Эволюция — не прямая линия: современные люди произошли от двух древних линий

Новое исследование предполагает, что после более чем миллиона лет разделения две ветви человечества воссоединились около 300 000 лет назад.

«Две души, увы, живут в моей груди». Как и доктор Фауст у Гёте, каждый из нас несёт в себе внутреннюю двойственность. Недавние открытия о далёком прошлом человеческой эволюции показывают, что на протяжении более миллиона лет человечество было разделено на две разные ветви. Около 300 000 лет назад эти разлучённые родственники воссоединились. Каждый из нас несёт в своих генах следы этого разделения и воссоединения двух загадочных популяций.

Это открытие опровергает господствующую теорию эволюции человека, которая утверждала, что современные люди произошли от единой линии предков из Африки.

Более подробное генеалогическое древо человечества

Изучение эволюции человека похоже на решение четырёхмерной головоломки, где лишь несколько кусочков разбросаны по всему миру и охватывают миллионы лет. Результаты, опубликованные в журнале Nature Genetics командой исследователей из Кембриджского университета, основаны на новом методе, названном реконструкцией древнего смешения на основе коалесценции («cobraa»).

Представьте cobraa как математического детектива, анализирующего полные геномные последовательности ДНК современных людей, чтобы определить, как популяции смешивались и эволюционировали со временем. Удивительно, но, анализируя только генетические данные современных людей (без использования древней ДНК), cobraa позволяет построить более детальное генеалогическое древо человечества, чем когда-либо прежде — и это применимо к другим видам тоже.

Основной вывод для Homo sapiens: около 1,5 миллиона лет назад наши далёкие предки разделились на две разные группы, обозначенные на графике как A и B. Вскоре после разделения группа A пережила эволюционное узкое место: её численность резко сократилась. Это могло быть вызвано изменением климата, нехваткой пищи или другими факторами, но на данный момент точная причина неизвестна.

Группа A со временем восстановилась и дала начало эволюционным ветвям; неандертальцы и денисовцы были генетически различными популяциями, произошедшими от этой отдельной ветви человечества. (Неандертальцы были достаточно генетически отличны, чтобы считаться отдельным видом. Из-за недостатка ископаемых данных о денисовцах окончательное мнение пока не сформировано.)

Это произошло задолго до 300 000 лет назад, когда группы A и B вновь интегрировались друг с другом. Однако можно также сказать, что группа A поглотила группу B, поскольку генетическое наследие группы A составляет около 80% нашего общего происхождения, тогда как доля группы B — около 20%.

Гены группы B могли быть важны

Исследование предполагает, что некоторые гены, унаследованные от группы B, особенно те, что связаны с функцией мозга и нейронной обработкой, могли сыграть ключевую роль в эволюции человека.

Также было обнаружено, что гены группы B часто находились вне регионов генома, связанных с функциональными генами, что указывает на их возможную меньшую совместимость с преобладающим генетическим фоном. Это намекает на процесс, известный как очищающий отбор, при котором естественный отбор со временем устраняет вредные мутации.

До 100 000 лет назад койсанские народы выделились как отдельная популяция в пределах нашего вида. Койсан — коренные, добантуские народы Южной Африки, состоящие из двух групп: пастушеской койкой и охотников-собирателей сан, также известных как бушмены. Около 22 000 лет назад они составляли основную часть человечества. Сегодня их численность составляет всего около 100 000 человек, а их древние языки и образ жизни находятся под угрозой исчезновения.

На протяжении тысячелетий происходил генетический обмен между койсанскими и некойсанскими популяциями в Африке. Около 50 000 лет назад человечество дало ещё одну ветвь, когда небольшая популяция покинула Африку. Они заселили остальной мир и, повторяя предыдущее слияние, поглотили остатки популяций неандертальцев и денисовцев, которые, согласно графику, внесли около 2% ДНК в геном неафриканских популяций.

Применяя метод cobraa к шимпанзе, гориллам, дельфинам и летучим мышам, исследователи обнаружили, что эти виды демонстрируют схожие модели генетического обмена и реинтеграции, что подтверждает идею, что мало какие виды эволюционируют в изолированных, чётко разделённых линиях, и что генетический обмен и реинтеграция могут быть нормой, а не исключением.

Исследователи надеются усовершенствовать свои методы, чтобы учитывать более постепенные генетические обмены, чем резкие разделения и воссоединения, предполагаемые текущей моделью. Они также хотят связать свои находки с открытиями в антропологии, которые указывают на то, что ранние люди могли быть более разнообразными, чем считалось ранее.