Менее чем за 10 лет с момента секвенирования полного генома неандертальца, ученые узнали много о связях древних и современных людей. Но до сих пор загадкой оставалось то, как жили представители вымершего вида. «Хайтек» рассказывает про исследование, которое открывает эту тайну.
В 2013 году исследовательская группа во главе с лауреатом Нобелевской премии в области физиологии и медицины Сванте Паабо объявила о первом успешном секвенировании полного генома неандертальца. За прошедшие девять лет ученые многое узнали об истории развития популяции этих древних людей, в том числе, например, о том, что они скрещивались с представителями наших видов.
Это оставило след в биологии Homo Sapiens: ДНК представителей различных неафриканских народов содержат от 1 до 4% генома неандертальцев. Эти гены влияют на развитие защитных реакций иммунной системы и устойчивость к заболеваниям.
Тем не менее о том, как жили сами Homo Neanderthalensis, известно крайне мало. Чтобы раскрыть эту тайну, международная группа ученых под руководством Института эволюционной антропологии Макса Планка в Лейпциге впервые изучила геномы сразу нескольких представителей одной группы древнего вида.
Кто такие неандертальцы?
Неандертальцы — вымерший вид или подвид (ученые до сих пор не пришли к консенсусу) древних людей. На протяжении длительного времени они населяли территорию Евразии сначала отдельно, а позже совместно с предками Homo Sapiens.
Около 40 тыс. лет назад неандертальцы полностью вымерли. У исследователей нет единого мнения о том, как это произошло. Возможно, виновата небольшая численность населения, конкурентное замещение предками современного человека, болезни или большие климатические изменения, к которым эти древние люди не смогли приспособиться. Вероятно, все эти факторы в той или иной мере сыграли свою роль, но, что стало «спусковым механизмом», не известно.
Неизвестно также, когда неандертальцы отделились от предков современных людей. Разные исследователи датируют формирование двух видов (подвидов) от 315 до 800 тыс. лет назад. Но достоверно известно, что даже после разделения продолжались скрещивания между ними. Самые старые кости, которые могли принадлежать неандертальцу, датируются около 430 тыс. лет назад, но однозначно идентифицировать их принадлежность этому виду пока не удалось.
Впервые кости неандертальцев обнаружили в 1856 году в долине Неандер на территории современной Германии. На протяжении долгого времени исследователи изображали представителей этого вида грубыми варварами. Сейчас известно, что у этих древних людей были развитые для своего времени технологии. Тем не менее в массовой культуре до сих пор популярно стереотипное изображение неандертальцев, как примитивных, неэволюционировших варваров.
Что изучили антропологи?
В своей работе исследователи проанализировали останки неандертальцев из Чагырской пещеры и пещеры Окладникова, расположенных в Сибири на юге Алтайского края менее чем в 100 км от знаменитой Денисовой пещеры.
Раскопки в Чагырской пещере ведутся последние 14 лет под руководством исследователей из Института археологии и этнографии РАН. Помимо нескольких сотен тысяч каменных орудий труда и костей животных, ученые также обнаружили более 80 фрагментов костей и зубов неандертальцев, что является одной из крупнейших археологических коллекций останков этих древних людей.
Предыдущие исследования показали, что неандертальцы и денисовцы жили в этом регионе на протяжении сотен тысяч лет и взаимодействовали друг с другом, о чем свидетельствует обнаружение ребенка, рожденного от отца-денисовца и матери-неандерталки.
Несмотря на длительную историю заселения древними видами этого региона, Чагырская пещера и пещера Окладникова использовались древними людьми для жизни в течение короткого времени около 54 тыс. лет назад. Благодаря этому, все ископаемые кости относятся примерно к одному периоду и могут быть останками представителей одной социальной группы.
В процессе исследования ученые собрали и секвенировали геномы из 17 останков древних людей. Исследование показало, что они принадлежат 13 неандертальцам — семи мужчинам и шести женщинам. Среди них было восемь взрослых неандертальцев и пятеро детей или подростков.
Первые подтвержденные родственники
Чтобы определить, произошли ли какие-либо останки от родственных особей, ученые рассчитали расхождение в случайной выборке из 250 785 участков геном для ядерной ДНК, а также проанализировали гетероплазмии митохондриальных генов. Это особый тип генетического варианта, который сохраняется только в течение небольшого числа поколений, как правило, не более трех.
Среди древних останков ученые нашли останки отца-неандертальца и его дочери-подростка. Кроме того, ученые также обнаружили двух человек, которые были родственниками второй степени: молодой мальчик и взрослая женщина. Она могла быть его двоюродной сестрой, тетей или бабушкой.
Это открытие показывает, что неандертальцы в Чагырской пещере жили и умирали примерно в одно и то же время, отмечают ученые. При этом, по словам одного из авторов работы — Лаурица Скова, «это первый случай, когда генетику использовали для изучения социальной организации группы неандертальцев».
Социальные взаимодействия
Помимо установления родственных связей, исследователи также отмечают чрезвычайно низкое генетическое разнообразие в этом сообществе неандертальцев. Вариации между геномами в разных останках соответствуют группам, в которых проживает всего от 10 до 20 особей. Это мало похоже на современные сообщества людей и человекообразных обезьян, за исключением горных горилл. Этот вид находится под угрозой исчезновения. Возможно, именно этим объясняется сходство.
Но все же группы неандертальцев не жили в полной изоляции, отмечают ученые. Сравнивая генетическое разнообразие Y-хромосомы, передаваемой от отца к сыну, с разнообразием митохондриальной ДНК, передаваемой от матери к ребенку, исследователи выяснили, что женское разнообразие гораздо выше мужского.
Это означает, что генетическое разнообразие обеспечивалось главным образом за счет миграции самок. Резюмируя, ученые рисуют следующую картину: неандертальцы, по крайней мере в наиболее поздний период, жили небольшими группами, состоящими из 10–20 родственных особей. При этом девушки, достигшие полового созревания, покидали общину, чтобы вступить в отношения с представителями других групп.
Генетическое исследование впервые позволило заглянуть в историю древнего вида, о представителях которых так мало известно. Исследователи надеются, что будущие находки в других местах обитания древних людей покажут, как менялись социальные привычки со временем и в разных местах.
Читать далее:
Черную дыру-монстр нашли на «заднем дворе» Земли: она очень близко к нашей планете
НАСА раскрыло происхождение Хаумеи — самой загадочной планеты Солнечной системы
«Уэбб» сфотографировал «Столпы Творения». Сравните, как их до этого снял «Хаббл»
На обложке: Artist: John GurchePhotographer: Chip Clark, CC0, via Wikimedia Commons
