Откуда у нас чужеродные гены?⁠⁠

Если отбросить в сторону уютную школьную сказку о том, что наш вид одиноко шествовал по планете, просто вытесняя менее удачливых родственников, то реальная история человечества будет выглядеть куда пикантнее, почти как запутанный семейный роман с множеством связей и измен. Наши предки не просто встречали на своём пути других представителей рода Homo. Они конкурировали с ними, а порой, судя по находкам, и ели. Но что важнее всего они активно с ними скрещивались. Да-да, каждый из нас (за исключением некоторых африканцев) не чистокровный «человек разумный», а скорее сложный гибридный коктейль, где основой послужил, конечно, сапиенс, но с добавками неандертальского, денисовского и, вероятно, ещё пары-тройки неизвестных ингредиентов.

Возьмём, к примеру, классический случай с неандертальцами. Когда предки современных евразийцев вышли из Африки примерно 50-70 тысяч лет назад, они столкнулись в Европе и Западной Азии с уже обжившими эти места коренными популяциями (неандертальцами). И вместо того чтобы просто игнорировать друг друга (или, как нас долго учили, безжалостно истреблять), группы вступали в контакты. Результат? Практически каждый современный человек за пределами Африки к югу от Сахары несёт в себе от 1 до 4% неандертальской ДНК (об этом у меня уже было на канале). Это не просто абстрактная цифра. Эти гены, доставшиеся нам в наследство от коренастых и выносливых соседей, несут вполне конкретные функции. Часть из них оказалась полезной для выживания в новых, более холодных условиях. Классический пример гены, связанные с кератинами, белками, ответственными за структуру кожи, волос и ногтей. Возможно, именно неандертальцы подарили нашим предкам более плотную кожу и волосяной покров, лучше защищавшие от стужи. Другие унаследованные аллели влияли на работу иммунной системы, познакомив её с локальными евразийскими патогенами. Впрочем, плата за это генетическое обогащение тоже была. Мы получили и генетический мусор, т.е. варианты, повышающие риск депрессии, диабета второго типа или нарушений свёртываемости крови. Эволюция не благотворительный фонд, она просто работает с тем, что есть.

Но если неандертальская примесь более-менее равномерно размазана по Евразии (с пиком у восточных азиатов), то история с денисовцами это уже детектив с географическим уклоном. Денисовцы, чьи останки нашли в сибирской пещере, оставили куда более причудливый след. Сильнее всего их генетический отпечаток проявился у современных жителей Океании и некоторых народов Юго-Восточной Азии. У папуасов и некоторых филиппинских негритосов доля денисовской ДНК может достигать 4-6% – это даже больше, чем средняя неандертальская примесь у европейцев! Самый знаменитый подарок от денисовцев ген EPAS1, который помог тибетцам и шерпам адаптироваться к жизни в разреженном воздухе высокогорий. Это гениальный пример того, как полезный вариант, отобранный у архаичного вида, дал конкретной популяции современных людей колоссальное преимущество. Но что ирония судьбы — сами денисовцы, судя по всему, жили не в горах Тибета, а в Сибири. Где и как произошла эта судьбоносная встреча, передавшая столь специфический адаптивный ген одна из самых интригующих загадок.

И вот что особенно пикантно: анализ показывает, что денисовцы скрещивались с предками современных людей позже, чем неандертальцы. То есть нашим прямым предкам, уже «испорченным» неандертальской примесью, хватило времени и возможностей для новых генетических экспериментов. Более того, в Южной Азии обнаружено необъяснимо высокое количество денисовских следов, что намекает на отдельный, третий эпизод смешения. Картина вырисовывается вовсе не линейной, а скорее сетчатой: разные волны сапиенсов, выходивших из Африки, встречали разных архаичных родственников и в разное время обменивались с ними генами.

Возьмем, к примеру, такую мелочь, как предрасположенность к веснушкам и светлой коже. Ряд генетических вариантов, связанных с пигментацией у современных европейцев, имеет явное неандертальское происхождение. Ген BNC2, влияющий на насыщенность кожной пигментации и вероятность появления веснушек, это чистой воды архаичное наследство. То есть, часть европейцев обязана своим специфическим, адаптированным к низкому ультрафиолету, фенотипом не только отбору в кроманьонских популяциях, но и удачному заимствованию у местных неандертальцев, уже сотни тысяч лет живших в условиях изменчивого европейского солнца.

Другой наглядный пример работа нашей иммунной системы. Целый кластер генов, отвечающих за распознавание патогенов (так называемые толл-подобные рецепторы, TLR), у современных евразийцев несёт следы неандертальской интрогрессии. Это был готовый, полевой апгрейд для иммунитета мигрантов из Африки, столкнувшихся с абсолютно новым для себя миром микроорганизмов, вирусов и паразитов. Архаичные аллели давали немедленное преимущество в выживании. Однако, как и многие мощные инструменты, эта система оказалась неидеальной. Та же усиленная воспалительная реакция, полезная для быстрого подавления инфекции, сегодня может оборачиваться повышенной склонностью к аллергиям и аутоиммунным заболеваниям вроде волчанки или болезни Крона. Плата за историческую защиту оказывается отложенным счетом, который предъявляет нам современная, слишком стерильная среда.

Что же касается денисовцев, то их вклад, помимо знаменитого горного гена, только начинают расшифровывать. Среди возможных наследств есть варианты генов, связанные с регуляцией уровня инсулина и метаболизмом липидов, что могло помогать адаптироваться к экстремальным диетам. Есть интересные корреляции с генами, влияющими на свёртываемость крови, и, возможно, это был ответ на новые паразитарные нагрузки или травмы. Любопытно, что у некоторых популяций Восточной Азии обнаружены денисовские аллели, связанные с устойчивостью к гипоксии, но отличные от тибетского EPAS1. Это указывает на то, что разные группы денисовцев, с которыми сталкивались предки современных людей, могли иметь свои уникальные адаптивные ноу-хау, которые наш вид с радостью интегрировал.

Однако этот древний генетический межрасовый брак проходил не без трений. Природа расставила жёсткие барьеры. Оба типа архаичной ДНК – и неандертальская, и денисовская – катастрофически обеднены на Х-хромосоме и в генах, активно работающих в яичках. Это классический генетический сигнал, указывающий на сниженную фертильность гибридных самцов. Проще говоря, мужское потомство от таких союзов часто оказывалось менее жизнеспособным или стерильным. Эволюция какбэ предупреждала: «Скрещиваться можно, но особо не увлекайтесь». Кроме того, оба архаичных компонента выметены естественным отбором из наиболее важных участков генома, особенно из областей рядом с генами. Архаичные аллели часто были слабо вредными на фоне сапиенсового генетического окружения, и от них старались избавиться за ненадобностью.

Да, сапиенсов эволюция доукомплектовала полезными модулями от неандертальцев (для иммунитета и кожи в Евразии) и денисовцев (для выживания в высокогорьях и, возможно, чего-то ещё в тропиках). Но вместе с ценными апгрейдами мы получили и генетический балласт, и память о том, что любовь пересечения запретных границ давалась нашим предкам нелегко. И каждый из нас носит в себе молчаливое свидетельство этой бурной, не всегда политкорректной, а часто просто стыдной, юности человечества.

Если статья Вам понравилась - можете поблагодарить меня рублём здесь, или подписаться на телеграм и бусти. Там я выкладываю эксклюзивный контент (в т.ч. о политике), которого нет и не будет больше ни на одной площадке.