Наследие Черной смерти, родственные связи неандертальцев и другие секреты, раскрытые древней ДНК в 2022 году

 Быстро развивающаяся область изучения древней ДНК, официально известная как палеогенетика, достигла своего апогея в 2022 году, и ее ученый-новатор Сванте Паабо получил Нобелевскую премию по медицине и физиологии.

Используя ДНК, извлеченную из зубов людей, умерших до, во время и после пандемии «черной смерти», исследователи смогли выявить генетические различия, определяющие, кто выжил, а кто умер от вируса. (Фото: cnn.com)

Паабо, директор Института эволюционной антропологии Макса Планка в Германии, разработал методы восстановления, секвенирования и анализа древней ДНК из окаменелостей — подвиг, на который ушли десятилетия. Сегодня исследователи используют эти методы, чтобы ответить на фундаментальные вопросы об истории человечества и глубоком прошлом планеты.

Многие открытия переворачивают представления о доисторических временах. Когда лаборатория Паабо в Лейпциге секвенировала первый геном неандертальца в 2010 году, многие были поражены, узнав, что наш собственный вид Homo sapiens встречался с неандертальцами и имел потомство.

Палеогенетика продолжает открывать удивительные секреты ДНК, спрятанной в костях, зубах и даже в грязи. Вот семь вещей, которые мы узнали в этой увлекательной и развивающейся области в 2022 году.

Истоки и наследие Черной смерти

Это надпись на надгробии из Чуйской долины в Киргизии. (Фото: cnn.com)

Черная смерть, самая разрушительная вспышка чумы в мире, унесла жизни половины населения средневековой Европы в течение семи лет в XIV веке, изменив ход истории человечества.

Но исследование, опубликованное в октябре, показало, что не только удача определяет, кто выживет, а кто умрет. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, анализ многовековой ДНК как жертв, так и выживших после Черной смерти выявил ключевые генетические различия, которые помогли людям пережить чуму.

Это генетическое наследие продолжает формировать иммунную систему человека сегодня: гены, которые когда-то обеспечивали защиту от чумы, теперь связаны с большей уязвимостью к аутоиммунным заболеваниям, таким как болезнь Крона и ревматоидный артрит. Журнал Science назвал это открытие одним из главных прорывов 2022 года.

Древняя ДНК также пролила свет на происхождение вспышки чумы, вызвавшей Черную смерть — работа, подробно описанная в исследовании, опубликованном в июне.

Генетический материал, извлеченный из скелетов, захороненных на кладбище в Кыргызстане, где надгробия упоминают о загадочной чуме, выявил ДНК бактерии чумы, которую ученые называют Yersinia pestis, у трех человек, умерших в 1338 году, за несколько лет до того, как болезнь проникла в Европу в 1347.

Семейный портрет неандертальца

Реконструкция художника-неандертальца и его дочери из Чагырской пещеры на юге Сибири. (Фото: cnn.com)

Ученые обнаружили генетический снимок древнейшей из известных семейных групп, используя древнюю ДНК неандертальцев, живших в Чагырской пещере на юге Сибири в России.

Охотничий лагерь на берегу реки около 54 000 лет назад был домом для тесного сообщества из примерно 20 неандертальцев, включая отца и его дочь-подростка, молодого мужчину, который мог быть племянником или двоюродным братом, и взрослую женщину, которая была второй степени родства. родственник — возможно, тетя или бабушка.

Исследователи также обнаружили неожиданную закономерность миграции женщин среди различных нитей генетического происхождения.

Разнообразие ДНК Y-хромосомы, наследуемой по мужской линии, было намного ниже, чем разнообразие митохондриальной ДНК, передающейся от матерей. Исследование подсчитало, что в этой группе два человека мужского пола могут иметь общего предка примерно за 450 лет до их жизни. Напротив, эквивалентная оценка для женщин составляла около 4350 лет.

Исследователи сказали, что лучшим объяснением этого было то, что более 60% неандертальцев женского пола в небольшой чагырской группе мигрировали из другого сообщества. Эта социальная структура распространена среди современных обществ охотников-собирателей и известна как патрилокальность.

Пышная Арктика

Ученые из Дании обнаружили самые старые известные в мире последовательности ДНК в отложениях ледникового периода.

Ядро земли, взятое из северной Гренландии, показало, что полярный регион когда-то был изобилует растениями и животными 2 миллиона лет назад. Мастодонты, северные олени, гуси, лемминги и зайцы жили в экосистеме, которая представляла собой смесь умеренной и арктической флоры и фауны.

Генетический материал в грязи, отброшенной всеми живыми организмами в окружающей среде так давно, рассказывает более полную историю доисторической жизни, чем летопись окаменелостей.

Эта беспрецедентная древняя экосистема не имеет современного эквивалента, но она может предоставить генетическую дорожную карту того, как некоторые виды могут адаптироваться к климатическому кризису.

Загадка средневекового колодца

Строители в 2004 году, раскапывая землю в торговом центре в Норвиче, Англия, обнаружили 17 тел на дне 800-летнего колодца.

Чтобы лучше понять, как умерли шесть взрослых и 11 детей, останки которых были найдены там, ученые недавно смогли извлечь подробный генетический материал, сохранившийся в костях, благодаря достижениям в области секвенирования древней ДНК.

Геномы шести человек показали, что четверо из них были родственниками, в том числе три сестры, младшей из которых было от 5 до 10 лет. Дальнейший анализ генетического материала показал, что все шестеро были «почти наверняка» евреями-ашкеназами.

Иудаизм — это, прежде всего, общая религиозная и культурная идентичность, но в результате давней практики После заключения брака внутри общины еврейские группы ашкенази часто имеют отличительную генетическую родословную, которая включает в себя маркеры некоторых редких генетических заболеваний.

Исследователи полагают, что все они погибли во время антисемитского насилия, охватившего город — скорее всего, беспорядков в феврале 1190 года, связанных с Третьим крестовым походом, одной из серии религиозных войн, поддерживаемых католической церковью.

Жертва Помпеи

Ранее в этом году ученые объявили, что они секвенировали геном жертвы извержения Везувия в 79 году нашей эры. (Фото: cnn.com)

Помпеи, сохранившиеся в вулканическом пепле после извержения Везувия в 79 году нашей эры, являются одним из наиболее интенсивно изучаемых археологических памятников в мире, но получить подробную генетическую информацию из скелетных останков, сохранившихся в городе, ученым долгое время не удавалось.

Ранее в этом году ученые заявили, что им впервые удалось секвенировать геном человека, погибшего после извержения.

До этого последнего исследования были секвенированы только короткие участки митохондриальной ДНК из останков человека и животных в Помпеях.

Возможно, удалось успешно извлечь древнюю ДНК из их образцов, потому что пирокластические материалы — раскаленная смесь газа, лавы и обломков — выброшенные во время извержения, могли защитить ДНК от факторов окружающей среды, таких как кислород в атмосфере, который привел к взрыву. разлагающийся.

Информация пролила свет на происхождение и здоровье мужчины.

Гибридное животное

Исследователи извлекли ДНК из скелетов кунга, захороненных в Умм-эль-Марре, Сирия. (Фото: cnn.com)

Согласно исследованию, опубликованному в январе, величественное лошадиное существо, известное как кунга, которое жило 4500 лет назад, было самым ранним из известных гибридных животных, родители которого принадлежали к двум разным видам.

Описания и образы в месопотамском искусстве и текстах изображали могущественное животное, которое тянуло боевые повозки в бой и царские повозки на парадах. Неповрежденные скелеты существ были захоронены рядом с высокопоставленными людьми той эпохи.

Однако его истинное происхождение долгое время озадачивало археологов. Одомашненные лошади появились в регионе, который иногда называют Плодородным полумесяцем, только 4000 лет назад.

Секвенирование ДНК из скелета животного показало, что его отцом был сирийский дикий осел, а матерью — осел, и, вероятно, он был намеренно выведен людьми.

Первые американцы?

Окаменелости были найдены в пещере Ред-Дир на юго-западе Китая. (Фото: cnn.com)

Секвенирование ДНК выявило происхождение некоторых странных человеческих окаменелостей — бедренной кости и части черепа, найденных в пещере на юго-западе Китая в 1989 году.

Примитивные черты костей раздосадовали ученых, которые задались вопросом, к какому виду человека принадлежали окаменелости. Возможно, думали они, они принадлежали к гибридной популяции вымерших и современных людей или, возможно, к ранее неизвестному человеческому виду, существовавшему наряду с нашим.

Китайские ученые недавно извлекли генетический материал из свода черепа и обнаружили, что череп принадлежал особи женского пола, которая, скорее всего, была прямым современным предком человека — членом Homo sapiens.

Затем исследователи сравнили геном, извлеченный из древней ДНК, с геномами других людей со всего мира — как современных, так и древних.

Они обнаружили, что кости принадлежали человеку, который был тесно связан с восточноазиатскими корнями коренных американцев. Исследователи считают, что эта группа людей отправилась на север в Сибирь, а затем пересекла Берингов пролив, чтобы стать одними из первых американцев.

Источник