Рубрика: Геном

Ученые выяснили, когда современные люди начали смешиваться с неандертальцами

Последние на Земле неандертальцы умерли примерно 40 тысяч лет назад, однако их гены живы по сей день, так как они присутствуют в ДНК большинства современных людей. Когда наши предки вышли из Африки, встретили этих гоминидов и, очевидно, стали заводить с ними близкие отношения. Правда, среди ученых до сих пор ходят споры о том, почему наши предки вступали с ними в половую связь — в результате насилия со стороны неандертальцев или создавали с ними семьи по обоюдному согласию. Кроме того, неизвестно когда вообще впервые произошел обмен генетическим материалом. Но на последний вопрос ответить оказалось не так сложно, что продемонстрировали ученые в недавнем своем исследовании.

Современные люди смешивались с неандертальцами

В настоящее время уже нет сомнений в том, что современные люди смешивались с неандертальцами, причем как в плане культуры, так и крови. Поэтому нам с вами досталось от 1 до 4% их генома. Предположительно, большие носы у некоторых людей являются как раз-таки наследием вымерших гоминидов, а еще плохой сон и ожирение.

Но важно понимать, что гены неандертальцев у современных людей на самом деле не такие, какими были у вымершего вида. В течение десятков тысяч лет они эволюционировали в человеческом геноме. Поэтому, если знать скорость, с которой эти гены эволюционируют, а также выяснить насколько они изменились, можно вычислить, сколько лет назад эти гены впервые попали в человеческое ДНК.

Именно так ученые и поступили — они проанализировали геном почти 60 древних представителей Homo sapiens в возрасте от 45 000 до 2200 лет, более половины из которых жили не позже 10 000 лет назад. Затем гены древних людей сравнили с геномами 275 современных людей, проживающих в разных частях мира.

Смешивание людей с неандертальцами произошло более 47 тысяч лет назад. Источник изображения: www.iflscience.com

Это позволило исследователям при помощи программного обеспечения отследить эволюцию генов неандертальцев и вычислить скорость, с которой они менялись, то есть узнали сколько понадобилось поколений, чтобы произошли те или иные изменения. Как выяснилось, гены неандертальцев попали за 321-950 поколений до рождения людей, живших 40-20 тысяч лет назад.

Учитывая сколько времени нужно для смены одного поколения, ученые выяснили, что обмен генетическим материалом в среднем состоялся 47 124 года назад. Но межвидовые отношения происходили долго — в течение 6832 лет. Об этом авторы работы сообщают в своем исследовании, опубликованном на сайте bioRxiv.

Со временем геном человека «очистился» от многих лишних генов

Люди избавились от многих генов неандертальцев

Ученые предполагают, что у наших древних предков было гораздо больше генов неандертальцев, чем у нас с вами. Дело в том, что гены другого вида в ДНК современного человека обнаружены не во всех областях. Некоторые участки генома полностью лишены неандертальских последовательностей, поэтому их называют “архаическими пустынями”. Но в то же время есть участки, которые содержат очень много неандертальских вариантов.

Отсюда можно сделать вывод о том, что большая часть генетического материала, полученного от вымерших людей, была вредной и со временем исчезла. Однако некоторые из полученных генов могли давать людям преимущества в выживании, и передавались из поколения в поколение. Например, известно, что денисовцы, чьи гены обнаружены у папуасов, защитили последних от болезней.

По одной из версий, неандертальцы вымерли от любви к женщинам Homo Sapiens

Вероятно, гены другого вида помогли людям адаптироваться к новым условиям, когда они вышли из Африки. Исследуя геном людей, ученые обнаружили 347 генов неандертальцев, которые практически не эволюционировали в течение многих тысяч лет. В основном все эти гены связаны с пигментацией кожи, иммунитетом и обменом веществ.

Не забудьте подписаться на наши каналы в Дзен и Telegram, чтобы не пропустить самые интересные и невероятные научные открытия!

Это значит, что современным людям межвидовые отношения пошли на пользу, чего не скажешь о неандертальцах. Напомним, что согласно одному из исследований, этих ископаемых людей погубили межвидовые отношения. Правда, это только одна из версий, почему могли исчезнуть неандертальцы, но также существуют и другие версии. Например, вполне возможно, что они просто не выдержали конкуренции с современными людьми, которые превосходили их по интеллекту, хотя и уступали в плане физической силы.

Ученые объяснили почему у некоторых людей большие носы

Черты лица человека во многом зависят от генов. Уже давно известно, что они влияют на цвет глаз, кожи, волос, форму мочек ушей и пр. Ряд исследований показывают, что существуют как общие гены, отвечающие за лицо в целом, так и специализированные, от которых зависит конкретная часть лица, например форма и размер носа. Некоторые люди недовольны своим носом, так как считают его слишком большим. Согласно последнему исследованию, в этом смело можно винить неандертальцев или наших предков, которые с ними скрещивались. Когда-то эти вымершие гоминиды отрастили себе большие носы, чтобы лучше переносить холодны евразийский климат. По мнению ученых, именно из-за их генов некоторые современные люди теперь являются обладателями больших носов.

Гены неандертальцев повлияли не внешность современных людей

Уже давно доказано, что неандертальцы часто скрещивались с современными людьми, и это отразилось на нашей генетике. К примеру, европейцы содержат до 4% генома неандертальцев. Подобная картина наблюдается и у других народов. Ранее мы рассказывали о том, что в геноме папуасов содержится до 5% генов денисовцев, которые были ближайшими родственниками неандертальцев.

Не нужно быть специалистом, чтобы при сравнении черепа современного человека и неандертальца понять, что у последних носы были гораздо более массивными. Обратите внимание на расстояние между основанием носа (возле бровей) и желобком. Оно указывает на то, что носы неандертальцев были не просто широкими, но и длинными. Но, разумеется, сама форма черепа еще ничего не доказывает.

Сравнение черепов современного человека и неандертальца

Чтобы выяснить, могли ли гены неандертальцев повлиять на носы современных людей, ученые изучили геном более 6 тысяч человек, живущих в Латинской Америке. Полученные генетические данные они сравнили с лицами участников исследования. Это позволило выявить 33 участка генома, влияющие на черты лица людей.

Дальнейшее исследование показало, что у некоторых жителей Европы, Африки и Азии встречаются 26 таких же участков генома, как и у людей из Латинской Америки. При этом особое внимание исследователей привлекла область 1q32.3, которая была передана современному человеку от неандертальцев. Как сообщают ученые в исследовании, опубликованном в журнале Communications Biology, что гены в этой области увеличивают длину носа.

Ученые обнаружили у людей неандертальские гены, которые связаны с длинным носом

Зачем неандертальцам нужны были большие носы

Ученые обнаружили, что ген, известный как Activating Transcription Factor 3 (ATF3), который содержится в области 1q32.3, развился путем естественного отбора. Отсюда следует, что он позволил приспособиться вымершим людям к окружающей среде и тем самым повысил их выживаемость. Ученые предполагают, что появление этого гена было связано с холодным евразийским климатом.

Дело в том, что размер носа влияет на температуру и влажность воздуха которым мы дышим. Чем больше нос, тем сильнее нагревается воздух, прежде, чем попадает в легкие. Очевидно, неандертальцы изначально тоже не имели больших носов, но их размер увеличился после расселения по Евразии, где они прожили сотни тысяч лет.

Гены неандертальцев помогли людям адаптироваться к современному климату

Ранее считалось, что форма наших носов тоже зависит исключительно от естественного отбора. Каждый тип подходит для определенных климатических условий. Теперь же выяснилось, что на носы современных людей повлияли еще и чужие гены. Но, вполне возможно, что они “прижились” в нашем геноме тоже не случайно. Большой нос когда-то помог приспособиться к холодному климату и нашим прямым предкам, вышедшим из Африки.

Переходите по ссылке на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке.

Напоследок отметим, что от неандертальцев людям достались не только большие носы. С их генами также связывают склонность к ожирению и плохой сон. Кроме того, гены вымерших людей влияют на цвет волос и восприимчивость кожи к солнечным лучам. Поэтому скрещивание в какой-то степени пошло не только на пользу, но и во вред современным людям. Однако для самих неандертальцев оно обернулось еще более печальными последствиями. Существует мнение, что именно это стало причиной вымирания древних людей, о чем мы рассказывали ранее.