Древние геномы дают редкую возможность увидеть семейные группы неандертальцев

Более 49000 лет назад в пещере высоко в горах Алтая, с видом на долину реки, где бродили бизоны, благородные олени и дикие лошади разбила лагерь семья неандертальцев. В главной галерее пещеры девочка-подросток потеряла зуб, возможно, когда грызла мясо зубра, на которого ее отец охотился на раскинувшихся поблизости просторных лугах.

Группе исследователей удалось проанализировали геномы отца и дочери, а также их 12 родственников, которые укрывались в одной пещере на протяжении менее чем 100 лет. Полученные геномы почти вдвое превышают количество известных геномов неандертальцев и дают представление о популяции неандертальцев в восточной части ареала их обитания, в то время, когда они были на грани исчезновения.

Как отмечается в статье журнала Science, геномы дают первые реальные ключи к пониманию социальной структуры неандертальцев. По словам генетика Лаурица Скова из Института эволюционной антропологии Макса Планка, помимо идентификации первой пары отец-дочь, генетические данные свидетельствуют о том, что неандертальцы жили в семейных группах, как и представители многих сообществ современного человека. Скова представил работу в виртуальном выступлении на девятом Международном симпозиуме по биомолекулярной археологии в начале июня.

«Это действительно замечательно, что им удалось получить геномы от семи особей мужского пола из одного места, - говорит палеогенетик Козимо Пост из Тюбингенского университета. - Этот случай действительно наводит на мысль, что они жили небольшими группами, включающими близкородственных мужчин».

ТОМ БЬЁРКЛУНД Древняя ДНК из сибирской пещеры раскрывает первую известную пару неандертальцев отец-дочь.
За последнее десятилетие генетики секвенировали геномы 19 неандертальцев. Но эти ДНК в основном принадлежали женщинам, которые находятся между собою очень дальнем родстве: они жили в разных уголках Европы и Азии в промежутке между 400 000 и 50 000 лет назад.

Вычислительный биолог Бенджамин Петер и палеогенетик Сванте Пэабо из института Макса Планка провели новое исследование с командой, в которую и входил постдок Скова. Они извлекли ДНК неандертальца из зубов, фрагментов костей и челюстной кости, выкопанных во время раскопок Чагырской и Окладниковой пещер археологами Сибирского отделения Российской академии наук. Данные оптического датирования отложений вокруг зубов и костей предполагают, что неандертальцы жили между 49 000 и 59 000 лет назад. Обе пещеры находятся недалеко - от 50 до 130 километров - от знаменитой Денисовой пещеры, которая была заселена как неандертальцами, так и их близкими родственниками денисовцами в промежутке от 270 000 до 50 000 лет назад.

Исследователи проанализировали ДНК из более чем 700 000 участков генома семи мужчин и пяти женщин из Чагырской, а также мужчины и женщины из пещеры Окладникова. Обнаружены родственные связи: ядерная ДНК одного фрагмента чагырской кости связала отца с зубом, выпавшим у его дочери-подростка. Некоторые люди имели два типа наследуемой по материнской линии митохондриальной ДНК (мтДНК). Эти геномы еще не дифференцировались друг от друга, что происходит в течение нескольких поколений, поэтому люди, должно быть, жили в группе в течение одного столетия.

Анализ ДНК дает более подробную картину общества неандертальцев. Несколько мужчин Чагырской пещеры являются носителями длинных фрагментов идентичной ядерной ДНК от одного и того же недавнего предка. Их Y-хромосомы также были похожи и произошли от общего предка, как и у трех других известных мужских геномов неандертальцев. Ядерная ДНК показала, что они были более тесно связаны с более поздними неандертальцами в Испании, чем с более ранними неандертальцами в соседней Денисовой, что предполагает миграцию.

Сходство самцов предполагает, что они принадлежали к популяции, состоящей всего из нескольких сотен мужчин - примерно такое же количество размножающихся самцов сегодня имеется в популяции находящихся под угрозой исчезновения горных горилл. «Если оценивать эту популяцию неандертальцев с точки зрения современных критериев, они оказалась бы под угрозой исчезновения», - говорит Скова.

В отличие от Y-хромосомы и ядерной ДНК, мтДНК как мужчин, так и женщин была относительно разнообразной, что означает, что предки-женщины вносили вклад в развитие этой популяции больше, чем мужчины. Это могло быть обусловлено эффектом основателя, когда в исходной группе фертильных самцов было меньше, чем самок. Или это может отражать природу неандертальского общества, говорит палеогенетик Цяомей Фу из Китайской академии наук: «Либо мужчины вносят меньший вклад в следующее поколение, чем женщины, либо женщины чаще переходят из одной группы в другую».

По мнению Скова, факты говорят о последнем. По его словам, моделирования показывают, что маловероятно, что небольшая группа мигрантов, направляющихся из Европы в Сибирь, будет состоять основном из женщин. Вместо этого он полагает, что эти неандертальцы жили очень небольшими группами от 30 до 110 размножающихся взрослых особей, и что молодые самки покинули свои родные семьи, чтобы жить с семьями своих товарищей. Большинство современных человеческих культур также патрилокальны, что подчеркивает еще одно сходство неандертальцев и современных людей.

Несмотря на то, что 14 геномов не могут раскрыть сущность социальной жизни всех неандертальцев, факт низкого разнообразия самцов является зловещим признаком грядущего вымирания. Конец для наших ближайших родственников быстро приближался: всего через 5000–10 000 лет они исчезнут.