Геномы возрастом 10 000 лет из южной Африки меняют представление об эволюции человека

Новое исследование на основе анализа геномов 28 человек, живших в южной Африке от 10 200 до 150 лет назад, показывает, что группа людей в этом регионе жила в частичной изоляции сотни тысяч лет. Исследователи также обнаружили генетические адаптации, которые, вероятно, сформировали Homo sapiens как вид.

Исследование, крупнейшее на сегодня по древней ДНК Африки, опубликовано в Nature.

Анализ ДНК 28 индивидов

Исследование основано на анализе геномов 28 индивидов, живших в южной Африке между 10 200 и 150 лет назад. Сравнение с геномами современных людей и людей каменного века из других частей мира показало, что население южной Африки каменного века находилось в изоляции очень долгое время.

• Эта группа, по-видимому, была генетически отдельной по крайней мере 200 000 лет. Лишь относительно недавно, около 1 400 лет назад, появляются явные следы генного потока, когда ДНК из Восточной и Западной Африки становится видна у индивидов в южной Африке.
• Хотя новые группы не мигрировали в южную Африку ранее ~1 400 лет назад, генетические данные предполагают, что члены южной популяции мигрировали на север в благоприятные климатические периоды. Около 8 000 лет назад генетический материал южной популяции обнаруживается у индивидов на территории современного Малави.

Инструменты менялись без притока новых людей

Большая часть проанализированных останков найдена в скальном убежище Матьес-Ривер. На этом памятнике представлены пять археологических слоёв, охватывающих период от ~10 000 до ~1 500 лет назад, с разными техниками изготовления орудий.

Несмотря на культурные сдвиги, индивиды на протяжении всего периода генетически практически идентичны. Это отличается от картины в Европе, где культурные изменения часто совпадают с приходом нового населения.

Генетические изменения, специфичные для Homo sapiens

Исследователи идентифицировали 79 вариантов ДНК, изменяющих функцию генов и уникальных для Homo sapiens (отличных от вариантов неандертальцев, денисовцев, шимпанзе и горилл). Все проанализированные современные и доисторические Homo sapiens несут один и тот же вариант.

• Геномы доисторических индивидов южной Африки несут большое количество генетических вариантов, утраченных в других группах. Эта популяция содержит половину всего человеческого генетического разнообразия.
• Среди уникальных вариантов семь связаны с функциями почек. Исследователи предполагают, что эти изменения могли быть связаны со способностью человека охлаждать тело через потоотделение, что требует хорошего контроля водного баланса.
• Также обнаружены изменения в генах, вовлечённых в работу иммунной системы и рост нейронов, что может влиять на рост мозга и сложные когнитивные функции. Более 40% этих вариантов ассоциированы с нейронами и ростом мозга, что указывает на их роль в когнитивной эволюции.

Генетический материал сохранился у современных народов сан

Около 80% этого генетического материала всё ещё присутствует у современных народов сан, таких как жуцъоанси в Намибии и Ботсване и карретджи в ЮАР.

Результаты показывают, что доисторические охотники-собиратели южной Африки были изолированы на юге, но при этом составляли большую и стабильную популяцию, в отличие от теорий об их происхождении от широко распространённого населения.