Алтайские корни Тибета

Вход в Денисову пещеру. Фото: Александр Кряжев / РИА Новости

Жители Тибета унаследовали «горные» гены от жителей алтайской Денисовой пещеры

3 июля, 2014 06:23

3 мин

Современные народы Тибета приобрели гены, помогающие им переносить разреженный горный воздух, постоянно низкие температуры и хроническую нехватку пищи, благодаря контактам с денисовцами — вымершей линией древних людей, чьи останки были впервые найдены в российской Денисовой пещере на Алтае. К такому выводу пришли палеогенетики, составившие карту геномов жителей Тибета и сравнившие их с воскрешенной ДНК денисовцев и неандертальцев. Результаты исследования были опубликованы сегодня в журнале Nature.

Российские и европейские археологи под руководством немецкого ученого Сванте Паабо в 2010 году обнаружили в Денисовой пещере в Алтайском крае останки нового вида людей, которые населяли Южную Сибирь и Среднюю Азию. Этот вид сосуществовал с неандертальцами и предтечами современных людей. В декабре 2010 года команда Паабо восстановила геном жителей Денисовой пещеры и сравнила его с ДНК современных людей и неандертальцев. Оказалось, что денисовцы вступали в контакты с современными людьми и их генетические следы остались в геномах современных полинезийцев и жителей некоторых островов Малайского архипелага.

Расмус Нильсен из университета Калифорнии в Беркли (США) и его коллеги неожиданным образом обнаружили еще один случай контактов денисовцев и наших предков, пытаясь раскрыть секрет того, как жители Тибета могут жить в условиях, в которых не могут выживать представители ни одного другого народа Земли.

Как отмечают генетики, Тибет расположен на высоте в четыре тысячи метров от уровня моря, в результате чего давление воздуха там составляет лишь две трети от нормы. На плато царят постоянно низкие температуры, и на нем практически полностью отсутствует растительность, что делает его крайне негостеприимным и суровым местом для жизни даже при наличии благ цивилизации. По этой причине антропологи давно спорят о том, как современные жители Тибета смогли проникнуть на плато в древности, выжить и приспособиться к жизни в горах.

Пытаясь ответить на этот вопрос, группа Нильсена совершила экспедицию на Тибет, где ученые собрали пробы ДНК у 40 представителей различных этнических групп и племен, живущих в разных уголках региона. Вернувшись в стены лабораторий, генетики расшифровали ДНК и попытались найти в ней гены, которые отличают тибетцев от остальных народов мира. Сравнив геномы тибетцев, их соседей-ханьцев, европейцев и других народов, авторы статьи обнаружили несколько десятков генов, структура которых резко отличалась у жителей Тибета. По словам ученых, в данном случае различались не столько наборы мутаций, сколь вся архитектура генов, что говорит об их уникальном происхождении.

Наибольшее внимание генетиков привлек ген EPAS1, играющий ключевую роль в работе кровеносной системы человека — он отвечает за то, как наш организм реагирует на хроническое снижение уровня кислорода в крови (гипоксия на языке науки). Подобные условия возникают не только высоко в горах, но и во время спортивных нагрузок, и в последние годы ученым удалось выделить несколько крайне редких «атлетических» версий этого гена, помогающих организму переносить гипоксию.

Как показало исследование Нильсена и его коллег, подобной версией гена обладают все жители Тибета, которые согласились пожертвовать свой генетический материал во имя науки. Данный факт крайне удивил ученых — Тибет был заселен примерно 40–30 тысяч лет назад, и за это время «атлетический» вариант EPAS1 вряд ли мог самостоятельно развиться и распространиться среди их потомков.

Фото: BGI / AP, архив

Так как ни один другой народ не обладает подобной версией гена, это поставило генетиков перед вопросом — откуда тибетцы могли получить EPAS1 и многие другие необычные и уникальные версии генов. В этот момент ученые вспомнили, что рядом с Тибетом, к северу и западу от него, жили и другие люди, покинувшие Африку задолго до кроманьонцев и имевшие около 400–500 тысяч лет на приспособление к суровым условиям Евразии. Ими были неандертальцы и денисовцы.

Руководствуясь этой идеей, Нильсен и его коллеги повторно изучили геномы тибетцев и подготовили высококачественные «слепки» с EPAS1 и других генов, каждый из которых был прочитан как минимум 200 раз. Такая точность считывания была необходима для того, чтобы избежать появления одиночных генетических «опечаток», способных чрезвычайно сильно исказить результаты сравнения генов тибетцев и древних людей.

Подозрения палеогенетиков подтвердились — когда они сопоставили EPAS1 и другие гены тибетцев с аналогичными частями генома денисовцев, они обнаружили целые гирлянды одинаковых нуклеотидов, одиночных букв ДНК. Это является однозначным свидетельством того, что тибетцы унаследовали «атлетическую» версию EPAS1 и прочих генов от денисовцев, а не от других групп современных или уже вымерших людей.

Что интересно, остальная часть генома тибетцев практически не содержит в себе следов денисовской ДНК, доля которой, по оценкам авторов статьи, не превышает и 0,1%. По всей видимости, эволюция сочла полезной и необходимой для выживания только те гены, которые отвечали за приспособление «аборигенов-денисовцев» к суровым условиям жизни на Тибете.

Как считает сам Нильсен, данный случай заимствования генов не является неким единичным и уникальным эпизодом в истории эволюции человека и его расселения по Земле. По его словам, генетическая совместимость с другими видами древних людей могла помогать нашим предкам быстро приспосабливаться к новым условиям среды и фактически захватывать их территории.

«Вполне возможно, что были и какие-то другие виды людей, у которых мы позаимствовали часть ДНК, однако мы не можем найти их следов по той причине, что у нас нет их геномов. Нам удалось совершить это открытие лишь по счастливой случайности — у нас был их “воскрешенный” геном, восстановленный из небольшой кости пальца из сибирской пещеры. О существовании денисовцев как отдельного вида мы узнали только после открытия их генома, из-за чего возникает риторический вопрос — как много видов древних людей существовало, геном которых мы пока не прочитали?» — заключает Нильсен, чьи слова приводит пресс-служба университета.

ТЕГИ

поддержать проект

Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе

Маленькая чашка кофе