Древнейшие геномы человека, обнаруженные в Южной Африке, наконец-то расшифрованы

Международная исследовательская группа недавно совершила настоящее достижение, реконструировав самые древние геномы человека, когда-либо обнаруженные в Южной Африке. Эти геномы, датируемые примерно 10 000 лет назад, дают беспрецедентную информацию об эволюции человека и миграциях наших предков. Для достижения этой цели ученые использовали передовые методы геномной реконструкции.

Геномы, реконструированные в рамках нового исследования, принадлежат людям, жившим около 10 000 лет назад в Западно-Капской провинции ЮАР. Эти геномы демонстрируют генетическое сходство с современными этническими группами в этом регионе, что свидетельствует о генетической преемственности на протяжении тысячелетий. Это открытие является частью серии недавних исследований, которые позволили лучше понять генетическую историю человеческих популяций в Африке.

Углубляясь в прошлое южноафриканских людей

Исследовательская группа из Кейптаунского университета (ЮАР) и Института эволюционной антропологии Макса Планка в Лейпциге (Германия) проанализировала человеческие останки из скального убежища Окхерст на юге Африки и реконструировала геномы тринадцати человек, умерших в период от 1 300 до 10 000 лет назад, включая самый древний геном человека из Южной Африки, известный на сегодняшний день.

Реконструкция этих древних геномов потребовала применения самых современных археогенетических методов. В частности, исследователи использовали такие техники, как сборка генома из метагеномов (MAGs) и репарация древней ДНК, чтобы получить высококачественные последовательности из деградировавших фрагментов. Эти методы позволили выявить ценную генетическую информацию, которая ранее была недоступна.

Виктория Гиббон, профессор биологической антропологии Кейптаунского университета и соавтор исследования, поясняет в пресс-релизе: «Скальное убежище Оакхерст — идеальное место для изучения истории человечества, поскольку оно содержит более 40 человеческих захоронений и слои человеческих артефактов, таких как каменные орудия, датируемые 12 000 лет назад. Подобные места редко встречаются в Южной Африке, и Окхерст позволил нам лучше понять перемещения и взаимоотношения местного населения на протяжении почти 9 000 лет».

Путешествие в историю

Южная Африка давно считается очагом человеческой эволюции. Считается, что первые современные люди, включая Homo sapiens, появились в Африке около 200 000 лет назад. Регион богат окаменелостями, в частности, обнаруженными в пещерах Стеркфонтейн, которые позволили получить ключевые данные об эволюции человека. Кроме того, другие недавние археологические находки показали, что человеческие популяции уже жили в этом регионе более 3 миллионов лет назад.

Реконструкция этих древних геномов позволяет ученым лучше понять миграции и взаимодействие первых людей. Генетический анализ предыдущих исследований показывает, что человеческие популяции в Африке были довольно разнообразны и постоянно перемещались.

Однако в случае с новым исследованием результаты свидетельствуют о большей генетической стабильности, чем предполагалось ранее. Йоша Гретцингер, ведущий автор исследования, отмечает в пресс-релизе: «Аналогичные исследования в Европе выявили историю крупномасштабных генетических изменений, связанных с перемещениями людей за последние 10 000 лет. Эти новые результаты из южной Африки совершенно иные и свидетельствуют о длительной истории относительной генетической стабильности».

По словам исследователей, полученные результаты также подтверждают, что Южная Африка сыграла центральную роль в эволюции Homo sapiens. Генетические последовательности тринадцати особей из скального убежища в Окхерсте демонстрируют генетическое сходство с группами сан и кой-коин, проживающими в том же регионе и по сей день.

Взгляд в будущее археогенетики

Методология, использованная для извлечения и анализа древней ДНК из человеческих останков в скальном убежище, была особенно тщательной. Исследователи использовали стратегию отбора образцов, которая сводила к минимуму повреждение костей и зубов, отбирая только те кости, которые были расшатаны или уже сломаны. Фрагменты были отправлены в Германию для извлечения и обработки ДНК, а затем возвращены в Южную Африку. «Очень сложно секвенировать такую древнюю и плохо сохранившуюся ДНК, поэтому потребовалось несколько попыток извлечения и обработки ДНК с использованием различных технологий и лабораторных протоколов», — объясняет Стефан Шиффельс, соавтор исследования.

Секвенирование древней ДНК является сложной задачей из-за деградации образцов с течением времени. Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи использовали передовые технологии и специальные лабораторные протоколы для извлечения и секвенирования ДНК. Например, протоколы восстановления ДНК позволили сохранить характерные для древней ДНК повреждения и устранить возможные ошибки в геномных последовательностях.

Однако реконструкция этих геномов — это только начало. Исследователи надеются, что эти методы могут быть применены к другим археологическим памятникам в Африке и других регионах, чтобы раскрыть новые аспекты эволюции человека.