Ученые нашли в ДНК людей следы неизвестного древнего родственника, который жил более 500 тыс. лет назад

Ученые обнаружили неизвестную древнюю человеческую линию с помощью алгоритма TRACE. Раньше для таких исследований были нужны останки древних людей и расшифрованный геном. В этом случае нет ни того, ни другого. TRACE изучает, как связаны между собой участки ДНК современных людей, и ищет фрагменты, которые появились слишком давно, чтобы относиться к известным предкам. Так программа восстанавливает историю наследования генов за сотни тысяч лет и находит следы давно исчезнувших человеческих популяций.

Перед началом работы алгоритм испытали на компьютерных моделях, где ученые заранее знали правильный ответ. TRACE определила древние участки ДНК с точностью около 92%, а вероятность ошибки оказалась меньше 0,25%. После этого программу применили к данным международного проекта 1000 Genomes, который объединяет геномы людей из десятков стран. Сначала алгоритм подтвердил уже известные факты. У европейцев, жителей Восточной и Южной Азии он снова обнаружил около 0,8−1% ДНК неандертальцев. Затем система нашла фрагменты, происхождение которых нельзя объяснить ни одним известным древним видом человека.

Исходя из расчетов, загадочная человеческая линия отделилась от общего предка неандертальцев и денисовцев больше 500 тыс. лет назад. Сегодня она составляет примерно 0,5−1,1% генома современных людей. Такие фрагменты нашли у жителей Африки, Европы, Азии и Океании. При этом большинство участков ДНК у людей за пределами Африки совпадает с теми, что встречаются у населения стран южнее Сахары. Это позволяет предположить, что древние популяции смешались еще до того, как предки современных людей начали расселяться по миру. По модели исследователей общий предок этой линии и Homo sapiens жил около 830 тыс. лет назад. Пока это лишь расчет, который предстоит проверить новыми исследованиями.

Кем были эти древние люди, ученые пока не знают. Среди возможных кандидатов называют человеческие популяции среднего плейстоцена и африканского Homo heidelbergensis. Однако подтвердить это пока нечем. Ни останков, ни генома предполагаемого вида до сих пор не нашли.

Еще одна неожиданность связана с так называемыми генетическими пустынями. Это длинные участки ДНК, где почти нет следов неандертальцев и денисовцев. Долгое время считалось, что естественный отбор полностью очистил эти области от древнего наследия. Однако TRACE обнаружила там ДНК неизвестной человеческой линии. Например, возле гена FOXP2, который связывают с развитием речи, доля таких фрагментов достигает 13,3%. В другом участке генома показатель приближается к 20%. Получается, что организм избавлялся не от всей древней ДНК подряд, а лишь от отдельных ее вариантов.

Отдельно ученые исследовали геномы жителей Папуа Новой Гвинеи, Вануату и островов Санта-Крус. Там обнаружились следы еще более древней человеческой линии. По расчетам авторов, она отделилась от предков современных людей около 1,77 млн лет назад. Предполагается, что сначала с этой популяцией смешались денисовцы, а позже часть этого наследия перешла современным людям. Одним из возможных представителей такой линии может быть Homo erectus, однако доказательств этой версии пока нет.

Ученые уверены, что история происхождения человека была гораздо сложнее, чем считалось раньше. Вместо нескольких известных видов существовало гораздо больше человеческих популяций, которые время от времени смешивались между собой. Исследователи признают, что TRACE пока находит не все древние фрагменты ДНК, поэтому реальные масштабы такого обмена генами могут оказаться выше. Если подобные методы станут точнее, ученые смогут обнаружить следы других исчезнувших человеческих линий, о существовании которых сегодня ничего не известно.

Ранее мы писали о том, что гены неандертальцев могли ослабить противовирусную защиту людей.