У жителей Папуа — Новой Гвинеи денисовских генов больше, чем у азиатов и европейцев. Именно потому что геномы современных папуасов содержат относительно большое количество денисовской ДНК (по сравнению с другими народностями), они часто привлекают внимание биотехнологов и генетиков. Ведь, изучая образцы генетического материала, унаследованного от денисовцев, можно узнать, в каких условиях жили эти древние люди. Международная команда ученых исследовала гены, переданные денисовцами папуасам, и попыталась выяснить, есть ли у современных людей специфические гены, которые помогли им адаптироваться к конкретной среде обитания. Работа генетиков поможет в дальнейшем больше узнать об эволюции сапиенсов и денисовцев, а также о скрещивании этих двух видов людей.
Жителям высокогорных районов Папуа-Новой Гвинеи носят гены денисовцев, которые помогают жить в условиях с низким содержанием кислорода в воздухе / © Michael Runkel, Danita Delimont, Getty Images, Gallo Images ROOTS
Люди (Homo) — род в семействе гоминиды отряда приматов, а человек разумный (Homo sapiens), то есть мы, — единственный сохранившийся вид этого рода. Считается, что современные люди произошли от ранних гоминидов примерно 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).
Из-за тесных связей с другими видами сапиенсы приобрели некоторые гены, которые помогли им адаптироваться к местным суровым условиям. Например, у большинства современных тибетцев, которые постоянно живут на высоте четырех тысяч метров над уровнем моря, есть вариант денисовского гена EPAS-1. Этот ген участвует в формировании гемоглобина и процесса насыщения крови кислородом, благодаря чему тибетцы адаптировались к высокогорью, где воздух менее насыщен кислородом.
Для ученых денисовский человек, в отличие от тех же неандертальцев, — пока что загадка, поскольку исследователи нашли не так много останков представителей этого вымершего рода Homo, по которым можно было бы судить об их жизни. Из-за скудности антропологического материала восстановить точный облик денисовцев пока проблематично. Тем не менее эти гоминиды оставили свой след в ДНК современных людей. Изучая их гены у Homo sapiens, ученые могут понять, где и в каких условиях жили эти древние люди.
Геномы жителей Папуа — Новой Гвинеи, государства в Океании, содержат около пяти процентов денисовской ДНК, у людей с евразийскими корнями их доля в два-три раза меньше.
Международная группа биотехнологов и генетиков под руководством Даната Ермаковича из Тартуского университета (Эстония) сравнила геномы 128 человек из двух популяций Папуа — Новой Гвинеи: жителей низин, проживающих на острове Дару, на высоте 100 метров над уровнем моря, и папуасов высокогорья, которые живут вблизи горы Вильгельм, на высоте примерно 2,5 тысячи метров над уровнем моря.
Изучив образцы генетического материала, унаследованного каждой популяцией от денисовцев, ученые смогли выяснить, есть ли у папуасов специфические гены, которые помогли им адаптироваться к конкретной среде обитания. О результатах своего исследования специалисты рассказали в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ермакович и его коллеги нашли у горцев два варианта денисовских генов NEUROD2 и PAX5, связанных с ранним развитием мозга. Авторы научной работы предположили, что эти гены помогли горцам адаптироваться к условиям жизни на высотах, где воздух менее насыщен кислородом. У папуасов, которые живут в низменных районах, этих вариантов генов нет. Интересно, что у народов как высокогорья, так и низменностей, отсутствовал ранее обнаруженный у тибетцев ген EPAS1.
Также ученые выяснили, что у папуасов, которые живут на высоте 100 метров над уровнем моря, гораздо чаще, чем у жителей высокогорья, встречаются четыре денисовских гена (GBP1, GBP2, GBP4 и GBP7), кодирующих важные для иммунной системы белки. Исследователи предположили, что эти гены участвуют в быстром иммунном ответе организма на патогены, в том числе на возбудителя малярии. В низменных районах вероятность заразиться малярией у людей выше, чем на высокогорье: инфицированным самкам комаров — переносчиков возбудителя тяжелее подняться на такую высоту.
Авторы исследования подытожили, что папуасы, которые живут на разных высотах, имеют отличные варианты денисовских генов, помогающие им адаптироваться к конкретной среде: папуасам высокогорья — к низкому уровню кислорода, а низменностей — к малярии, то есть такие люди реже болеют ею.
Почему наблюдаются подобные различия? По мнению ученых, основная причина — окружающая среда. Естественный отбор шел по признакам, необходимым для выживания в конкретной местности. Какие гены давали преимущество, те и закреплялись в популяции.
