Древняя ДНК раскрывает неизвестные до сих пор аспекты эволюции человека

Понимание темпа положительного отбора в эволюции человека

Международное исследование было опубликовано в журнале Экология природы и эволюция . В ходе исследования были изучены геномы древних людей, чтобы выяснить роль естественного отбора в формировании биологического разнообразия. До сих пор положительный отбор в основном изучался с использованием современных геномных данных человека, которые могут быть подвержены искажениям, связанным с неизвестными аспектами истории популяции, в частности, смешиванием различных групп населения.

В отчете на веб-сайте Университета Аделаиды цитируются слова доктора Соуилми: «Было широко распространено мнение, что генетика наших человеческих предков не изменилась из-за давления окружающей среды так сильно, как у других животных, из-за наших улучшенных коммуникативных навыков и способности создавать и использовать инструменты. Однако, сравнивая современные геномы с древней ДНК, мы обнаружили более 50 случаев, когда первоначально редкий полезный генетический вариант стал преобладать у всех представителей древних человеческих групп.

«В отличие от многих других видов, доказательства этого типа адаптивных генетических изменений у людей противоречивы. Это открытие, следовательно, бросает вызов преобладающему взгляду на человеческую адаптацию и дает нам новое и захватывающее представление о том, как люди адаптировались к новым экологическим нагрузкам, с которыми они столкнулись, когда мы расселились по планете».

Древние геномы проливают новый свет на историю эволюции человека

Согласно веб-сайту Университета Аделаиды, доктор Тоблер объяснил, что изучение древней человеческой ДНК имело решающее значение для этого нового взгляда на историю эволюции человека. «Мы считали, что исторические события смешения между человеческими группами могут иметь скрытые признаки генетических изменений в геномах современного человека. Мы исследовали ДНК из более чем 1000 древних геномов, самому старому из которых около 45 000 лет, чтобы выяснить, были ли определенные типы генетической адаптации более распространенными в нашей истории, чем предполагали исследования современных геномов».

Профессор Кристиан Хубер, научный сотрудник Университета Аделаиды и доцент Университета штата Пенсильвания, который является старшим автором исследования, добавил, что использование древней ДНК для исследования было очень важным, поскольку оно предшествовало крупным историческим событиям смешения населения, которые радикально изменили европейскую генетическую родословную. Это позволило им уловить исторические признаки адаптации, которые невозможно получить при анализе современной ДНК.

Предыдущие исследования указали, что европейцы унаследовали голубые глаза, более низкий уровень холестерина, более высокий индекс массы тела (ИМТ) и более темный цвет волос от охотников-собирателей до миграции. ( эндрюс21/ Адоб Сток)

В исследовательскую группу вошли исследователи из клиники Майо, Института медицинских исследований Гарвана, Института истории человечества им. Макса Планка в Германии, Университета Нового Южного Уэльса и Университета Мэсси.

Австралийский центр древней ДНК был создан в 2005 году для исследования и разработки передовой древней ДНК для применения в области эволюции, окружающей среды и сохранения.

Наборы геномных данных быстро стали доступны исследователям, изучающим историю эволюции человека, что сопровождалось развитием статистических методов обнаружения генетических сигналов положительного отбора. Однако такие исследования обычно не учитывают прошлые фазы межпопуляционного смешения, которые могут изменять геномные сигнатуры и маскировать сигналы положительного отбора, что приводит к ошибочным интерпретациям.

Исследование Университета Аделаиды обошло эту проблему, изучив древнюю ДНК, предшествовавшую таким событиям смешения человеческих популяций. Он также изучил три набора данных о современном европейском населении, чтобы установить влияние примеси голоцена на современное европейское население. Это позволило им сделать вывод, что древние человеческие популяции использовали положительный отбор и быстро адаптировали благоприятные генетические варианты. Как говорится в статье, опубликованной в Экология природы и эволюция говорится: «Благодаря анализу древних и современных человеческих геномов мы показываем, что ранее сообщавшаяся примесь эпохи голоцена замаскировала более 50 исторических резких изменений в современных европейских геномах».

Главное изображение: в исследовании использовалась древняя ДНК из человеческих останков, как на этом изображении. Источник: Эрин Кэдиган / Адоб Сток

Сахир Пандей