Поскольку самые ранние люди мигрировали через Африку и в Европу задолго до того, как письмо было изобретено, они не уходили со счетов своих путешествий. Но их история надписана, по крайней мере частично, в другой форме: ДНК их потомков. Беспрецедентный просмотр ДНК трех существующих африканских популяций охотника-собирателя теперь заполнил некоторые главы того доисторического рассказа.
Результаты намекают на новые угрозы болезни, начало сельского хозяйства, причины короткой высоты Пигмеев и смешанного брака с неизвестной разновидностью.Огромное количество генетической информации от людей во всем мире доступно ученым, задающимся вопросом, как люди добрались, чтобы быть способом, которым мы." Но сравнительно немного исследований сосредоточились на популяциях в Африке, даже при том, что Африка является наследственным домом всех людей», говорит генетик Сара Тишкофф из Университета Пенсильвании.
Таким образом, она и postdoc Джозеф Лэчанс, вместе с многонациональной бригадой, упорядочили ДНК трех групп охотника-собирателя, живущих в Африке сегодня: Hadza и Sandawe из Танзании и Пигмеи из Камеруна, некоторые самые древние происхождения в мире. Эти группы долго мучили антропологов. Все остались охотниками-собирателями, но Sandawe вступили в брак с аграрными народами и forayed в сельское хозяйство; у них также есть светлая кожа.
Темнокожие Hadza, в отличие от этого, в основном придерживались себя, хотя живя в аналогичной среде на расстоянии в только 150 километров от Sandawe. И Пигмеи, живущие в плотной естественной среде джунглей, остались некоторыми самыми маленькими людьми на планете со взрослыми мужчинами редко превосходные 1,5 метра.В новом исследовании, появляющемся в Клетке сегодня, исследователи тщательно исследовали ДНК пяти человек от каждой группы, просматривая каждый геном среднее число 60 раз. Исследователи искали контрольные варианты в генетическом коде, который мог помочь объяснить различия между людьми и популяциями.
Они подняли более чем 13,4 миллионов генетических вариантов, 3 миллиона из которых прежде никогда не замечались в людях. Среди них были острые различия между этими тремя группами в генетических регионах, вовлеченных в запах и вкус — предполагающий, что чувства каждой популяции адаптировались к новым запахам и продуктам, с которыми они столкнулись.
Другие типичные образцы вариантов включали гены, вовлеченные в деятельность иммунной системы и жирность грудного молока. Группа вариантов, уникальных для Hadza, охватила кодирование ДНК для рецептора каннабиноида, протеин поверхности клеток, отвечающий на tetrahydrocannabinol — активный ингредиент в марихуане — который интригует, потому что бригада Тишкофф заметила, что Hadza коптят большие суммы марихуаны. У этих трех популяций также были отличительные варианты вокруг генов, произведших составы крови, вовлеченные в лечение раны.
Бригада также нашла новую подсказку относительно того, почему Пигмеи так коротки. В предыдущем исследовании Карликовых геномов Тишкофф и коллеги нашли варианты в генах, включающих человеческий фактор роста, который гипофиз производит для регулирования высоты.
Новое исследование подняло Определенную для пигмея группу 44 вариантов в гене под названием HESX1, включенный в эмбриональном развитии и управляющий ростом самого гипофиза. Мутации в этом генном результате при гипофизарном расстройстве, приводящем к короткой высоте, но тем мутациям, не были замечены прежде в Пигмеях. Группа с 44 вариантами, с другой стороны, не появляется в изданных геномных просмотрах неафриканцев; факт, что это распространено у Пигмеев, предполагает, что это может быть благоприятно.
Точно то, как эти генетические варианты помогают популяциям, является тайной, но факт, что у каждой группы есть они в отличительных образцах, является убедительными доказательствами, что они вовлечены в адаптацию, по словам человеческого эволюционного биолога Мэри Эллен Руволо из Гарвардского университета. Она говорит, что исследование открывает новые проблемы для биологов выяснить то, что делают варианты. Например, факт, что варианты, вовлеченные во вкус и запах, отличались среди этих трех групп, предполагает, что те варианты играли ключевую роль в адаптации к местным диетам. «Целебные гены раны интригуют, также», говорит Руволо. «Разве все мы не извлекли бы выгоду из того же градуса исцеления?
Или некоторые люди могут зажить лучше, чем другие?»То, что больше всего заинтриговало некоторых исследователей, однако, то, что исследование нашло генетические доказательства, что все три группы смешались сексуально с неизвестной, более старой разновидностью — возможно африканский эквивалент разновидностей Neanderthal в Европе. Не только сделал Hadza, Sandawe и Карликовых людей, у всех есть значительные длины ДНК от этой неизвестной разновидности, но союз произошел в приблизительно то же время, как европейские люди дружили с Неандертальцами — десятки тысяч лет назад.
Тишкофф отмечает, что ученые не могут рассчитывать на нахождение экземпляра окаменелости этой таинственной разновидности, уже не говоря об извлечении применимой ДНК для анализа, но она предсказывает, что генетические методы, такие как нанятые в новом исследовании могут помочь идентифицировать этого неизвестного африканского предка.«Это исследование устанавливает норму для будущего исследования примеси между людьми и более ранними разновидностями», говорит антропологический генетик Марк Шрайвер из Университета штата Пенсильвания, университета Парк.
Идентификация нечеловеческих предков помогает нам понять наше происхождение большим количеством способов, чем один, говорит Шрайвер. Например, предыдущее исследование предположило, что современные люди, возможно, получили большие суммы генов иммунной системы путем скрещивания с Неандертальцами; другие человеческие черты могут быть прямыми подарками от дополнительных hominin разновидностей, говорит Шрайвер.