bioRxiv: неандертальцы и сапиенсы смешивались почти по всей Евразии

Взаимодействие между Homo sapiens и Homo neanderthalensis, вероятно, было длительным и масштабным, охватывая значительную часть Евразии. Исследователи выяснили, что это был не эпизодический процесс, как считалось ранее, а продолжительная эволюционная динамика, тянувшаяся тысячелетия.

История сосуществования и контактов неандертальцев и Homo sapiens — одна из ключевых страниц в летописи человеческой эволюции. Генетические линии этих видов разделились примерно 500–700 тысяч лет назад, а предки неандертальцев отправились из Африки несколько позже.

Современные Homo sapiens возникли около 300 тысяч лет назад в Африке. Самые древние останки сапиенсов найдены в марокканской пещере Джебель-Ирхуд (300–315 тысяч лет назад).

Предки неандертальцев переселились в Европу и Западную Азию примерно 400–500 тысяч лет назад. Первые свидетельства присутствия Homo sapiens за пределами Африки относятся к периоду около 200 тысяч лет назад и обнаружены в Израиле и Греции. Основная волна миграции из Африки началась позже, около 60–70 тысяч лет назад.

В 2010 году был полностью расшифрован геном неандертальца, позволивший обнаружить генетические следы их взаимодействия с предками современных людей. Генетические обмены между неандертальцами и Homo sapiens за пределами Африки оказались значительными.

Практически все современные представители Homo sapiens, кроме африканцев, имеют от одного до четырех процентов неандертальской ДНК. Эти гены помогли нашим предкам адаптироваться к новым условиям, влияя на иммунную систему, пигментацию кожи, метаболизм и другие важные физиологические процессы. Однако некоторые неандертальские гены могли увеличивать риск определенных заболеваний.

Долгое время оставалось неясным, как и где взаимодействовали два вида. Некоторые ученые считали, что Homo sapiens вышли из Африки один раз, мигрировали через Западную Азию и контактировали с одной группой неандертальцев, после чего их пути разошлись. Однако новые данные показали более сложную картину.

Международная группа антропологов под руководством Матиаса Курра из Женевского университета в Швейцарии проанализировала 4147 древних генетических образцов из 1200 археологических мест по всей Евразии, самый древний из которых датируется примерно 44 тысячами лет назад.

Исследователи искали неандертальские генетические маркеры в геномах сапиенсов. Результаты показали, что доля неандертальской ДНК увеличивается по мере удаления от Восточного Средиземноморья, которое долгое время считалось основным центром контактов между видами. Эта тенденция наблюдается как в Европе, так и в Азии.

Примерно в 3900 километрах к западу и востоку от Восточного Средиземноморья уровень неандертальской ДНК остается стабильным. Дальнейшие миграции сапиенсов не приводят к заметным изменениям в этом показателе.

Моделирование миграционных путей древних Homo sapiens показало, что такое распределение геномов возможно только при длительном и интенсивном взаимодействии на обширной территории, включающей большую часть Европы, Восточное Средиземноморье и запад Азии.

Зона контакта двух видов в значительной степени совпадает с местами находок останков неандертальцев в Западной Евразии, за исключением Алтая в Сибири. Однако такие регионы, как запад Франции и большая часть Иберийского полуострова (где также найдены останки неандертальцев), не вошли в эту зону. Курра предположил, что либо генетическое смешение в этих регионах не происходило, либо следы контактов не обнаружены в исследованных образцах.

Ученые пришли к выводу, что взаимодействие между Homo sapiens и неандертальцами было непрерывным на протяжении тысячелетий. Точные даты этих контактов неизвестны, так как генетические данные подтверждают только длительное взаимодействие, но не позволяют определить конкретные временные рамки каждого контакта.

Ранее считалось, что основной период генетического обмена между Homo sapiens и неандертальцами пришелся на период около 50 тысяч лет назад и длился примерно 4–7 тысяч лет. Новые данные подтверждают эту хронологию, но расширяют географические рамки взаимодействия.

Генетическое смешение двух видов оказалось более масштабным и продолжительным, чем считалось ранее. Современные Homo sapiens неоднократно контактировали с различными популяциями неандертальцев в Европе и Азии. Таким образом, взаимодействие между сапиенсами и неандертальцами было непрерывным, длительным и охватывало обширные территории.

Результаты этого исследования опубликованы на платформе препринтов по биологии bioRxiv.