Когда люди совершили опасное путешествие, преодолев сотни километров через обледенелую Берингию в неизвестный мир Америки, они столкнулись с огромными трудностями. Новое исследование показывает, что эти люди несли в себе нечто очень полезное — фрагмент ДНК, унаследованный от вымершего вида гомининов — денисовцев, который помог им адаптироваться к трудным условиям их нового дома.
ДНК денисовцев помогла древним народам выжить в Америке
Ученые из Университета Колорадо в Боулдере обнаружили, что люди, переселившиеся в Америку через Берингов пролив, несли в своих генах ДНК вымерших денисовцев. Этот генетический бонус помог им адаптироваться к совершенно новым условиям континента.
На этой иллюстрации, представленной исследователями изображен денисовец, живший на Тайване либо 10 000-70 000 лет назад, либо 130 000-190 000 лет назад. Точнее датировать находку антропологи пока не могут. Cheng-Han Sun via AP
Около 15-20 тысяч лет назад группы охотников-собирателей из Северо-Восточной Азии пересекли Берингов пролив по сухопутному мосту Берингия, соединявшему Сибирь с Аляской во время ледникового периода. Эти древние азиатские популяции стали предками всех коренных народов Америки, расселившись от Арктики до Патагонии.
Денисовцы — древние родственники человека, жившие на территории от современной России до Океании и Тибетского плато. Они вымерли десятки тысяч лет назад, и их существование остается плохо изученным. Первый денисовец был идентифицирован всего 15 лет назад по ДНК из фрагмента мизинца, найденного в Денисовской пещере на Алтае.
Денисовский ген американских индейцев
Денисовоподобный гаплотип (оранжевый) сначала был интрогрессирован от денисовцев к неандертальцам, а затем — к современным людям. Позднее интрогрессированный гаплотип подвергся положительному отбору в популяциях из Америки. Интрогрессированный гаплотип MUC19 состоит из 742-килобайтного региона, содержащего специфические для неандертальцев варианты (синий цвет). Внутри этого неандертальскоподобного региона находится 72-килобайтный регион, содержащий высокую плотность вариантов, специфичных для денисовцев (оранжевый), и экзонный регион тандемных повторов с переменным числом (VNTR) (серый). В рамке под 742-килобайтным регионом показано увеличение масштаба региона MUC19 VNTR, в котором смешанные американские индивиды несут повышенное количество копий тандемных повторов.
Ученые изучили геномы людей со всего мира, сосредоточившись на гене MUC19, который играет важную роль в иммунной системе. Они обнаружили, что люди с коренным американским происхождением чаще других популяций несут вариант этого гена, пришедший от денисовцев. Каждый третий современный человек мексиканского происхождения несет копию денисовского варианта MUC19, в то время как среди европейцев таких только 1%. Работа опубликована в журнале Science.
Денисовский генный вариант окружен и в ДНК неандертальцев. «Эта ДНК как печенье "Орео" — с денисовским центром и неандертальским печеньем», — объясняет соавтор исследования Фернандо Вилланеа.
Портрет девушки homo denisovan, восстановленный на основе скелетного профиля, реконструированного по древним картам метилирования ДНК.
Ученые предполагают следующий сценарий: сначала денисовцы скрещивались с неандертальцами, передав им свой вариант MUC19. Затем неандертальцы передали часть денисовской ДНК людям. Позже люди мигрировали в Америку, где естественный отбор способствовал распространению этого заимствованного гена.
Первые американцы столкнулись с условиями, не имевшими аналогов в истории человечества — новыми видами пищи и болезней. Денисовская ДНК могла дать им дополнительные инструменты для преодоления этих вызовов, помогая адаптироваться к непривычным биосистемам.