Череп древнейшего жителя России, который жил в окрестностях воронежской деревни Костенки 36-38 тысяч лет назад. Источник: Музей антропологии и этнографии имени Петра Великого
Анализ генома древнего жителя России показал, что предки современных европейцев пережили последний ледниковый период, не сходя с места
Коллектив из нескольких десятков ведущих палеогенетиков мира представил в журнале Science «воскрешенный» геном одного из самых древних жителей России, который жил на территории современной Воронежской области примерно 37-38 тысяч лет назад. Структура его ДНК и присутствующие в ней уникальные мутации подсказали ученым, что первые жители Европы проникли на ее территорию задолго до наступления последнего ледникового периода, который начался 26,5 тысячи лет назад, и пережили его, не сходя с места и не контактируя с южанами. В это время первые европейцы не были одиноки — судя по вкраплениям необычных генов, они часто вступали в контакты с неандертальцами и с недавно открытыми «северными евразийцами».
«Подобные исследования — всегда компромисс между нашим желанием узнать что-то новое и пониманием того, что мы безвозвратно разрушаем образцы. Иногда они приводят к очень интересным и неожиданным открытиям. К примеру, все классики антропологи всегда считали, что эти воронежские останки, вместе с черепами из французских гротов Гримальди, были следами африканских мигрантов. Черты их лица, устройство скелета были типично южными. А оказалось, что с точки зрения генетики они ранние европейцы без каких-либо меланезийских, африканских или иных связей», — рассказал «Русской Планете» один из авторов статьи, российский антрополог Вячеслав Моисеев из Петербургского музея антропологии и этнографии.
l
За последний год наши представления о том, как происходил процесс заселения Европы первыми кроманьонцами-мигрантами, кардинально изменились. Все началось с того, что в середине ноября 2013 года датский палеогенетик Эске Виллерслев выяснил, что геном предков современных индейцев сочетал в себе как азиатские, так и европейские черты, восстановив геном мальчика, жившего в окрестностях села Мальта в Иркутской области.
Это открытие подтолкнуло Виллерслева и нескольких десятков других ведущих палеогенетиков мира, в том числе Сванте Паабо и Дэвида Рейча, объединить усилия и проанализировать и сопоставить все существующие сегодня воскрешенные ДНК древних кроманьонцев и других видов людей, населявших Землю в давно минувшие эпохи. В августе этого года они обнародовали итоги этой работы — оказалось, что Европа заселялась не в две, а в три волны миграции.
Представители самой древней из них, которых ученые окрестили «северными евразийцами» и которые несли в себе генетические черты азиатов и индейцев, покинули Африку очень рано и заселили северные регионы субконтинента примерно 40 тысяч лет назад. Впоследствии «евразийцы» проникли на территорию центральной и западной Европы, где смешались с местными охотниками и фермерами.
В новой работе Виллерслев и его коллеги заглянули еще дальше в прошлое Европы, восстановив и изучив геном самого древнего жителя России, чьи останки были найдены в окрестностях воронежской деревни Костёнки еще в 1954 году. Они очень неплохо сохранились для своего возраста и места залегания. Это позволило ученым, с разрешения Кунсткамеры, отделить от берцовых костей доисторического воронежца около грамма ткани для генетического анализа.
«Эти останки заинтересовали нас и наших европейских коллег после того, как была завершена передатировка останков из Костёнки. До этого мы считали, что эти останки были гораздо моложе и не относились к палеолиту. Проблем добавляло и то, что вместе с этим скелетом нам не удалось найти практически ни одного орудия труда, которые можно было бы приписать к той или иной культуре», — продолжает Моисеев.
Благодаря большому количеству исходного материала, генетикам удалось полностью воскресить геном древнего россиянина — каждая «буква» в его ДНК была прочитана, как минимум, по 2-3 раза. Подобная точность считается достаточно низкой для обычных генетических исследований, однако ее вполне хватает для того, что определять степень родства и раскрывать историю эволюции человечества.
«Трудности конечно были. Эти останки — материал старых раскопок, середина прошлого века. В то время никто и не задумывался о генетике, о том, что в этих останках могут храниться фрагменты ДНК. Образцы из Костёнки не только трогали голыми руками десятки археологов, но и пропитывали специальными составами для сохранности», — объяснил российский ученый.
Эске Виллерслев (справа) в Зоологическом музее в Копенгагене. Фото: Jens Dresling / AP
Когда ученые сравнили его с геномами современных европейцев, неандертальцев, денисовцев, и с другими восстановленными древними ДНК людей, их ожидал большой сюрприз. Оказалось, что древний россиянин с генетической точки зрения был больше всего похож на упомянутого мальчика из Мальты и древних кроманьонцев из Люксембурга и Германии, чьи геномы были расшифрованы Виллерслевом и другими генетиками во время открытия «евразийцев». При этом его геном содержал в себе мало общих черт с ДНК азиатов и индейцев. Это говорит о том, что предки современных жителей Европы и Азии разделились уже как минимум 36 тысяч лет назад.
«По сути, нам удалось открыть своеобразный генетический пул для всех древних европейцев. Если говорить о родстве, то эти люди были больше всего близки к жителям западной Европы. Тем не менее, мы не можем назвать какой-то специфический народ, который бы был особенно похож на них», — подчеркнул российский ученый.
Данный факт сильно удивил ученых — он означает, что все эти люди имели общее генетическое прошлое и были тесно связаны между собой, несмотря на разделяющие их огромные расстояния, реки, горы и ледники, покрывавшие большую часть Евразии в то время. Подобное генетическое единство, как считает Виллерслев, можно объяснить только одним способом — предки всех этих групп европейцев проникли на территорию Европы и Азии гораздо раньше, чем предполагалось ранее.
Авторы статьи предполагают, что первые европейцы, которых авторы статьи называют «западными евразийцами», проникли на территорию современной европейской части России, юга Сибири и всей Европы примерно 50 тысяч лет назад. С этого момента начинается их раздельная генетическая эволюция — каждая горстка людей, изолированная от других ледниками или географическими препятствиями, начинала двигаться по своему собственному пути развития. В результате этого за следующие 30 тысяч лет появились достаточно уникальные группы, в том числе и уже известные нам «северные евразийцы» и европейские охотники-собиратели.
«На протяжении 30 тысяч лет, северная ледовая шапка Земли то наступала, то отступала, и в один момент времени она занимала почти две трети от всей площади Европы. Проходили тысячи и десятки тысяч лет, древние культуры умирали, и появлялись новые культуры, такие как ориньякская культура и сменившая ее граветтская культура, и вместе с ними росли и угасали популяции охотников-собирателей. Теперь мы знаем, что все эти процессы не были вызваны и не приводили к притоку новых генов — все инновации и изменения в технике изготовлений орудий труда и в методах выживания в суровых условиях того времени происходили на одном и том же биолого-генетическом фоне. Только когда фермеры с Ближнего Востока проникли в Европу примерно 8 тысяч лет назад, структура населения субконтинента начала серьезно меняться», — рассказывает Марта Лар из Кэмбриджского университета (Великобритания).
Судя по присутствию достаточно высоких долей неандертальской ДНК в геноме древнего воронежца, первые жители России и Европы не были полностью изолированы от остальной части человечества. По расчетам ученых, они активно вступали в контакты с неандертальцами примерно 54 тысячи лет назад. Как утверждают Виллерслев и его коллеги, эти контакты не были постоянными, на что указывает постепенное снижение доли неандертальской ДНК в геноме древних европейцев по мере приближения к современности.
«Мы постоянно задавались вопросами — быстро ли сокращались популяции неандертальцев, сталкивались ли с ними кроманьонцы. Когда мы обнаружили, что они вступали в связи с нашими предками и оставили след в нашей ДНК, мы были крайне удивлены. Теперь перед нами стоит иной вопрос — почему таких следов так мало? Это мы пока не знаем», — добавляет генетик Роберт Фоли из Кембриджа.
Подробнее
Мозг людей начал расти из-за ледникового периода
http://ingenerov.net/science/evolution/331-2009-07-30-11-53-...
Ученые обнаружили доказательства того, что увеличение размеров мозга человека оказалось обусловлено глобальным понижением температуры, вызванным раннепротерозойским ледниковым периодом примерно 2,5 миллиона лет назад.
Об этом сообщает New Scientist со ссылкой сразу на несколько работ, опубликованных в журналах Climatic change и Human Nature.
Известно, что примерно 2,5 миллиона лет назад средний объем мозга человека неожиданно (по эволюционным меркам) увеличился примерно с 600 миллилитров до литра. По мнению первой группы исследователей, данный рост был естественным процессом. Просто в этот временной промежуток исчезло основное препятствие для него - высокая температура окружающего воздуха.
Дело в том, что в состоянии покоя примерно половина энергии, вырабатываемой организмом, идет на работу мозга. Таким образом, во время работы этого отдела нервной системы выделяется большое количества тепла, от которого телу необходимо избавляться. Группа исследователей из немецкого Института биохимии Макса Планка провела анализ тепловыделения мозга предка современного человека Homo habilis. В результате они установили, что температура, которая существовала на Земле примерно во времена обитания этого вида, позволяла мозгу H. habilis эффективно избавляться от лишнего тепла.
Затем исследователи попробовали вычислить, какое падение средней температуры воздуха на Земле было необходимо для того, чтобы мозг современного человека мог эффективно избавляться от избытка тепловой энергии. В результате им удалось установить, что было достаточно 1,5 градусов по Цельсию. По словам исследователей, современные датировки не позволяют точно соотнести время понижения температуры и роста мозга, однако данная цифра хорошо согласуется с изменениями, произошедшими в климате Земли в тот временной промежуток.
В поддержку гипотезы немецких ученых выступает и другое исследование их коллег из этого же института. Используя данные о температуре, влажности и ветрах в различных регионах земного шара, ученые рассчитали, в каких регионах мозг людей может хорошо охлаждаться. Им удалось установить, что пригодной является большая часть поверхности планеты за исключением нескольких тропических регионов.
Наконец, третья группа исследователей из Университета Миссури, статья которых появилась в журнале Human Nature, пыталась разобраться в вопросах, связанных с движущей силой роста человеческого мозга. Ранее уже существовала гипотеза о том, что человеку пришлось "вырастить" себе большой мозг для борьбы за выживание в суровых условиях. В рамках нового исследования ученые собирали доказательства этой гипотезы.
Для этого они проанализировали 175 черепов людей, возраст которых составлял от 1,9 миллиона лет до 10 тысяч лет на предмет размера головного мозга. Затем они сравнили собранные данные с данными о человеческих популяциях в регионах, где были обнаружены черепа, температуре и климатических вариациях. В результате им удалось установить, что плотность популяции оказалась главной движущей силой роста человеческого мозга, то есть человек "умнел", чтобы более эффективно конкурировать с соседями.
Совсем недавно появилось исследование, автор которого из термодинамических соображений рассчитывал максимальный размер мозга млекопитающего. В результате он пришел к выводу, что строение мозга обеспечивает его термодинамическую стабильность, то есть позволяет ему эффективно избавляться от тепла (при этом общий баланс тепла в организме не учитывался). В результате ученый пришел к выводу, что мозг может достигать сколь угодно больших размеров.
Новости СМИ2
kaz-news.ru | ekhut.ru | omsk-media.ru | samara-press.ru | ufa-press.ru
ИЗ ИНЕТА: ЕВРАЗИЙЦЫ ЛЕДНИКОВЫЙ ПЕРИОД
Свежие комментарии