Генетический материал неандертальцев обнаруживается лишь в небольших количествах в геномах современных людей, потому что после скрещивания естественный отбор удалил большое количество слабо вредных вариантов генов неандертальцев, согласно исследованию Ивана Юрика и его коллег из Университета Калифорния, Дэвис, опубликовано 8 ноября 2016 г. в PLOS Genetics.
Люди и неандертальцы скрещивались десятки тысяч лет назад, но сегодня неандертальская ДНК составляет лишь 1-4% геномов современных неафриканских людей. Чтобы понять, как современные люди утратили свой генетический материал неандертальцев и почему люди и неандертальцы остались разными, Юрик и его коллеги разработали новый метод оценки средней силы естественного отбора по сравнению с генетическим материалом неандертальцев. Они обнаружили, что естественный отбор удалил из генома многие аллели неандертальцев, которые могли иметь умеренные негативные последствия. По оценкам ученых, эти генные вариации могли сохраняться у неандертальцев, потому что неандертальцы имели гораздо меньший размер популяции, чем люди. Однако после переноса в геном человека эти аллели стали объектом естественного отбора, который был более эффективным в больших человеческих популяциях и со временем удалил эти варианты генов.
Исследование является одной из первых попыток количественно оценить силу естественного отбора в отношении генов неандертальцев. Это улучшает понимание того, какой вклад неандертальцы внесли в геном человека (вместе с Harris and Nielsen, Genetics 2016). Это также подтверждает предыдущие сообщения о том, что люди из Восточной Азии имели несколько более высокий начальный уровень неандертальского происхождения, чем европейцы. Эти открытия проливают новый свет на роль размера популяции в утрате или сохранении неандертальской родословной у людей и дополняют наше понимание наших близких родственников - неандертальцев.
Об исследовании Иван Юрич говорит: «Уже давно мы знаем, что люди и неандертальцы гибридизировались. Многие европейцы и азиаты, наряду с другими неафриканскими популяциями, являются потомками этих гибридов. также показали, что после гибридизации многие варианты гена неандертальца были потеряны из современной человеческой популяции из-за отбора. Мы хотели лучше понять причины этой потери. Наши результаты совместимы со сценарием, в котором геном неандертальца накопил много слабо вредных вариантов, потому что отбор не был эффективным в небольших популяциях неандертальцев. Эти варианты вошли в человеческую популяцию после гибридизации. Оказавшись в большей человеческой популяции, эти вредоносные варианты медленно удалялись естественным отбором.
Ключевой вывод нашего исследования заключается в том, что нынешние уровни неандертальской родословной у современных людей отчасти обусловлены долгосрочными различиями в численности людей и неандертальцев. Размер человеческой популяции исторически был намного больше, и это важно, поскольку отбор более эффективен при удалении вредных вариантов в больших популяциях. Следовательно, слабо вредные варианты, которые могли сохраняться у неандертальцев, не могли сохраняться у людей. Мы думаем, что это простое объяснение может объяснить образец неандертальского происхождения, который мы наблюдаем сегодня в геноме современных людей.
Из нашего исследования мы не можем сделать вывод, что различия в демографии объясняют все. Например, могли существовать гены, вредные только для гибридов человека и неандертальца, и половой отбор или другие формы отбора против гибридов могли быть очень важными процессами во время гибридизации человека и неандертальца. Тем не менее, я нахожу захватывающим думать, что если бы неандертальцы достигли большей численности населения в Европе или если бы современные человеческие популяции росли медленнее, некоторые из нас сегодня, вероятно, несли бы гораздо больше неандертальских предков в своем геноме."