У папуасов — Новой Гвинеи доля денисовских генов выше, чем у азиатов и европейцев. Значительное количество денисовской ДНК, присутствующее в геномах современных папуасов (по сравнению с другими популяциями), делает их объектом повышенного интереса со стороны биотехнологов и генетиков. Анализ генетического материала, унаследованного от денисовцев, позволяет получить сведения об условиях жизни этих древних людей. В ходе исследования международная группа ученых проанализировала гены, переданные денисовцами папуасам, и постаралась определить, какие специфические гены помогли современным людям адаптироваться к определенной среде. Эта работа генетиков позволит в будущем расширить знания об эволюции сапиенсов и денисовцев, а также о процессах скрещивания между этими видами людей.
Люди (Homo) — род в семействе гоминиды отряда приматов, а человек разумный (Homo sapiens), мы являемся единственным ныне живущим видом в этом роде. Предполагается, что наши предки произошли от ранних гоминидов около 300 тысяч лет назад.
Приблизительно 70-120 тысяч лет назад Homo sapiens начали мигрировать за пределы Африки. Они стали заселять некоторые части Европы и Азии, где столкнулись с новыми условиями жизни. В то же время сапиенсы скрещивались с другими видами Homo, включая неандертальцев (Homo neanderthalensis) и денисовцев (Homo denisovensis).
Благодаря тесным контактам с другими группами людей, сапиенсы унаследовали гены, способствовавшие адаптации к специфическим и сложным условиям окружающей среды. Так, у большинства современных тибетцев, проживающих на высоте четырех тысяч метров над уровнем моря, есть вариант денисовского гена EPAS-1. Этот ген играет роль в синтезе гемоглобина и обеспечении насыщения крови кислородом, что позволило тибетцам приспособиться к условиям высокогорья, где концентрация кислорода в воздухе снижена.
Денисовский человек остается загадкой для ученых, в отличие от неандертальцев, поскольку обнаружено относительно небольшое количество останков этого вымершего вида Homo, по которым можно было бы судить об их жизни. Восстановление точного облика денисовцев затруднено из-за недостатка антропологических данных. Однако эти гоминиды оказали влияние на ДНК современных людей. Исследуя их гены у Homo sapiens, благодаря анализу находок, исследователи способны определить места обитания и условия жизни древних людей.
У жителей Папуа — Новой Гвинеи, государства, расположенного в Океании, геномы содержат примерно пять процентов ДНК денисовцев, в то время как у людей с евразийскими корнями этот показатель вдвое-втрое ниже.
Группа международных биотехнологов и генетиков во главе с Данатом Ермаковичем из Тартуского университета (Эстония) провела сравнение геномов 128 человек, представляющих две популяции Папуа — Новой Гвинеи. В исследование вошли жители низовий острова Дару, расположенного на высоте 100 метров над уровнем моря, и жители высокогорья, проживающие у подножия горы Вильгельм, на высоте около 2,5 тысячи метров над уровнем моря.
Проанализировав генетический материал, полученный от денисовцев и передаваемый разным популяциям, исследователи определили, обладают ли папуасы уникальными генами, способствующими адаптации к местным условиям. Результаты работы были опубликованы в научной статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ермакович и его соавторы выявили у представителей горских популяций два варианта генов NEUROD2 и PAX5, играющих роль в раннем развитии мозга. Исследователи считают, что эти генетические варианты могли способствовать адаптации горцев к жизни в условиях гипоксии, характерных для высокогорий. У папуасов, проживающих в равнинных областях, данные варианты генов отсутствуют. Примечательно, что у жителей как горных, так и равнинных районов не был найден ген EPAS1, ранее идентифицированный у тибетцев.
Ученые также установили, что у папуасов, проживающих на небольшой высоте (100 метров над уровнем моря), значительно чаще, чем у жителей горных районов, обнаруживаются четыре гена денисовцев (GBP1, GBP2, GBP4 и GBP7), которые отвечают за синтез белков, важных для иммунной системы. Предполагается, что эти гены играют роль в оперативной реакции иммунитета на инфекции, включая возбудителя малярии. Риск заражения малярией в низменных районах выше, чем в горах, поскольку самкам комаров, являющимся переносчиками возбудителя, сложнее преодолевать значительную высоту.
В заключении исследования авторы отметили, что у папуасов, проживающих на разных высотах, выявлены различные варианты генов денисовцев, способствующих их адаптации к окружающей среде: у жителей высокогорья эти гены помогают справляться с недостатком кислорода, а у жителей низменностей – снижают восприимчивость к малярии.
Почему возникают такие различия? Ученые считают, что главную роль здесь играет окружающая среда. Естественный отбор благоприятствовал признакам, обеспечивающим выживание в определенных условиях. Гены, дававшие преимущество, становились доминирующими в популяции.