Наиболее распространенная эволюционная теория предполагает, что человек разумный (Homo sapiens) произошел от единственной местной популяции предыдущего вида рода Homo на территории Африки между 300 000 и 100 000 лет назад. Наши предки активно распространялись по континенту и за его пределами и постепенно вытеснили или ассимилировали другие виды.
Археологических и палеогенетических данных недостаточно, чтобы однозначно подтвердить или опровергнуть эту гипотезу и описать раннюю миграцию людей по африканскому континенту. В исследовании, опубликованном в журнале Nature, международная группа биологов и генетиков использует анализ генетических данных современных жителей Африки и их древних предков, а также статистическое моделирование, чтобы раскрыть происхождение человека разумного.
Традиционный взгляд на эволюцию Homo sapiens
Доминирующая научная теория предполагает, что вся глобальная популяция Homo sapiens произошла от одной локальной, расположенной в Африке. От этого истока дальнейшее развитие представляет собой древовидную структуру.
Эта модель завоевала популярность, поскольку она соответствует общему принципу биологической эволюции, в котором географически рассредоточенные группы одного вида в значительной степени генетически изолированы, а между особями, принадлежащими к разным популяциям, скрещивания практически не происходит.
В результате отсутствия перекрестного потока генов происходит постепенный дрейф генов — накопление случайных мутаций, которые отличаются у разных популяций одного вида. Под давлением естественного отбора с течением времени генетические различия увеличиваются до такой степени, что члены этих разных популяций становятся генетически несовместимыми и больше не могут производить жизнеспособное потомство. Формируются отдельные виды.
Недостаток этой теории, как полагают авторы нового исследования, состоит в том, что она плохо согласуется с археологическими и ископаемыми свидетельствами. Артефакты, найденные в разных регионах Африки, указывают на относительно синхронное (в геологическом масштабе времени) появление различных примитивных технологий у разрозненных групп людей.
Кроме того, тот факт, что в ДНК современных людей от 1 до 2% составляет геном неандертальцев, говорит о том, что представители разных «видов» сохранили возможность скрещиваться — генетическое расхождение не достигло того предела, после которого невозможно рождение здорового потомства.
Что исследовали ученые?
Чтобы определить происхождение Homo sapiens в отсутствии достаточного для анализа количества древней ДНК, исследователи сосредоточились на современных африканцах. Из масштабного исследования генетического разнообразия жителей Африки они выбрали данные 290 человек из четырех географически и генетически различных африканских групп, чтобы проследить сходства и различия между популяциями за последний миллион лет и получить представление о генетических взаимосвязях и эволюции человека на всем континенте.
В исследование включили представителей народов нама (жители Южной Африки); менде (из Сьерра-Леоне); гумузы (недавние потомки группы охотников-собирателей из Эфиопии); и амхара и оромо (земледельцы из восточной Африки). Чтобы оценить возможное влияние «обратного трансфера генов» из Европы, исследователи дополнительно проанализировали данные из Британского биобанка.
Исследователи использовали алгоритм, который моделировал возможные сценарии распространения генов (скрещивания между представителями различных популяций) на протяжении последних сотен тысяч лет. Анализ показал, что лучше всего современное генетическое разнообразие дают модели, которые предполагают многочисленную передачу генов между различными удаленными народами.
Мы написали этот алгоритм, чтобы понять, как риск генетических заболеваний варьируется в разных популяциях, и это привело нас к глубокому изучению происхождения человека. Было очень интересно связать таким образом прикладные и фундаментальные исследования.
Саймон Гравел, соавтор исследования из Университета Макгилла
К каким выводам пришли генетики?
Исследователи обнаружили, что лучшая модель эволюции человека в Африке включает несколько популяций, которые скрещивались и мигрировали с течением времени. По крайней мере две эволюционные ветви Homo sapiens разделились от 120 до 135 тыс. лет назад, но продолжали смешиваться.
Генетики полагают, что этот «слабо структурированный ствол» (состоящий из смеси этих двух ветвей) способствовал формированию наследственной африканской человеческой группы, которая затем разветвилась на современные африканские популяции, а также популяции, живущие за пределами Африки.
Исследователи также обнаружили, что архаичные гоминиды не способствовали эволюции современного человека. Это означает, что морфологически отличающиеся окаменелости гоминидов, такие как Homo naledi, вряд ли представляют ветви, которые внесли свой вклад в эволюцию Homo sapiens.
Результаты исследования дают новый взгляд на эволюцию человека, отмечают ученые. Принципы эволюции имеют важное значение для интерпретации летописи окаменелостей. Кроме того, они помогут лучше понять разнообразие популяций и генетическую основу различных черт людей.
Читать далее:
Искусственный интеллект нашел четыре геоглифа Наски — гигантских рисунка в пустыне
Астрономы открыли необычную планетную систему, напоминающую мир из «Звездных войн»
Римский мавзолей откопали на стройплощадке в центре Лондона
На обложке: Изображение от brgfx на Freepik