Призраки в нашей ДНК: ученые нашли следы двух неизвестных предков человека

Следы двух «призрачных линий» вымерших человеческих популяций скрыты внутри нашего генома, показывает новое исследование.

Одна из этих призрачных линий оставила свою ДНК разбросанной у всех современных людей. Другая, «суперархаичная» линия, восходит почти к 2 миллионам лет назад, сообщили исследователи в четверг, 30 июля, в журнале Science.

«Эти вымершие популяции могли жить сотни тысяч — или даже более миллиона — лет назад, однако следы их генетического наследия до сих пор сохраняются в наших геномах», — рассказала Live Science соавтор исследования Прия Мурджани, специалист по эволюционной генетике человека из Калифорнийского университета в Беркли.

На протяжении десятилетий ученые находили доказательства того, что наш вид, Homo sapiens, некогда скрещивался с ныне вымершими родственниками, такими как неандертальцы и денисовцы. Большинство современных людей неафриканского происхождения несут в себе от 1% до 2,4% неандертальской ДНК, а жители Азии и Океании — от 0,1% до 6% денисовской ДНК.

Однако исследователи подозревали, что современные люди могли также смешиваться с другими, пока еще не идентифицированными группами. Скудость образцов древней ДНК затрудняет понимание того, какой именно вклад могли внести в наш вид эти неопознанные группы, часто называемые призрачными линиями.

«Древняя ДНК преобразила наше понимание эволюции человека, но она может рассказать нам лишь о тех популяциях, чья ДНК сохранилась, — пояснила Мурджани. — ДНК уцелевает только в очень специфических условиях — обычно в холодной и сухой среде, — а это означает, что значительная часть нашей эволюционной истории, особенно в Африке, других тропических регионах и на очень глубоких временных отрезках, остается недоступной».

В поисках «давно вымерших предков»

В новом исследовании Мурджани и ее коллеги исходили из того, что геном каждого человека содержит запись о его происхождении. Они задались вопросом, можно ли обнаружить признаки «давно вымерших предков, сохранившиеся в геномах современных людей».

Исследователи разработали новый метод сканирования и сравнения более 500 полных геномов ныне живущих людей со всего мира. Используя эти данные, они реконструировали полные генеалогии каждого участка в геноме каждого человека, построив родословные древа, которые отобразили каждый случай расхождения и слияния генетических линий. Ученые сосредоточились на предках, имевших глубокие генетические отличия от современных людей, — признак того, что они эволюционно отделились от линии современного человека очень давно.

«Большинство участков нашего генома имеют относительно недавнего общего предка в нашей эволюционной истории, — сказала Мурджани. — Однако время от времени мы находим stretches ДНК, чей общий предок уходит гораздо дальше в прошлое, что указывает на их происхождение от давно отделившейся человеческой линии».

В отличие от предыдущих подходов, этот новый метод не требует образцов ДНК из окаменелостей для выявления древних генетических последовательностей в геноме современного человека. «Нам больше не нужно ждать исключительной сохранности ископаемых останков, чтобы узнать о вымерших человеческих популяциях, — подчеркнула Мурджани. — Вместо этого геномы ныне живущих людей содержат следы этих древних предков, и генеалогические методы позволяют нам восстановить часть этой скрытой истории».

Исследователи экспериментально проверили новый метод, который корректно определил неандертальских и денисовских предков в геномах современных людей. Однако он также выявил и ранее неизвестные случаи скрещивания с ныне вымершими группами.

Призрачная линия для всего человечества

Первая призрачная линия, как сообщили ученые, обнаружена в ДНК всех современных людей. Эта находка указывает на то, что данная линия скрещивалась с современными людьми в Африке более 50 000 лет назад, до самой недавней миграции H. sapiens из Африки в остальной мир.

«Предыдущие публикации предполагали возможность существования «призрачной» примеси — наследия от неизвестных архаичных линий у современных людей, — но они не давали заключения, присутствует ли эта неизвестная примесь только у африканцев или нет, и когда именно произошло это событие интрогрессии, — отметил в заявлении соавтор исследования Юлинь Чжан, вычислительный биолог из Калифорнийского университета в Беркли. — Нам действительно удалось найти и картировать геномные локации у современных людей, происходящие от этой призрачной линии, и показать, что это призрачное наследие присутствует у всех современных людей, а не только у африканцев».

ДНК новообретенной линии составляет примерно от 0,5% до 1% геномов современных людей, что сопоставимо с количеством неандертальской ДНК у многих живущих сегодня. Ученые оценили, что эта призрачная линия отделилась от предков современных людей примерно в то же время, что неандертальцы и денисовцы, — около 800 000 лет назад.

Одним из возможных кандидатов на роль призрачной линии является Homo heidelbergensis, пишут исследователи. Этот вид человека жил примерно от 700 000 до 200 000 лет назад в Африке и Европе.

«Я согласен с их предположением, что этим «призраком» мог быть вид Homo heidelbergensis, который присутствовал в Африке еще 300 000 лет назад», — прокомментировал Live Science Крис Стрингер, палеоантрополог из Музея естественной истории в Лондоне, не участвовавший в исследовании.

Суперархаичный след и человек прямоходящий

Ученые также обнаружили доказательства того, что жители Океании унаследовали следы «суперархаичной» человеческой линии, которая отделилась от предков современных людей около 1,8 миллиона лет назад — еще до появления общего предка современных людей, неандертальцев и денисовцев. Эта суперархаичная ДНК в среднем составила около 0,002% исследованных геномов жителей Океании и встречалась внутри участков денисовской ДНК. Это говорит о том, что суперархаичная ДНК попала к современным людям через скрещивание с денисовцами.

Возраст этой суперархаичной ДНК указывает на то, что к денисовцам, а затем и к современным людям она могла попасть от Homo erectus — самого долгоживущего вида человека на сегодняшний день, считает Фернандо Вильянеа, популяционный генетик из Университета Колорадо в Боулдере, не принимавший участия в работе. Это предположение выглядит правдоподобным, добавил он, поскольку черепа H. erectus, найденные в Юньсяне, Китай, имеют некоторые общие черты с денисовскими окаменелостями. Однако на сегодняшний день проанализировано лишь ограниченное количество генетического материала H. erectus.

Гибридизация как норма, а не исключение

Результаты исследования подчеркивают, что современные люди являются продуктом множества видов и что «гибридизация — это норма, а не исключение», заявил Вильянеа. «Мы видим, что гибридизация является общей чертой эволюции многих других видов, и эти открытия помогают нам переосмыслить наше научное мышление, отказавшись от менталитета человеческой исключительности».

Сегменты ДНК от новообретенных линий разбросаны по всему человеческому геному, но наиболее многочисленны они в частях генома, связанных с иммунной системой и метаболическими функциями. Мурджани отметила, что это вполне логично, поскольку необходимость адаптироваться к новым микробам и источникам пищи была одним из сильнейших двигателей человеческой эволюции. Скрещивание с другими, ныне вымершими группами людей позволило современным людям приобрести потенциально полезную ДНК.

«Эта работа укрепляет фундаментальный сдвиг в том, как мы представляем себе эволюцию человека, — сказала Мурджани. — Вместо простого ветвящегося древа человеческая история все больше предстает как сложная паутина популяций, связанных повторяющимися эпизодами расхождения, миграции и смешения».

Стрингер согласился с этим, добавив, что новая методика предоставляет «косвенные способы реконструкции частей геномов более примитивных видов, таких как H. erectus и H. heidelbergensis». В будущем ученые надеются использовать свой метод для обнаружения признаков еще большего числа призрачных линий, «особенно из таких регионов, как Африка и Южная Азия, которые остаются недостаточно представленными в исследованиях древней ДНК», — сказала Мурджани. Она добавила, что новый метод также может помочь исследователям «изучать эволюционную историю других видов, где ископаемая ДНК скудна или отсутствует».

Источники: статья Moorjani, P., Zhang, Y. et al. (2026). Ghost lineages in the human genome revealed by genealogical inference. Science; комментарии для Live Science Криса Стрингера (Музей естественной истории, Лондон) и Фернандо Вильянеа (Университет Колорадо в Боулдере).