Генетики изучают потаенны позабытой истории неандертальцев

    Неандертальцы. Сколько них существовало? Археологи и генетики предлагают различные ответы. Новое изучение обязано посодействовать им же придти к консенсусу и пролить свет на позабытую историю этих граждан древности. Включая и достаточно преждевременное исчезновение. В 1856 году, за три года перед началом публикации «О происхождении видов» Чарльза Дарвина, группа горняков нашла людские окаменелости в известняковой пещере в равнине Неандер на севере Германии – потом них назовут Neanderthal 1, первым признаком собственности к альтернативному архаичному образу человека. С того времени мы пробовали осознать как только можно все больше об наших таинственных праотцах. Для сего специалисты коллекционировали две главные полосы доказательств: сотки костей и каменных инструментов, кои отыскали разбросанными от Испании и Великобритании перед началом Алтайских гор, и вконец недавнешние заданные и выводы, изготовленные из статистических моделей.

    Но эти подходы нарисовали поразительно различные картины тамошнего, как только обязаны были высмотреть населению неандертальцев. Археологические заданные свидетельствуют об фолиант, что приблизительно 150 000 отдельных особей окутали Европу и Азию, жили в маленьких группах по 15-25 человек, а уж них общественная численность очень изменялась с конфигурацией климата (включая и серьезные ледниковые периоды), которое происходило на промежутке в полмиллиона лет – прямо до вымирания неандертальцев 40 000 годов назад.

    Генетическое секвенирование ведает другую историю. Часть оценок на базе генов формулируют население неандертальцев как только какие-то 1000 человек; альтернативные формулируют несколько тыщ самое большее. Существуют несколько гипотез, кои могли бы растолковать этакие результаты: или население существовало вправду этаким немногочисленным, даже на пике, или оно существовало все больше, однако уменьшалось со временем. В любом случае неандертальцы все время присутствовались в кризисе; них исчезновение, казалось, существовало предречено с самого начала.

    «То, что два этих типа оценок и не совпадают, это же неполадка, которую гораздо лишь предстоит решить», разговаривает Джон Хокс, палеоантрополог из Вуза Висконсин-Мэдисон.

    Но сейчас исследователи под управлением Алана Роджерса, антрополога и популяционного генетика в Институте штата Юта, предложили новейшую генетическую фотомодель, которая может примирить эти разницы. Он полагает, что неандертальцы были намного многочисленнее, чем отображали прошлые генетические научные исследования, и подводит них под явные артефакты и окаменелости, говорящие в пользу сего. Он а также наполняет эволюционную историю неандертальцев со времен, когда они в первый раз отделились от наших протцов в Африке, и когда начали сталкиваться с современными людьми. В почти всех взаимоотношениях неандертальцы были намного наиболее успешны как только общий вид – и намного наиболее похожи на нас – чем мы привыкли полагать.

    Вразрез с консенсусом

    В популяционной генетике действенный объем населению и не является прямым измерением общего цифры граждан, кои жили в определенное время. Это же быстрее мера генетического контраста. Специалисты просматривают ДНК индивидов в протяжении истории в поисках отличий в последовательностях ДНК меж двумя копиями его либо ее генома. По большому счету, они делают оценок, сколько схожих поколений отделяют материнскую копию гена от отцовской клоны. Ежели популяция маленькая, они ждут определить общего предка довольно резво; ежели объемная, времени уходит все больше. «Поразительно, сколько инфы можно извлечь из отдельного индивида», разговаривает Роджерс.

    Ученые издавна подметили, что у неандертальцев был малый уровень генетического контраста. У современных африканцев порядка 11 из каждых 10 000 нуклеотидов гетерозиготные, другими словами отличаются меж двумя копиями хромосомы. У неафриканцев лишь 8 на каждые 10 000 показывают этакое поведение. Эта цифра ниспадает перед началом 2 на 10 000 у неандертальцев и денисовских граждан, которых наука сформулировала исключительно в минувшем десятилетии. «Теория популяционной генетики разговаривает нам, что это же обязано означать маленький объем популяции» у этих архаичных граждан, разговаривает Монтгомери Слаткин, биолог Калифорнийского вуза в Беркли, коего результаты Роджерса и не уверили. Это же означает, что популяция стремилась к числу в 2000-3000 особей.

    «Но ежели в мире вправду существовало всего 1000 неандертальцев», разговаривает Роджерс, «трудно поверить, что они оставили этакие зажиточные закаменевшие летописи».

    И тем не менее конкретно к генетическим показаниям обращаются Роджерс и его коллеги, утверждая, что неандертальцев существовало все больше, десятки тыщ. Работа ученых существовала размещена в Трудах Государственной академии в минувшем месяце.

    Ключ к этому новенькому результату заключается в предположении исследователей об фолиант, что у неандертальцев был еще наиболее различный генофонд, но он был разбит на маленькие изолированные инбредные группы на генном уровне схожих индивидуумов. Такова фрагментация исказила бы наиболее ранешние генетические результаты: предыдущие оценки указывали бы на здешнее население и его региональную историю, упуская огромную картинку.

    Роджерс решил компенсировать этот недочет, адаптировав и распространив фотомодель смешения населения, которую приименяли альтернативные исследователи. Заместо анализа генома единого человека, он и его команда сравнили генетические вариации, свойственные для современных африканцев, современных евразийцев, неандертальцев и денисовских граждан. Ранешняя версия данной фотомодели существовала разработана для оценки тамошнего, как только очень скрещены современные люди и неандертальцы. Главный инновацией Роджерса существовало добавить денисовцев в эту эмульсия и значительно прирастить перечень потенциальных сочетаний и переплетений населений. И это же посодействовало ему же ответить на вопросцы, кои вынянчат далековато за рамки скрещивания, касающиеся объема населению и остальных моментов.

    Повышение генетического контраста, которое нашел Роджерс и его коллеги, соответствует приблизительно десятикратному повышению действенного объема населению. Хотя нет метода познать, сколько гораздо неандертальских индивидов может выпасть из сего цифры, оценки по ископаемым заданным придется всерьез пересмотреть.

    «Исследование предоставляет подтверждения в образе ДНК тамошнему, что мы лицезрели в археологических записях», разговаривает Джошуа Аки, эволюционный биолог из Принстонского вуза.

    Из Африки — два раза

    Работая с генетическими последовательностями и них пересмотренной фотомоделью, ученые получили новейшие идеи об фолиант, как только неандертальцы, денисовцы и современные люди возрастали, сокращались, подразделялись и временами сливались в протяжении истории. «Мы желаем составить неплохое генеалогическое древо, дабы иметь вероятность поведать четкие истории об фолиант, как только сопряжены эти две группы», разговаривает Стивен Черчилль, антрополог из Вуза Дьюка. «Но безоблачно, что эти взаимоотношения намного сложнее».

    Приблизительно 750 000 годов назад, по словам Роджерса, предшественники неандертальцев и денисовцев оставили протцов современных граждан в Африке, дабы перейти на пространную местность Евразии. Уже лишь это же практически убило них; генетические заданные отображают, что популяция проходила сквозь серьезные тесты, кои раньше и не выявляли научные исследования. Что бы ни вызвало эту катастрофу, древнейшие люди ее пережили и всего несколько тыщ лет спустя — 744 000 годов назад — они разделились на две отдельные родословные, неандертальцев и денисовцев. Первые потом разделились на региональные группы гораздо меньше, кои и обворожили Роджерса.

    Датирование сего раскола меж неандертальцами и денисовцами само по себе изумительно, так как прошлые научные исследования ставили его позже: в изучении 2016 года, к примеру, раскол обусловили как только обстоятельство, произошедшее 450 000 годов назад. Преждевременное зонирование значит, что мы обязаны определить еще более окаменелостей, оставшихся от обеих групп. А также придется пересмотреть уже отысканные окаменелости. Взять, к примеру, кости мозга гоминида, принадлежащего к образу Homo heidelbergensis, который жил в Европе и Азии подле 600 000 годов назад. Палеоантропологи и не умеют согласиться с тем самым, как только он относится к иным группам граждан; некие считают, что они были праотцами как только современных граждан, эдак и неандертальцев, альтернативные — что они были недревними образами, которых поменяли неандертальцы, бродившими по Европе.

    Выводы Роджерса предполагают, что H. heidelbergensis был должен быть ранешным неандертальцем. «Мы поставили так преждевременное время зонирования, что европейский гоминид 600 000 годов назад практически наверняка обязан быть неандертальцем», разговаривает он, «хотя бы на генном уровне, даже ежели он вконец и не был похож на неандертальца».

    Эдак либо по другому, эта новенькая реконструкция сложноватой ранешней истории неандертальцев максимально припоминает то, что мы выяснили об населениях анатомически современных граждан, в первый раз распространившихся в Европе и Азии. Подле 50 000 годов назад евразийцы отделились от африканцев, пережили непростой период, в течение коего них население существовало максимально низкорослым, а уж потом разломились в региональные населению по всей Евразии — эдак именуемая внеафриканская теория передвижения граждан. «Похоже, что то же самое происходило 600 000 либо 700 000 лет назад» с неандертальцами и денисовцами, разговаривает Роджерс. «Была очередная внеафриканская диаспора, об которой никто раньше и не подозревал».

    И не так никудышно, наконец

    Не тайна, что у неандертальцев существовало все никудышно: ледниковые периоды, кои они пережили, и фрагментация них населения оставила них неспособными поддерживать надежный соц либо технологический рост. «Но одно из заблуждений заключается в том, как только мы представляем прогресс, что современные люди предпочтительнее, а уж неандертальцы хуже», разговаривает Хоукс. «Когда дело доходило перед началом охоты и балку на высокоэнергетические продовольственные ресурсы в маргинальных средах, неандертальцы были непревзойденными. Они предпринимали трудности, с которыми мы сейчас вообщем и не сталкиваемся. Как только они жили с этакий малорослой герметичностью населения в течение сотен тыщ лет? Сего мы ни разу и не понимали».

    До того как приступать к собственному изучению, Роджерс полагал, что неандертальцы были на грани исчезновения, когда современные люди вошли на них местности, что них населению уже истощались и изобиловали генетическими болезнями. Все больше он эдак и не полагает.

    Осознание настоящей структуры неандертальского населения может посодействовать ученым углубиться в динамику этих старинных граждан и них взаимодействие с нами. К примеру, увлекательно, были ли какие-нибудь индивидуальности при скрещивании граждан и неандертальцев. Включали ли мы равное количество материнской и отцовской ДНК неандертальцев, либо же был сдвиг?

    Работа Роджерса и связанные с ней научные исследования остальных групп умеют быть сильной подсветкой и для современной генетики. Них аналитическая фотомодель возможно использована к собакам и лошадям — да и вообщем к хоть каким обликам, кои показывают структурированное размножение в собственных населениях, а уж и не произвольный поток генов. Гены неандертальцев были бы сопряжены с завышенным риском развития депрессии, диабета, задушевных болезней и остальных расстройств, и это же тоже предстоит узнать.