В нашей ДНК скрываются следы неизвестных видов: кто оставил призрачные линии
Термин "призрачная линия" может показаться загадочным, но в науке он описывает вполне реальное биологическое явление. Это генетический след древних популяций, которые не оставили физических остатков, однако существуют в ДНК живых видов.
Исследователи использовали достижения в области генетического анализа, чтобы идентифицировать эти скрытые ветви эволюции, пишет Live Science.
У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Палеоантрополог из Университета Висконсин-Мэдисон Джон Хокс описал призрачные линии как "древние группы, которые вымерли, но не раньше, чем передали часть своих генов другим выжившим популяциям". Другими словами, хотя останки таких популяций могут быть утрачены, их генетические следы остаются.
У животных идентификация призрачных линий часто происходила неожиданно. Лав Дален, эволюционный генетик из Стокгольмского университета, объяснил, что многие открытия были сделаны при изучении вымерших видов ледникового периода.
"Нашей целью было изучение эволюции мамонтов, быков и леммингов, и обнаружение этих призрачных линий было довольно неожиданным", — заявил ученый. Анализируя древнюю ДНК из замороженных окаменелостей мамонтов, плейстоценовых яков и леммингов, исследователи обнаружили генетические следы популяций, которые никогда не были найдены в окаменелостях.
Эти открытия свидетельствуют о том, что генетическое разнообразие в последний ледниковый период было больше, чем сегодня. Дален отметил: "Это, бесспорно, закономерность, которую мы наблюдаем в арктических видах, существующих сегодня. Почти все они имели гораздо более высокий уровень генетического разнообразия в прошлом, и для меня это иллюстрирует, насколько важными были прошлые климатические изменения для формирования современного биоразнообразия".
Поскольку многие открытия произошли случайно, Дален подчеркнул необходимость систематических генетических исследований. "Становится все более очевидным, что нам нужно использовать подход на основе древней ДНК, чтобы полностью количественно оценить прошлые изменения в биоразнообразии", — сказал он. Анализ древней ДНК сейчас является важным методом выявления популяций, которые невозможно обнаружить только с помощью окаменелостей.
Призрачные линии оказали еще большее влияние на исследования эволюции человека. Генетические исследования последних двух десятилетий показали, что история современных людей намного сложнее, чем считалось ранее.
Ученые долго предполагали, что эволюция шла равномерным путем, кульминацией которого стало возникновение современных людей в Африке около 300 000 лет назад, а затем замещение других групп людей с ограниченным скрещиванием. Однако данные ДНК показали другую картину.
Майкл Петраглия из Университета Гриффита объяснил, что исследования перешли от простой линейной модели к чему-то гораздо более сложному. "Наша дисциплина перешла от упрощенной, прямолинейной линейной модели эволюции к более "густой" модели описания последних 7 миллионов лет", — сказал он. По мере обнаружения дополнительных призрачных линий эволюционное дерево человека начало напоминать то, что Петраглия назвал "плетеным потоком" древних популяций.
Когда окаменелости совпадают с ранее обнаруженными генетическими сигналами, исследователи могут эффективно подтвердить и прояснить эти скрытые ветви. Петралья отметил: "Благодаря применению ДНК стало ясно, что в нашей эволюции существовали пробелы, что свидетельствует о наличии призрачных линий, окаменелости которых не были четко представлены".
Одним из самых интересных случаев является группа, известная как "суперархаичные" гоминиды. Генетические исследования показали, что эта призрачная линия отделилась от предков современных людей, неандертальцев и денисовцев между 2 и 1,8 миллионами лет назад, примерно в то время, когда в Африке доминировал Homo erectus. Никаких окаменелостей этой группы не было обнаружено, и ее существование было выведено исключительно из генетических следов.
Ситуация осложнилась из-за неоднократного скрещивания между древними популяциями. Петралья объяснил: "Генетические исследования показывают, что предки денисовцев, неандертальцев и Homo sapiens встречались и скрещивались несколько раз. Это вызвало дискуссию относительно поиска последнего общего предка и понимания линии потомков".
Доказательства свидетельствуют, что денисовцы скрещивались с надархаической линией по крайней мере дважды, оставив значительное количество призрачных генов в геномах денисовцев и современных людей, которые унаследовали денисовское происхождение.
Эти открытия изменили представление об эволюции. Вместо единого, упорядоченного прогресса, история человечества оказалась перекрыванием популяций, которые обменивались генами на протяжении сотен тысяч лет. Как заявил Петралья, "это захватывающее время для исследований эволюции человека, и все больше подтверждается, что эволюция гоминидов была намного сложнее, чем представлялось ранее, включая многочисленные случаи скрещивания, которые сделали нас теми, кем мы являемся сегодня".
Ранее Фокус писал о затонувшем корабле, обнаруженном вблизи Сингапура. Во время исследований археологи обнаружили более 3,5 тонн керамических артефактов.
Также мы рассказывали об обнаруженных в Долине царей индийских надписях, датированных I-III веками н. э. Ученые нашли почти 30 текстов, написанных на тамильском брахми, пракрите и санскрите.