Загадка Дзёмон: почему у древних японцев оказалось так мало генов денисовцев
Пионерское исследование, отслеживающее фрагменты ДНК денисовского человека на протяжении 40 000 лет, реконструирует динамику этого архаичного наследия, выявляя миграции, демографические кризисы и утраченные контакты, которые сформировали геномы евразийских популяций. История человечества представляет собой сложное полотно, нити которого принадлежат не только нашему собственному виду, но и переплетаются с другими архаичными людьми, которые, хотя и вымерли, продолжают жить внутри нас. Среди этих генетических призраков денисовцы выделяются как загадочное и в то же время влиятельное присутствие.
В отличие от неандертальцев, для которых у нас есть относительно обильная летопись окаменелостей, денисовцы известны практически по одной маленькой кости пальца и нескольким зубам, найденным в Денисовой пещере на Алтае. Однако их генетическое наследие, встроенное в современные популяции по всей Азии и Океании, рассказывает гораздо более богатую и обширную историю. Новаторское исследование, первое в своем роде, проводящее системный палеогенетический анализ унаследованных сегментов ДНК денисовцев, прослеживает эволюцию этого наследия во времени и пространстве, предлагая беспрецедентную возможность заглянуть в глубокое прошлое популяционных перемещений.
Исследование, основанное на компиляции и тщательном изучении опубликованных древних геномов, охватывает временной период в сорок тысячелетий и географическое пространство Евразии. Ученые сосредоточились не только на самом факте присутствия ДНК денисовцев, но и на конкретных паттернах этих сегментов, сравнивая, как они распределены среди индивидов, разделенных тысячами лет и километров. Эта тонкая методология позволяет различить независимые события смешения и более поздние генетические потоки, которые разбавили или перераспределили это архаичное наследие.
Одно из самых поразительных открытий состоит в том, что некоторые из самых ранних современных людей в Восточной Азии были носителями самого высокого уровня денисовского происхождения из когда-либо зарегистрированных в человеческих популяциях, древних или современных. Индивид Тяньюань, чьи останки были найдены в Китае и датируются приблизительно 40 000 лет назад, демонстрирует долю ДНК денисовцев, превышающую 0,2 процента. Эта цифра, которая может показаться незначительной, на самом деле существенно выше, чем у любой современной популяции. Парадокс заключается в том, что, несмотря на изначально высокое количество, паттерны сегментов денисовцев, общие для индивида Тяньюань и более поздних восточноазиатов, указывают на общее происхождение; то есть все это наследие происходит от эпизодов контакта с денисовцами, общих для предков восточноазиатов с течением времени.
Объяснение этому кажущемуся противоречию дает популяционный генетик Стефан Пейрень, соавтор исследования, который утверждает, что эта модель ясно указывает на наличие генетического потока из источника с низким или нулевым денисовским наследием, который разбавил денисовское происхождение первых восточноазиатов. Другими словами, после первоначального смешения с денисовцами популяции Восточной Азии пережили последовательные миграции или смешения с другими группами современных людей, не имевшими этого наследия, постепенно снижая его процент в коллективном геноме. Этот процесс разбавления делает ДНК денисовцев исключительно мощным маркером для реконструкции истории популяций, действуя как трассер, который раскрывает перемещения и смешения, которые в противном случае остались бы скрытыми.
Полезность этого трассера демонстрируется другим ключевым открытием исследования: денисовское наследие достигло далеких земель Западной Евразии, хотя и на минимальных уровнях. Это генетическое путешествие не было результатом прямого контакта между европейскими обитателями и денисовцами, а произошло в основном благодаря экспансии популяций из Восточной Евразии, движение которой началось по крайней мере 12 000 лет назад. Это открытие укрепляет идею о том, что крупные доисторические миграции, возможно, связанные с распространением сельскохозяйственных технологий или изменениями климата, были ответственны за перенос этих фрагментов архаичного прошлого в уголки континента, куда денисовцы никогда не ступали.
Однако картина не является однородной. Исследование преподносит сюрприз, подчеркивающий сложность расселения человека в Азии. Оно фокусируется на народе Дзёмон, доисторической культуре, которая населяла Японский архипелаг и острова Рюкю/Окинава на протяжении тысячелетий и представляет один из фундаментальных генетических субстратов современного японского населения. Анализ показывает, что индивиды Дзёмон имели самый низкий уровень денисовского происхождения среди всех изученных восточноазиатов. Особенность заключается не в самом низком количестве, а в происхождении этой небольшой доли. Сегменты денисовцев, которые несли Дзёмон, происходили из того же источника, что и у континентальных популяций, что исключает независимое, локальное событие смешения с денисовцами на Японских островах.
Эти доказательства указывают на два правдоподобных сценария. Первая возможность заключается в том, что родовая линия, которая породила Дзёмон, рано отделилась от других восточноазиатских популяций до того, как они пережили основное событие смешения с денисовцами. Позже Дзёмон получили свою небольшую дозу ДНК денисовцев через ограниченный генетический поток с континентом. Вторая гипотеза предполагает, что линия Дзёмон действительно могла иметь очень ограниченный контакт с денисовцами до их расхождения, но последующее, гораздо более существенное событие смешения, которое затронуло все континентальные популяции и увеличило их денисовскую нагрузку, полностью отсутствовало у Дзёмон, оставив их изолированными на своем архипелаге с самой разбавленной версией.
Цзяци Ян, докторант Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка и ведущий автор исследования, размышляет о последствиях этого открытия: это предполагает, что некоторые группы выбрали разные маршруты во время ранних расселений в Восточной Азии, или что денисовцы были настолько малочисленны, что взаимодействия с ними были редки.
По своей сути, случай Дзёмон рисует картину верхнего палеолита Евразии как мозаику различных опытов. Не все группы современных людей, путешествовавшие по континенту, сталкивались с этими дальними родственниками в одинаковой степени. Миграционные маршруты, суровая география и, возможно, низкая плотность населения денисовцев создали ландшафт, где возможность для контакта — и, следовательно, результирующий генетический отпечаток — была глубоко неравной.
Исследование в целом существенно продвигает понимание важной главы нашей предыстории. Наследие денисовцев предстает как динамичный процесс, сформированный демографией, миграциями и изоляцией. Оно подтверждает, что первые обитатели Восточной Азии несли более тяжелую генетическую нагрузку денисовцев, чем их потомки, нагрузку, которая со временем постепенно уменьшалась из-за смешения с другими волнами людей. Оно демонстрирует, как эта архаичная ДНК может служить генетическим ископаемым для отслеживания крупномасштабных перемещений населения, таких как прибытие восточных предков в Европу. И, что крайне важно, оно раскрывает, что история контактов не была однородной, о чем свидетельствует загадочный случай Дзёмон, народа, чья уникальная траектория записана в относительной скудости генетического компонента, который для других был более обильным.
Хотя происхождение Дзёмон и других восточноазиатских популяций в период палеолита остается загадкой со многими недостающими частями, эти выводы устанавливают прочную основу и подчеркивают историю взаимодействий между современными людьми и денисовцами, которая была, прежде всего, сложной и регионально разнообразной. Будущие исследования древних геномов позволят уточнить эту историю и прояснить точные сроки и характер тех встреч, которые десятки тысяч лет назад помогли сформировать нас сегодняшних.