Генетики отыскали родину первых современных людей

Дельта Окаванго – остатки крупной речной системы древнего озера Макгадикгади.

Фото Diego Delso/Wikimedia Commons.

Вид на дельту Окаванго с высоты около 400 метров.

Фото Andrew Balet/Wikimedia Commons.

Большинство учёных давно считают Африку "колыбелью человечества". Но где именно появились предки человека современной анатомии (Homo sapiens sapiens)?

Объединив исследования в области генетики, геологии и истории климата, международная группа специалистов отыскала родину нашего вида.

"Люди современной анатомии появились в Африке примерно 200 тысяч лет назад. То, что обсуждалось ранее, – это точное место их "рождения" и пути последующего расселения", – рассказывает руководитель нового исследования профессор Ванесса Хейс (Vanessa Hayes) из Института медицинских исследований Гарвана в Австралии.

В своей работе учёные решили сделать ставку не на археологические находки, а на генетические исследования.

"Митохондриальная ДНК действует как капсула времени наших прародителей, медленно накапливая изменения на протяжении поколений. Сравнение полного кода ДНК, или митогенома, разных людей даёт информацию о том, насколько тесно они связаны", – поясняет профессор Хейс.

Исходя из этих соображений, исследователи решили создать каталог самых ранних человеческих митогеномов. В частности, они сосредоточились на линии L0 (или гаплогруппе L0), которая считается стволом генеалогического древа современного человека.

Генетикам известно, что линия L0 наиболее распространена среди населения стран Африки к югу от Сахары. Поэтому специалисты собрали образцы крови жителей Намибии и Южной Африки, в том числе представителей койсанских народов, которые с древнейших времён были изолированы от остального человечества.

Авторы сравнили митохондриальную ДНК (мтДНК) этих людей с генетической информацией более тысячи других жителей Африки, в основном её южной части. Затем исследователи выяснили, как все образцы связаны друг с другом на семейном дереве.

"Мы объединили 198 новых, редких митогеномов в текущую базу данных самой ранней известной популяции современного человека, линии L0. Это позволило нам составить наиболее точное, чем когда-либо эволюционное древо с нашими ранними родовыми ветвями", – сообщает первый автор работы Ева Чань (Eva Chan) из Института медицинских исследований Гарвана, которая руководила этим анализом.

Совместив временную шкалу линии L0 с данными о лингвистическом, культурном и географическом распределением различных подлиний, специалисты обнаружили, что 200 тысяч лет назад первая материнская линия Homo sapiens sapiens появилась к югу от бассейна реки Замбези. Этот регион включает территории Ботсваны, Намибии и Зимбабве.

Сейчас эта местность выглядит не очень привлекательно: пустыни и солончаки. Однако геологические и археологические свидетельства указывают на то, что сотни тысяч лет назад в этом месте находилась крупнейшая в истории Африки система озёр, известная как Макгадикгади.

Сегодня здесь расположена дельта Окаванго – всё, что осталось от крупной речной системы древнего озера.

Вид на дельту Окаванго с высоты около 400 метров.

"До появления современного человека озеро начало истощаться из-за сдвигов в нижележащих тектонических плитах. Это создало обширное водно-болотное угодье, которое, как известно, является одной из наиболее продуктивных экосистем для поддержания жизни", – рассказывает соавтор работы геолог Энди Мур (Andy Moore) из Университета Родса в ЮАР.

Эта древняя водно-болотная экосистема обеспечивала стабильную экологическую среду для первых предков современного человека, которые процветали здесь в течение 70 тысяч лет.

После этого, судя по "генетическому графику", произошли две основные волны миграции.

"Мы наблюдали значительное генетическое расхождение в самых ранних материнских линиях современного человека, что указывает на то, что наши предки мигрировали со своей родины между 130 и 110 тысячами лет назад, – уточняет профессор Хейс. – Первые мигранты направились на северо-восток, а затем вторая волна мигрантов отправилась на юго-запад. Третья часть населения осталась на родине".

Но что послужило причиной этих миграций?

Чтобы найти ответ, соавтор работы профессор Аксель Тиммерманн (Axel Timmermann) из Пусанского национального университета в Южной Корее проанализировал климатические и геологические компьютерные модели, которые отражают изменения климата, происходившие на юге Африки в последние 250 тысяч лет.

"Наши расчёты показывают, что медленное колебание оси Земли изменяет летнюю солнечную радиацию в южном полушарии, что приводит к периодическим сдвигам осадков в южной части Африки. Эти изменения климата открыли зелёные, покрытые растительностью коридоры сначала 130 тысяч лет назад на северо-востоке, а затем около 110 тысяч лет назад на юго-западе, что позволило нашим самым ранним предкам впервые мигрировать со своей родины", – считает профессор Тиммерманн.

Стоит отметить, что это исследование, опубликованное в журнале Nature, было позитивно воспринято не всеми экспертами, оно также подверглось критике. Как сообщает журнал Science, некоторых учёных смутили выводы, сделанные на основе анализа митохондриальной ДНК.

Дело в том, что по мтДНК отслеживалась информация, переданная по материнской линии (хотя недавно выяснилось, что мтДНК может быть унаследована и от отцов). Но если бы авторы проследили эволюцию Y-хромосом, унаследованных от отцов, или каких-либо ядерных генов, унаследованных от обоих родителей, они получили бы не столь однозначную информацию, полагают некоторые специалисты.

Также скептики отмечают, что в новой статье игнорируются свидетельства того, что нашему виду может быть более 200 тысяч лет.

К примеру, найденные в Марокко окаменелости предполагают, что сапиенсы появились более 300 тысяч лет. Возможно, эти останки и не принадлежат именно Homo sapiens sapiens, но то же самое верно и для многих окаменелостей из южной части Африки, подчёркивает Элеанор Скерри (Eleanor Scerri) из Института исследования истории человечества Общества имени Макса Планка.

Кроме того, маловероятно, что люди на юге Африки являются эволюционными реликтами, которые не менялись генетически и не перемещались географически в течение десятков или даже сотен тысяч лет, считает Скерри.

Кстати, гипотезу о том, что наш вид покинул Чёрный континент намного раньше, чем предполагалось, поддерживают недавние находки, сделанные в Греции и Израиле.

Также "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) сообщали о любопытной теории китайских учёных о том, что африканская "колыбель человечества" была не единственной.