28.08.2013

Не все африканские гены одинаково африканские

Первые люди покинули Африку около 200 тыс. лет назад, после чего рассеялись и заселили остальной мир. Но это не была поездка в один конец: некоторые вернулись.

Группа учёных утверждает, что ей удалось проследить противоположную миграцию, которая двумя этапами принесла гены из остального мира обратно на юг Африки — задолго до появления там европейских колонизаторов.

Новые, улучшенные методы позволили обрушить на африканские геномы шквал исследований. Впервые специалисты по популяционной генетике могут изучить сложную историю миграции людей в Африке по существу, тогда как раньше приходилось полагаться на анализ косвенных данных: языков, костей и остатков материальной культуры.

Генетические признаки обратных миграций выявлялись и раньше. За последнее десятилетие было установлено, что люди возвращались в Африку после исхода. А сравнительно недавно анализ ДНК показал, что 2 тыс. лет назад небольшая группа обитателей Восточной Африки переселилась на юг и смешалась там с местными охотниками и собирателями.

Новое исследование соединило два этих события. Сотрудники Гарвардской медицинской школы (США) сообщают, что им удалось обнаружить следы обеих миграций в ДНК бушменов.

Специалисты изучили более полумиллиона сайтов генетических мутаций в геномах примерно тысячи человек, в том числе где-то двухсот жителей Южной Африки, представляющих 22 этнические группы. Обратившись к бушменам, учёные рассмотрели участки ДНК, в которых индивиды в какой-то момент, по-видимому, унаследовали хромосому другого народа.

Эти участки ДНК содержат блоки генетических вариантов, комбинации которых аналогичны закономерностям, наблюдаемым у небушменов. Эти блоки короче и сильнее разбросаны у бушменов, чем у гипотетической донорской группы, поскольку генетическая рекомбинация, происходящая с каждым поколением, со временем фрагментирует донорскую хромосому.

Измерив масштаб фрагментации, исследователи смогли предположить, сколько поколений назад хромосома проникла в бушменские геномы. Тем самым были обнаружены признаки двух волн переселения: одна произошла около 3 тыс. лет назад, когда неафриканцы мигрировали на восток Африки, а вторая — 900–1 800 лет назад, когда восточные африканцы пришли на юг континента и принесли с собой неафриканские гены.

В результате этой двухтактной миграции некоторые бушменские группы, которые считались изолированными, в действительности несут 1–5% неафриканской ДНК, отмечают Дэвид Рейх, Джозеф Пикрелл и другие.

Генетикам уже удалось обнаружить свидетельства смешивания (интербридинга), но впервые многочисленные акты межэтнического скрещивания были найдены в пределах генетического досье одной группы.

Открытие выглядит логичным в свете предшествовавших археологических и лингвистических штудий, отмечает генетик-антрополог Сара Тишкофф из Пенсильванского университета (США). Например, носители южноафриканских языков из семьи кхое, истоки которой восходят к восточным африканцам, принёсшим на юг искусство скотоводства, обладают, по данным нового исследования, самой высокой долей неафриканских генов. Кроме того, повсюду на юге Африки найдены кости крупного рогатого скота и овец возрастом 2 тыс. лет, а также керамика с чертами, характерными для восточноафриканских скотоводческих культур.

В то же время выводы поднимают вопрос о происхождении восточных африканцев, которые встречали неафриканцев, и, конечно, самих неафриканцев. Неафриканские гены бушменов больше всего напоминают гены современных южных европейцев. Но авторам кажется более вероятным, что носители тех генов на самом деле попали в Африку с Ближнего Востока или Аравийского полуострова.

Напоследок скажем несколько слов о технической стороне дела. Африка — самый генетически разнообразный континент, а бушмены считаются обладателями самой древней генетической родословной. Есть мнение, что они потомки первых людей, разделившихся с другими людьми современного типа, которые предпочли покинуть Африку.

Несмотря на чрезвычайно важную роль этого региона в человеческой истории, только в последние годы было собрано более или менее солидное количество данных относительно групп, представляющих все уголки континента. В Африке две тысячи этнических групп, но расшифрованные геномы можно перечесть по пальцам. Отчасти трудности связаны с этическими и логистическими сложностями, а также с тем, что финансируются прежде всего генетические исследования медицинской направленности, а не этнографической.

Усугубляет проблему и то, что микромассивы для изучения генетического разнообразия рода человеческого первоначально были созданы для анализа вариантов, наблюдаемых у европейцев и американцев европейского происхождения, и не предназначались для работы с африканскими геномами. Ситуация изменилась только в 2011 году, когда г-н Рейх и другие генетики в сотрудничестве с калифорнийской компанией Affymetrix создали новый чип — Human Origins Array, способный работать с более разнообразными образцами. Новинка использовалась и в этом исследовании.

Результаты опубликованы на сайте arXiv.

Подготовлено по материалам Nature News.

Дмитрий Целиков

Источники:

1. compulenta.computerra.ru