Новое исследование международной группы ученых показало, что современные люди могли унаследовать часть генетического материала не только от неандертальцев и денисовцев, но и от как минимум двух ранее неизвестных линий древних людей. Работа основана на анализе современных геномов и опубликована в журнале Science. Авторы считают, что результаты могут изменить представления об эволюции человека и сложной истории смешения различных человеческих популяций.
Исследователи разработали новый алгоритм TRACE (TRacking Archaic Contributions via ARG Estimation), позволяющий выявлять следы древних популяций исключительно по ДНК современных людей. В отличие от предыдущих методов, система не требует наличия ископаемых останков или древних образцов генетического материала. Алгоритм строит так называемые графы рекомбинации предков, что позволяет восстановить происхождение отдельных участков генома.
Во время проверки метод успешно обнаружил уже известные генетические фрагменты, доставшиеся современным людям от неандертальцев и денисовцев. Это стало дополнительным подтверждением его эффективности. После этого ученые выявили еще две неизвестные линии древних людей, которые пока не представлены ни одним найденным ископаемым образцом и поэтому получили условное название «призрачные предки».
По словам ведущего автора исследования, вычислительного биолога Юлиня Чжана, каждый современный человек несет примерно от 0,5% до 1% ДНК, происходящей от этих неизвестных популяций. При этом различные люди сохранили разные фрагменты такого наследия. Руководитель исследования, эволюционный генетик Прия Мурджани, отмечает, что подобные участки встречаются практически по всему геному, а не сосредоточены в отдельных его областях. Теоретически это позволяет в будущем реконструировать значительную часть генома неизвестного древнего предка, хотя подобная работа пока не проводилась.
Авторы также выяснили интересную закономерность. Участки генома, где почти отсутствует неандертальская и денисовская ДНК, зачастую содержат повышенную долю «призрачной» примеси. Один из авторов исследования, популяционный генетик Арджун Бидданда из Университета Джонса Хопкинса, предполагает, что это может быть связано с действием естественного отбора. По мнению исследователей, небольшие популяции неандертальцев и денисовцев могли накопить больше потенциально неблагоприятных мутаций, поэтому часть их генетического наследия постепенно сокращалась, тогда как древняя «призрачная» ДНК либо оставалась нейтральной, либо даже давала эволюционные преимущества.
Исследование предлагает две основные гипотезы происхождения неизвестных линий. Согласно первой, одна из них отделилась от ветви, ведущей к Homo sapiens, около 800 тысяч лет назад, а затем вновь смешалась с предками современных людей, вероятно, в Африке. В качестве одного из возможных кандидатов ученые рассматривают Homo heidelbergensis, однако подчеркивают, что прямых доказательств пока нет.
Вторая линия оказалась значительно древнее. По расчетам исследователей, она отделилась примерно 1,8 миллиона лет назад, после чего позднее вступила в контакт с денисовцами в Евразии. Через денисовскую генетическую линию отдельные участки этого «суперархаичного» наследия впоследствии могли попасть и в геном современных людей. Среди возможных представителей этой популяции исследователи называют Homo erectus, однако это остается рабочей научной гипотезой.
Хотя выводы исследования уже привлекли большое внимание научного сообщества, специалисты отмечают, что речь пока идет о моделировании на основе современных генетических данных. Для окончательного подтверждения происхождения «призрачных предков» потребуется обнаружение новых ископаемых останков и их ДНК. Одновременно подобные открытия нередко становятся предметом популярных интерпретаций и конспирологических теорий о «неизвестных цивилизациях» или «утраченных расах». Авторы работы подобных выводов не делают и подчеркивают, что исследование касается исключительно эволюции древних человеческих популяций, существование которых объясняется естественными процессами расселения и межвидового скрещивания.
Журнал Science считается одним из наиболее авторитетных научных изданий мира. За последние два десятилетия генетические исследования неоднократно подтверждали, что современные люди за пределами Африки несут около 1–2% неандертальской ДНК, а жители ряда регионов Азии и Океании также обладают наследием денисовцев. Алгоритм TRACE расширяет возможности изучения человеческой эволюции, позволяя искать следы древних популяций даже при отсутствии их ископаемых останков.