Неандертальские гены: как найти в себе древнего родственника

Вы когда-нибудь задумывались, почему просыпаетесь ни свет ни заря, хотя могли бы поспать подольше? Или почему ваши волосы имеют именно такой оттенок? Возможно, ответ кроется не в ваших родителях, а в генах, доставшихся от неандертальцев — тех самых древних людей, которые исчезли десятки тысяч лет назад, но оставили след в нашей ДНК.

Ученые из Института эволюционной антропологии Макса Планка в Лейпциге совершили прорыв: они реконструировали второй полный геном неандертальца. Кости женщины-неандерталки, найденные в пещере Виндия в Хорватии, содержали настолько хорошо сохранившуюся ДНК, что исследователи смогли не просто прочитать геном, а даже отличить гены, унаследованные ею от отца и от матери. Такое раньше удавалось лишь с образцом из Алтайских гор в Сибири возрастом 122 000 лет.

Эта работа позволила уточнить, сколько неандертальской ДНК сегодня осталось в людях и как она влияет на нашу жизнь. Оказалось, что около 2% нашего генетического материала — наследие неандертальцев. Но самое интересное — эти древние гены могут влиять на уровень холестерина, цвет волос и даже на режим сна.

Как ученые связали древние гены с современными чертами

Исследователи под руководством Кая Прюфера предупреждают: все эти выводы основаны на статистических связях, а не на прямой причине. Сотни, даже тысячи факторов влияют на то, как гены проявляются. Наличие определенного генетического варианта не означает автоматически, что вы заболеете или, наоборот, защищены от болезни.

Тем не менее, когда ученые сравнили гены неандертальцев с данными 112 000 североевропейцев из UK Biobank, они обнаружили любопытные закономерности. Взять хотя бы LDL-холестерин — тот самый «плохой холестерин», из-за которого кардиологи хватаются за голову. У неандерталки из Виндии вариант гена, связанный с этим холестерином, оказался защитным — то есть снижал риск сердечно-сосудистых заболеваний. Приятный бонус от древнего родственника!

А вот другая работа, опубликованная в American Journal of Human Genetics, сосредоточилась не на болезнях, а на внешности и поведении. Майкл Даннеманн и Джанет Келсо, коллеги Прюфера, выяснили, что некоторые неандертальские варианты генов связаны с цветом волос и с тем, как рано вы встаете. Люди с такими генами чаще оказываются «жаворонками» — им хватает меньше сна, и они бодры с утра.

Впрочем, исследователи подчеркивают: обладание этими древними вариантами не гарантирует, что вы будете вскакивать с рассветом или иметь определенный оттенок волос. Эти гены влияют не больше и не меньше, чем современные варианты. Просто сам факт, что они сохранились в нашей ДНК спустя десятки тысяч лет, поражает воображение.

Откуда у нас неандертальские гены: история смешения

Наш вид — Homo sapiens — появился около 300 000 лет назад. Но Земля тогда была густо населена: рядом с нами жили неандертальцы, денисовцы и другие, более загадочные ветви человеческого рода в Африке и Азии. Наша история — это скорее запутанное семейное древо, чем прямая линия.

Генетики выяснили, что неандертальцы, которые скрещивались с нашими предками, были ближе к европейской популяции из Виндии, чем к сибирской из Алтая. И это справедливо даже для современных азиатов — загадка, если задуматься о миграциях древних людей.

А когда именно произошло это смешение? В декабре 2024 года в журналах Science и Nature вышли сразу два исследования. Проанализировав 58 древних геномов Homo sapiens и сотни современных, ученые пришли к выводу: главный «период смешения» случился около 47 000 лет назад и длился примерно 7 000 лет. Другая работа, основанная на останках людей возрастом 45 000 лет из Германии и Чехии, показала, что вся неандертальская ДНК у неафриканских народов происходит от одной большой «вечеринки смешения», которая произошла между 45 000 и 49 000 лет назад.

Кстати, тема древних генов и их влияния на нас уже поднималась в нашем журнале. Например, мы рассказывали о том, как неандертальцы и денисовцы не вымерли — они живут в нас. А еще мы писали о том, как древняя ДНК меняет наше тело — и там тоже оказалось, что наши физические особенности во многом определяются наследственностью.

Почему неандертальские гены до сих пор с нами?

Главный вопрос, который мучает ученых: почему мы до сих пор носим в себе эти древние гены? Ведь прошло уже десятки тысяч лет. Ответ, вероятно, кроется в том, что какие-то из этих генов давали нашим предкам преимущества — например, защиту от болезней или лучшую адаптацию к холоду. Но некоторые части неандертальского генома, похоже, были вредны и постепенно исчезли.

Любопытная деталь: Y-хромосома неандертальцев до сих пор не найдена ни у одного современного человека. Куда она делась — загадка, над которой ломают голову генетики. Возможно, она просто не совместима с нашими генами, а может быть, сыграли роль какие-то социальные факторы.

Наш геном — это настоящая генетическая смесь, результат скрещиваний и эволюции, длившейся более двух миллионов лет. И неандертальцы, эти древние родственники, оставили в нас свой след. Понимание того, какую роль эти гены сыграли в эволюции человека, станет следующим захватывающим этапом в изучении нашей общей истории.