Ученые расшифровали геном неандертальца, жившего 110 000 лет назад и найденного в Денисовой пещере на Алтае. Исследование генетического кода показало, что местные неандертальцы были разделены на небольшие, изолированные группы. Географическая удаленность и уменьшение численности привели к тому, что эти сообщества начали накапливать мутации быстрее, чем предки современных людей.
Палеонтологам сложно получить достоверные генетические данные вымерших гоминид, поскольку органические молекулы в останках со временем разрушаются. Подавляющее большинство извлеченных геномов неандертальцев относятся к индивидам, жившим в конце неандертальской эпохи, незадолго до их исчезновения приблизительно 40 000 лет назад. Формирование популяций на ранних этапах изучено не полностью из-за ограниченности сохранившихся биологических останков.
Авторы недавнего научного исследования частично устранили этот недостаток. Они получили органические данные из фрагмента древней кости, найденного в Денисовой пещере, и сопоставили характеристики алтайского индивида с геномами других популяций. Исследователи реконструировали историю разделения групп и оценили темпы возникновения мутаций. Результаты опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Из фрагмента кости весом 14 миллиграммов ученые извлекли нуклеиновые кислоты и провели секвенирование с высокой степенью детализации. Для минимизации вероятности ошибок при анализе каждый участок генома был обработан лабораторным оборудованием приблизительно 37 раз. Около 73% протяженных сегментов полностью соответствовали эталонным участкам. Собранные данные сравнили с другими известными геномами неандертальцев, обнаруженными в Европе и на Алтае.
По результатам исследований, биологи определили число общих мутационных замен и измерили размер участков гомозиготности – протяженных идентичных последовательностей, полученных по наследству от обоих родителей. Доля таких участков в генетическом материале сибирского мужчины составила 24%. У ранних предков современных людей этот показатель оставался на уровне нескольких процентов.
Согласно проведенному моделированию, алтайские гоминиды демонстрировали продолжительную практику близкородственного скрещивания. Неандертальцы, как правило, обитали в обособленных поселениях, расположенных на небольшой и удаленной территории. Полученные расчеты определяют численность локальной замкнутой группы в алтайском регионе как не более 50 человек.
Согласно данным биологических исследований, установлено, что гены денисовцев напрямую интегрировались в генетический код восточных неандертальцев. В хромосомах алтайского мужчины были обнаружены значительные участки, свойственные только близкому роду.
Биологи не выявили признаков недавнего смешения у поздних европейских неандертальцев. Генетическое разнообразие между алтайскими и западными неандертальцами оказалось значительно больше, чем разница в генетическом материале между народами Центральной Африки и жителями Новой Гвинеи.
Завершение изучения останков подтвердило наличие значительных расхождений в траекториях эволюции различных групп. Близкородственные связи и длительная географическая изоляция привели к тому, что восточная ветвь неандертальцев претерпевала изменения особенно интенсивно. Изоляция закрепила возникшие мутации в популяциях, населявших Сибирь.