Учёные проследили генетическую историю севера Восточной Азии

Китайские генетики изучили 25 древних геномов с территории бассейна Амура (северо-восток Китая) возрастом от 33,6 до 3,4 тысяч лет.

В итоговую базу исследования вошли 20 неродственных индивидов. Их сгруппировали в пять хронологических групп: 1) один индивид до последнего ледникового максимума (около 34324–32360 лет назад); 2) один индивид периода конца последнего ледникового максимума (около 19587–19175 лет назад); 3) один индивид периода конца последнего оледенения (около 14932-14017 лет назад); 4) четыре индивида около 12735–10302 лет назад; 5) 12 индивидов около 9425–3360 лет назад.

Географическое и временное распределение и популяционная структура изученных образцов

Анализ самого древнего образца из бассейна Амура (около 33,6 тысяч лет назад) продемонстрировал генетическое сходство с образцом из китайской пещеры Тяньюань, близ Пекина (40 тысяч лет назад); эти образцы формируют отдельный кластер в контексте других древних и современных геномов. У этих образцов обнаружена бóльшая величина денисовского вклада в геном, чем у более молодых индивидов. Но в отличие от генома из пещеры Тяньюань амурский образец не проявлял генетического сходства с европейским образцом Goyet Q116-1 (35 тысяч лет назад, Бельгия). Амурский образец примерно того же времени, что и геном с памятника Сальхут из Монголии (43 тысячи лет назад); последний рассматривают как результат смешения генетических компонентов Тяньюань (75%) и индивидов с Янской стоянки (25%). В отличие от него амурский образец не показал близость к образцам с Янской стоянки.

Авторы исследования пришли к заключению, что генетический компонент типа Тяньюань уже широко распространялся на севере Восточной Азии до последнего ледникового максимума (40-33 тысячи лет назад). Этот компонент смешался с Янским в монгольских популяциях и в то же время остался изолированным в бассейне Амура.

Анализ индивида, жившего в период последнего ледникового максимума (26,5–19 тысяч лет назад) продемонстрировал больше генетического сходства с поздними популяциями Восточной Азии, чем ранние индивиды из Восточной Азии. Он не демонстрирует общего генетического дрейфа с Тяньюань, в отличие от индивида самого древнего амурского образца. Можно предположить, что популяционные изменения на севере Восточной Азии происходили уже в конце последнего ледникового максимума, т. е. генетическое разделение между севером и югом Восточной Азии возникло уже 19 тысяч лет назад — на 10 тысяч лет раньше, чем считалось прежде.

Анализ постледниковых образцов показал их генетическую близость к популяции из пещеры Чертовы ворота в Приморье (8 тысяч лет назад). Это говорит о генетической непрерывности в бассейне Амура, которая началась ещё 14 тысяч лет назад (на 6 тысяч лет раньше, чем считалось прежде). По показателю гомозиготности наблюдается снижение близкородственных браков после 14 тысяч лет назад, что говорит об увеличении эффективного размера популяции в бассейне Амура, — возможно, благодаря переходу к оседлому земледелию в неолите.

Метод qpGraph показал, что популяция, к которой принадлежал один из постледниковых образцов, могла быть непосредственным источником восточноазиатского компонента у так называемых палеосибиряков. Палеосибиряки (индивид с Колымы, 10 тысяч лет назад; индивид из Усть-Кяхты близ Байкала, 14 тысяч лет назад) были генетически ближе к постледниковым популяциям бассейна Амура, чем к другим популяциям севера Восточной Азии. Авторы исследования предполагают, что популяции бассейна Амура в большей степени, чем популяция из Чёртовых ворот, подходят в качестве предка для восточноазиатского компонента палеосибиряков. В генофонде палеосибиряков они смешались с линией древних северных евразийцев (ANE).

В рамках исследования генетики также изучили действие отбора в регионе севера Восточной Азии в период от 40 до 6 тысяч лет назад. Они впервые проследили за эволюцией специфического азиатского генетического варианта — мутацией EDAR в гене V370A. Она ассоциирована с толщиной волос, большим числом потовых желез и лопатовидными резцами. Сегодня её частота у пекинских китайцев составляет 93,7%. Её эволюцию трудно понять лишь на основании современных геномов.

Исследователи предложили два механизма отбора: на увеличение витамина D в грудном молоке в условиях малого количества ультрафиолета (около 20 тысяч лет назад) и на совершенствование терморегуляции через потоотделение в тёплых и влажных условиях (около 30 тысяч лет назад).

Авторы показали, что мутация V370A в гене EDAR имеется у индивида, жившего в период последнего ледникового максимума, и более поздних образцов, но отсутствует у древнейшего амурского образца (ранее последнего ледникового максимума) и индивида из пещеры Тяньюань. Вероятно, эта мутация достигла высокой частоты в течение последнего ледникового максимума и вскоре после него. Так что её связь с тёплым и влажным климатом менее вероятна, скорее, отбор шёл на увеличение витамина D в грудном молоке. Возраст мутации учёные оценили в 11,4 тысяч лет, хотя прямые исследования показывают, что аллель существовал ещё 19 тысяч лет назад.

Итак, в проведенном исследовании выявлены демографические изменения, происходившие на севере Восточной Азии на протяжении длительного периода, включая стадию до ПЛМ (33 тлн) и после ПЛМ (19-6 тлн). Генетический компонент, ранее представленный геномом Тяньюань, стал распространяться в бассейне Амура еще до ПЛМ (образец AR33K). Ранние популяции севера Восточной Азии (AR19K) возникают в бассейне Амура в конце ПЛМ, около 19 тыс. лет назад этот последний компонент замещает более древний компонент Тяньюань. С периода 14 тыс. лет назад в популяциях бассейна Амура наблюдается генетическая непрерывность, и они становятся основой восточноазиатского вклада в генофонд палеосибиряков, самой близкой к коренным американцам линии за пределами Америки.

Источник: Генофонд.рф