Нови открития разкриват древни връзки между неандерталците и неандерталците

Генетикът Джошуа Аки казва, че съвременните хора и неандерталците са си взаимодействали в продължение на 200 000 години.

Ново генетично изследване разкрива широко разпространено кръстосване и дългосрочни взаимодействия между неандерталци, денисовци и съвременни хора, което предполага по-интегрирана история от разбираната досега и подкрепя теориите за неандерталската асимилация в съвременните човешки популации.

След откриването на първите неандерталски кости през 1856 г. любопитството към тези древни хора нараства. Какво ги прави различни от нас? Колко подобни са на нас? Дали нашите предци са се разбирали с тях? Или се биеха с тях? Или ги обичаха? Неотдавнашното откритие на група, наречена Денисова, група, подобна на неандерталците, обитавала Азия и Южна Азия, добави още един набор от въпроси.

Сега международен екип от генетици и експерти по изкуствен интелект добавя изцяло нови глави към нашата споделена човешка история. Водени от Джошуа Аки, професор в Института за интегративна геномика на Луис Сиглер към Принстънския университет, изследователите са открили история на смесване и генетичен обмен, което предполага по-интимна връзка между тези ранни човешки групи, отколкото се смяташе досега.

„Това е първият път, когато генетици са идентифицирали множество вълни от съвременни хора с неандерталци“, каза Лиминг Ли, професор в катедрата по медицинска генетика и биология на развитието в Югоизточния университет в Нанкин, Китай, който проведе тази работа като научен сътрудник в лабораторията на Аки“.

„Сега знаем, че през по-голямата част от човешката история сме имали история на контакт между съвременните хора и неандерталците“, каза Аке. Хоминините, които са нашите най-преки предци, са се отделили от родословното дърво на неандерталците преди около 600 000 години и след това са развили съвременните ни физически характеристики преди около 250 000 години.

Непрекъснато взаимодействие в продължение на хиляди години

„Оттогава до изчезването на неандерталците – преди около 200 000 години – съвременните хора са взаимодействали с неандерталските групи“, каза той.

Резултатите от тяхната работа се появяват в настоящия брой на списанието науки.

Някога разглеждани като бавни и глупави, сега неандерталците се възприемат като опитни ловци и производители на инструменти, които са лекували нараняванията на други хора със сложни техники и са били добре приспособени да виреят в студеното европейско време.

(Забележка: Всички тези групи хоминини са хора, но за да избегнат казването „неандерталци“, „денисовци“ и „по-ранни версии на нашия вид“, повечето археолози и антрополози използват съкращенията „неандерталци“, „хоминис Денисова“ и съвременни хора).

Използвайки геноми от 2000 живи хора плюс трима неандерталци и един Денисован, Аки и неговият екип картографираха генния поток между групите хоминини през последните четвърт милион години. Изследователите са използвали генетичен инструмент, който са проектирали Няколко години Имаше програма, наречена IBDmix, която използваше техники за машинно обучение за декодиране на генома. Предишни изследователи разчитаха на сравняване на човешки геноми с „референтна група“ от съвременни хора, за които се смята, че имат малко или никакви неандерталски или денисовски гени. ДНК.

Екипът на Аки показа, че дори тези групи, които живеят на хиляди километри южно от неандерталските пещери, имат следи от неандерталска ДНК, която пътниците (или техните потомци) може да са пренесли на юг. Използвайки IBDmix, екипът на Akey идентифицира първата вълна от контакт преди около 200-250 хиляди години, друга вълна преди 100-120 хиляди години и най-голямата вълна преди около 50-60 хиляди години.

Преглед на модели на човешка миграция

Това рязко контрастира с предишни генетични данни. „Досега повечето генетични данни предполагат, че съвременните хора са еволюирали в Африка преди 250 000 години, останали са там още 200 000 години и след това са се преместили в Африка през 1950 г. тогава „Древните хора са решили да се разпространят от Африка преди 50 000 години и да се разпространят в останалия свят“, каза Аке.

„Нашите модели показаха, че не е имало дълъг период на стазис, но малко след появата на съвременните хора ние започнахме да мигрираме от Африка и обратно в Африка“, каза той. „За мен тази история е за разпръскването, където съвременните хора се движат наоколо и се сблъскват с много повече неандерталци и денисовци, отколкото сме предполагали преди.“

Тази визия за мобилното човечество е в съответствие с древните археологически и антропологични изследвания, показващи културен обмен и обмен на инструменти между групите хоминини.

Основната идея на Лий и Аки беше да търсят съвременна човешка ДНК в неандерталските геноми, а не обратното. „По-голямата част от генетичната работа през последното десетилетие се фокусира върху това как чифтосването с неандерталци е повлияло на съвременния човешки фенотип и нашата еволюционна история – но тези въпроси са уместни и интересни и в обратна посока“, казва Аки.

Те разбраха, че потомството на тези първи вълни на кръстосване между неандерталците и съвременните хора трябва да е останало при неандерталците и по този начин не е оставило следа сред живите хора. „Тъй като сега можем да включим неандерталския компонент в нашите генетични изследвания, ние виждаме тези ранни разпръсквания по начини, които не сме били в състояние да видим преди“, казва Аки. Последното парче от пъзела беше откритието, че неандерталското население е по-малко, отколкото се смяташе досега.

Генетичното моделиране традиционно използва дисперсията като мярка за размера на популацията. Колкото по-разнообразни са гените, толкова по-голяма е популацията. Но използвайки IBDmix, екипът на Аки показа, че голяма част от това фенотипно разнообразие идва от ДНК последователности, взети от съвременни хора, чиито популации са много по-големи.

В резултат на това действителната популация на неандерталците е намалена от около 3400 индивида, способни да се размножават, до около 2400 индивида.

Като цяло новите открития рисуват картина на това как неандерталците са изчезнали от летописите преди около 30 000 години.

„Не обичам да казвам „изчезване“, защото смятам, че неандерталците са почти изчезнали“, казва Аки. Неговата идея е, че броят на неандерталците бавно намалява, докато последните оцелели се интегрират в съвременните човешки общества.

Фред Смит, професор по антропология в Държавния университет на Илинойс, беше първият, който формулира този „модел на асимилация“ през 1989 г. „Нашите резултати предоставят силни генетични данни, които са в съответствие с хипотезата на Фред, и мисля, че това е наистина интересно“, казва Аки.

„Неандерталците са били на ръба на изчезване и вероятно за много дълго време. Ако намалим броя им с 10 или 20 процента, каквито са нашите оценки, това би означавало значително намаляване на и без това уязвимото население“, каза той .

„Съвременните хора бяха основно като вълни, разбиващи се на плажа, бавно, но сигурно разяждащи плажа. В крайна сметка ние изпреварихме неандерталците демографски и ги интегрирахме в съвременната човешка популация.“

Справка: „Повтарящ се поток от гени между неандерталците и съвременните хора през последните 200 000 години“ от Liming Li, Troy J. Comey, Robert F. Berman и Joshua M. Akey, 12 юли 2024 г., науки.
DOI: 10.1126/science.adi1768

Това изследване е било подкрепено преди това Национални институти по здравеопазване (Грант R01GM110068 на JMA).