В течение трех лет антрополог Алан Роджерс пытался решить эволюционную головоломку. Его исследования направлены на изучение миллионной эволюции человека. Он анализирует нити ДНК древних людей, известных как гоминиды. Как и многие эволюционные генетики, Роджерс сравнивает геномы гоминидов в поисках генетических паттернов, таких как мутации и общие гены. Он разрабатывает статистические методы, которые раскрывают историю древних популяций человека.
В 2017 году Роджерс провел исследование, в ходе которого выяснилось, что две линии древних людей, неандертальцы и денисовцы, разошлись намного раньше, чем предполагалось. Антропологи Мафессони и Прюфер утверждали, что их метод анализа ДНК дал другие результаты. Роджерс согласился, но подчеркнул, что ни один из методов не дал хорошего объяснения генетическим данным.
«Оба метода обсуждали что-то, но что?», – вопрошает Роджерс, профессор антропологии в Университете Юты.
Новое исследование разрешило эту загадку, и, тем самым, задокументировало самое раннее событие скрещивания между древними человеческими популяциями. Группа, известная как «супер-архаики», в Евразии скрестилась с предком неандертальцев-денисовцев около 700 тыс. лет назад. Событие произошло между двумя популяциями, которые были связаны дальше, чем регистрировалось ранее. Авторы также предложили новый график миграции человека из Африки в Евразию. Метод анализа древней ДНК предоставляет новый способ взглянуть на человеческое происхождение в еще более ранний период.
«Мы никогда не знали об этом эпизоде скрещивания, и нам никогда не удавалось оценить размер суперархайной популяции», – заявил Роджерс, ведущий автор исследования. «Мы просто проливаем свет на интервал в истории эволюции человека, который ранее был «слепым пятном».
Статья была опубликована 20 февраля 2020 года в журнале Science Advances.
Прочь из Африки на путь к скрещиванию
Роджерс изучил способы деления мутаций между современными африканцами и европейцами, а также древними неандертальцами и денисовцами. Модель обмена подразумевала пять эпизодов скрещивания, в том числе тот, который ранее был неизвестен. Речь идет об эпизоде 700-тысячелетней давности между отдаленно связанной «суперархайной» популяцией, которая отделилась от всех других людей около двух миллионов лет назад, и предками неандертальцев и денисовцев.
Супер-архаики и неандертальцы-денисовцы были связаны дальше, чем любая другая пара человеческих популяций, ранее известных своим скрещиванием. Например, современные люди и неандертальцы были разделены в течение приблизительно 750 тыс. лет до скрещивания. Супер-архаиков и неандертальцев-денисовцев разделяет более миллиона лет.
«Эти данные о сроках между скрещиванием человеческих популяций, говорят о том, сколько времени требуется для развития репродуктивной изоляции», – отметил Роджерс.
Авторы использовали другие ключи в геномах, чтобы оценить, когда древние человеческие популяции разделились, и каково было их число. По их оценкам, супер-архаики разделились на виды около двух миллионов лет назад. Это согласуется с данными по ископаемым останкам человека в Евразии, возраст которого составляет 1,85 миллиона лет.
Исследователи также предложили три волны миграции человека в Евразию. Первая – два миллиона лет назад, когда супер-архаики мигрировали в Евразию, став крупной популяцией. Вторая – 700 тыс. лет назад. Предки неандертальцев-денисовцев переселились в Евразию и быстро скрестились с потомками супер-архаиков. Третья – 50 тыс. лет назад, распространение современных людей до Евразии, где они скрестились с другими древними людьми, в том числе с неандертальцами.
«Последние несколько лет я работал над этим способом анализа генетических данных, чтобы узнать больше об истории человечества», – сказал Роджерс. «Это здорово, что появился другой способ взглянуть на данные, и в конечном итоге обнаружилось что-то новое».