Як на нас впливають гени неандертальців?

Неандерталець Копирайт изображения EntressangleDaynesSPL

Завдяки фривольній поведінці наших доісторичних предків, нині значна частина людства має гени неандертальців. Вчені з'ясовують, як впливає на сучасну людину ця "позашлюбна" генетика?

Я - на 2,5% неандерталець.

Це показав генетичний аналіз фрагментів моєї ДНК. І це трохи менше, ніж у середньостатистичного європейця, у геномі якого присутні 2,7% неандертальських генів.

За своє частково неандертальське походження я маю дякувати історичній випадковості. Тисячі років тому десь в Азії або Європі Людина розумна зустріла неандертальців.

Що сталося, напевно невідомо, але так чи інакше, моя далека прапрабабка мала сексуальні стосунки з представником іншого виду. Ну, виявляється, що і ваша теж. Сліди цього доісторичного адюльтеру є у ДНК кожної людини за межами Африки. Вони зустрічаються й у африканців, але менше.

Нині вченим вдалося частково з'ясувати, які саме з наших генів мають неандертальське походження. І це відкриває дивовижний погляд на те, якими рисами сучасна людина зобов'язана неандертальцям. Не вся ця спадщина виявляється гарною.

Новина про те, що більшість з нас у своїй родослівній мають неандертальців, шокувала світ і здивувала вчених у 2010 році.

Копирайт изображения PlaillyDaynesSPL
Image caption Нам не відомо точно, чому неандертальці вимерли, але в багатьох з нас залишилися їхні гени

Завдяки революційному в генетиці методу вчений шведського походження Сванте Паебо та його колеги з Інституту еволюційної антропології Макса Планка в Лейпцигу здобули фрагменти ДНК з останків трьох неандертальців, знайдених у печері Віндія в Хорватії. Ці неандертальці жили приблизно 38-44 тисячі років тому.

Вчені порівняли ДНК неандертальців з геномом сучасних людей і переконливо довели, що неандертальці зробили помітний внесок у геном сучасних євразійців. А це означає, що моя доісторична прапрабабка не лише переспала з неандертальцем, але й мала від нього здорове, плідне потомство. І нам також відомо, що це був далеко не поодинокий випадок.

Більше того, відсоток неандертальських генів у євразійців коливається від одного до чотирьох. А це означає, що фрагменти неандертальського генома в моїй ДНК можуть відрізнятися від ваших.

У 2013 році вчені розшифрували перший високоякісний геном неандертальця. Його отримали від неандертальської жінки, знайденої у сибірський печері і відомої як Людина Алтайська. Цей повний геном дозволив виконати більш докладні порівняння.

Завдяки цьому геному вчені дізналися, що взагалі в генах сучасної людини існує приблизно 20% генів неандертальців. Втім, жодна людина не має усі 20% одночасно: вони розподіляються різною мірою в різних народностях. Можливо, вчені знайдуть ще більше неандертальських генів, тому що геноми деяких народів поки що залишаються невивченими.

А якщо ми зможемо встановити послідовність геному кожної живої людини на планеті, ми могли би відновити 30-40% генома неандертальця, впевнений дослідник Джошуа Екей з Університету Вашингтона в Сієтлі.

"Справа у тому, що ми досліджуємо геном не одного представника раси, а цілої історії стосунків між Людиною розумною та неандертальцями", – каже вчений.

Враховуючи, що неандертальські гени розкидані, ми не знаємо достовірно, як вони впливають на окрему людину. Отже, мої 2,5% можуть нічого особливого для мене не означати.

Але, якщо об'єднати усі залишки неандертальського геному, ми зможемо побачити певні закономірності, як гени цього людського родича вплинули на сучасну людину.

Копирайт изображения SPL
Image caption У нашій ДНК ховається багато таємниць

Перше, за що ми маємо дякувати міжвидовому флірту наших предків, - це деякі аспекти нашої зовнішності.

Так, дослідники встановили, що 80% євразійців мають неандертальську версію генів, які відповідають за створення кератинових філаментів, зазначає Сванте Паебо.

Кератин - це білок, який зміцнює нашу шкіру, волосся і нігті. Можливо, ми успадкували так багато цих генів, тому що завдяки їм шкіра людей змогла пристосуватися до суворого клімату Євразії. Ці гени також відповідають за особливості потовиділення, але наша шкіра – такий великий орган, що важко точно визначити, які ще переваги дають нам ці додаткові кератинові гени.

Втім, ця спадщина доволі тривіальна, каже вчений. Ті ж самі дослідження виявили й інші гени неандертальців, які можуть бути більш значущими для сучасної людини.

Виявилося, що деякі варіанти неандертальських генів відповідають за певні захворювання людини і навіть її поведінку. Зокрема, вовчак, хворобу Крона, цукровий діабет другого типу та депресію.

Копирайт изображения Volker StegerSPL
Image caption ДНК неандертальця здобули зі скам'янілості

І ще більш незвичайним є той факт, що серед успадкованих від неандертальців генів є і той, який відповідає за нашу звичку курити. Я не курю, але аналіз мого геному показав, що, якби я був курцем, я курив би більше середньостатистичного європейця. І цілком можливо, що цьому я зобов'язаний тим самим 2,5% генів.

Те ж стосується і деяких недуг. Приміром, варіації неандертальських генів значною мірою вплинули на цілу групу генів, які відповідають за розвиток цукрового діабету другого типу.

"Але ми не маємо підстав звинувачувати неандертальців у всіх наших бідах, бо наявність небезпечних генів сама по собі ще не означає, що ми маємо обов'язково захворіти. Генетична конституція і навколишнє середовище мають вирішальне значення", - каже вчений.

Може взагалі здатися дивним, що ми успадкували хворобливі гени, адже через сотні поколінь еволюції вони мали би відсіятися.

Справа у тому, що ці гени колись могли бути корисними.

Наприклад, ті самі варіанти гена, які сьогодні сприяють розвитку цукрового діабету 2 типу в західному суспільстві, де люди мають достатньо їжі, є цілком корисними за часів масового голоду, пояснює вчений.

"Отже, можливо, що неандертальцям цей ген допомагав адаптуватися до голоду, а сучасна людина успадкувала його як корисний", - додає він.

"Коли ми були мисливцями-збирачами, ми зазвичай днями обходилися без їжі, – пояснює Карлес Лалуеза-Фокс з Університету Помпеу Фабра в Барселоні. – А потім, коли вдавалося зловити здобич, ми сиділи і їли її цілий день, поки не залишався один скелет".

Це означає, що наші гени мали еволюціонувати, щоби пристосуватися до ситуацій, коли одного дня ми майже вмирали з голоду, а іншого - об'їдалися. Якщо це так - не дивно, що ці неандертальські гени сьогодні обертаються для нас хворобою, бо вони спричиняють справжній хаос у роботі нашого організму.

Копирайт изображения Erich FerdinandCC by 2.0
Image caption Чийсь пра пра пра пра пра ... прадід

Тим не менш, окрім негативних наслідків, ми також, здається, успадкували й деякі корисні гени, зокрема такі, що покращують нашу імунну систему.

Коли Людина розумна залишила Африку і прийшла до Європи, вона стикнулася з великою кількістю незнайомих хвороб, до яких вона не мала імунітету. А неандертальці вже жили у Європі кілька сотень тисячоліть, тому вони, швидше за все мали імунітет проти місцевих захворювань.

Потомки людей і неандертальців успадковували цей імунітет, який допомагав їм вижити.

Нині поки що важко визначити, як впливають на мене мої 2,5% ДНК неандертальця. Причина проста: наше розуміння генетики поки що дуже обмежене. Люди мають більше 25 тисяч генів, і ми не маємо жодної уяви, як впливає більшість з них на нас.

Проблема ускладнюється ще й тим, що різні люди мають у своєму геномі різні залишки ДНК неандертальців. Тобто, неможлива така ситуація, коли "один неандертальський ген був би настільки великий, що його успадкували всі сучасні люди", - пояснює Жан-Жак Юблен, також співробітник Інституту еволюційної антропології.

Вчений вважає, що "великих генів неандертальців" не існує, і що їхній внесок у наш геном є несуттєвим. Гени сучасної людини повністю поглинули їх: "Це як цятка на сорочці, яка має пояснити щось, що відбулося 50 тисяч років тому".

Професор Екей не погоджується. Він каже: якщо врахувати кількість неандертальських генів у всьому світі, стає зрозуміло, що вони зробили невеликий, але істотний внесок у "безліч генів, які викликають захворювання".

ДНК неандертальців може також прояснити, які особливості є унікальними для людини. Виявивши місця, де неандертальські гени відсутні, ми можемо ідентифікувати гени, притаманні лише нашому виду. Ці гени також зможуть відповісти на питання, чому ми вижили, а інші види гомінід - ні.

Поки я пишу цю статтю, генетики у кількох лабораторіях світу намагаються з'ясувати, наскільки великий вплив мають гени неандертальців на нас. І я сподіваюся, що вже досить скоро зможу дізнатися, як мої 2,5% неандертальської спадщини вплинули на моє життя.

Прочитати оригінал цієї статті англійською мовою ви можете на сайті BBC Earth.

Новини на цю ж тему