
Американские ученые пришли к выводу, что на постепенное
уменьшение доли ДНК неандертальцев в геноме современных людей повлияла
изначальная разница в численностях их популяций. Результаты работы опубликованы
в журнале PLOS Genetics.
 
Неандертальцы разделились с предками людей современного типа
более полумиллиона лет назад. Спустя сотни тысяч лет раздельного обитания их
популяции встретились вновь около 65–47 тысяч лет назад и спаривались друг с
другом. Благодаря этому геном современных людей неафриканского происхождения
содержит от 1,5 до 2,1 процента неандертальской ДНК. Некоторые из этих аллелей полезны, но большинство
из них в той или иной степени снижают
адаптацию сапиенсов и постепенно вытесняются естественным отбором. Механизмы
этого явления практически не изучены, хотя существует гипотеза о том, что для
неандертальцев эти аллели не были вредоносными, но оказались плохо совместимыми
с современными людьми.
 
Сотрудники Калифорнийского университета в Девисе построили математическую
модель, которая статистически описывает частоту неандертальских аллелей в
современных геномах как функцию от силы «очищающей» селекции в экзонных
участках, уровня рекомбинации, изначальной пропорции заимствованных генов и
времени с момента разделения популяций.
 
Согласно этой модели, вытеснение неандертальской ДНК
происходило не в виде сильного отбора против небольшого числа аллелей с
выраженным негативным эффектом, а в виде слабого отбора, затрагивающего множество
аллелей, которые снижают адаптацию незначительно.
 
Если бы эти аллели были нейтральны для неандертальцев, их несовместимость
с сапиенсами привела бы к быстрому вытеснению сильным отбором, но этого не
произошло. В таком случае аллели имели невыраженный негативный эффект и у
неандертальцев, и у сапиенсов (это подтверждает и
анализ неандертальских геномов). То, почему они сохранялись у первых и
постепенно вытеснялись у вторых, лучше всего объясняется большой разницей в
численности их популяций.
 
У сравнительно малочисленных неандертальцев такие аллели
эффективно передавались в ряду поколений, поскольку лучших вариантов у них
просто не было. Когда умеренно вредоносные аллели попали в гораздо более многочисленную
и генетически разнообразную человеческую популяцию, они стали вытесняться
естественным отбором, причем в силу большого числа людей и их генетических
вариантов этот отбор происходил в течение длительного времени.
 
«Таким образом, разница в численности популяций, а не
гибридные несовместимости сапиенсов и неандертальцев сыграли ключевую роль в оформлении
нашего современного совместного генетического наследия», — пишут авторы работы.
 
Ранее исследователи указывали на то, что
само вымирание неандертальцев могло быть связано с их малочисленностью, которая
привела к накоплению вредоносных мутаций, что привело к снижению общей
приспособленности вида и, как следствие, к проигрышу в эволюционной борьбе с
сапиенсами. Впрочем, на этот счет имеются и альтернативные гипотезы. Например,
одна из них гласит,
что людям помогло умение шить качественную теплую одежду, что значительно
расширило географию их присутствия в холодной ледниковой Европе и,
соответственно, повысило доступ к пищевым и другим ресурсам. Кроме того,
исследования показали,
что при сопоставимом объеме мозга обмен веществ в нем, а значит, и
продуктивность работы, у неандертальцев был ниже, чем у сапиенсов, что также
могло сыграть не в их пользу.
Олег Лищук
