверены в том, что он тоже приведет нас к денисовцу».
А установить эти нюансы помогут открытия Сванте Паабо, научившегося восстанавливать геном вымерших гоминидов. Именно так можно проследить влияние, которое оказали на нас далекие предки, жившие сотни тысяч лет назад.
Ольга Колесова
Нет комментариев