Обширна островна ивица в Южния Пасифик пази една от най-старите човешки истории на Земята. В продължение на десетки хиляди години хората са живели, мигрирали и се адаптирали в тези отдалечени пейзажи. И все пак тяхната генетична история до голяма степен липсва в съвременната наука. Ново проучване, ръководено от изследователи от Йейлския университет, сега поставя тази история на преден план, предлагайки един от най-подробните погледи върху човешкото генетично разнообразие в Океания до момента.

Изследването разкрива как древни срещи с изчезнали човешки роднини все още оформят биологията днес. То също така подчертава дългогодишна празнина в глобалната геномика, която е оставила цели популации, недостатъчно представени в научните знания.

За да запълни тази празнина, изследователският екип секвенира геномите на 177 индивида от 12 популации в Близка Океания. Този регион включва Папуа Нова Гвинея, архипелага Бисмарк и Соломоновите острови. Екипът също така сравни тези геноми с повече от 1200 предварително проучени генома от цял ​​свят.

Резултатите разкриха поразително ниво на разнообразие. Изследователите идентифицираха повече от 61 милиона генетични варианта, като голяма част са уникални за региона. Много от тях никога не са били регистрирани преди.

Човешките селища в Близка Океания датират отпреди поне 45 000 години. Ранните мигранти са достигнали тези острови много преди по-късните вълни на експанзия в по-отдалечени части на Тихия океан.

С течение на времето много общности са останали изолирани. Малките популации са развили различни генетични модели, оформени от случайността и околната среда. Този процес, известен като генетичен дрейф, оставя ясни следи в тяхната ДНК.

Някои групи са показали признаци на сериозен спад на популацията в миналото. Тези събития, наречени „тесни места“, могат да намалят генетичното разнообразие и да оставят дълги участъци от идентична ДНК. Проучването е открило доказателства за такива „тесни места“ в няколко популации. В някои случаи размерът на популацията може да е намалял с до 90 процента преди хиляди години.

Тези модели разкриват история, оформена от изолация, оцеляване и адаптация в трудни среди.

Едно от най-поразителните открития е свързано с древното кръстосване. Съвременните хора някога са споделяли планетата с други човешки групи, включително неандерталци и денисовци. Докато повечето неафрикански популации носят известна неандерталска ДНК, денисовската ДНК е далеч по-слабо разпространена. Тя е най-концентрирана в Океания.

Проучването установи, че хората в Близка Океания носят много по-високи нива на денисовски произход от други популации. В някои случаи денисовската ДНК съставлява повече от 1 процент от генома. Още по-изненадващо е, че данните показват, че ранните хора в този регион не са се срещали само с една денисовска група. Вместо това изглежда, че са се натъквали на поне три различни денисовски популации.

Тези срещи са се случвали в продължение на хиляди години, докато хората са се движели през Азия и към Тихия океан. Всяко взаимодействие е оставило генетичен отпечатък, който съществува и днес. Изследването надхвърля идентифицирането на древна ДНК. То показва как тази ДНК продължава да влияе върху човешката биология.

Използвайки съвременни лабораторни техники, екипът тества как специфични генетични варианти влияят върху генната активност. Те идентифицираха повече от 3100 варианта, които променят начина, по който гените се включват или изключват. Това е голяма крачка напред. Предишни проучвания показват, че древната ДНК е оцеляла в съвременните геноми. Това проучване показва, че тя остава биологично активна.

„Тази ДНК не е просто остатък от древни връзки; тя продължава да влияе на нашата биология днес“, казва Тучи.

Много от функционалните варианти, идентифицирани в изследването, са свързани с имунната система. По-специално, те засягат пътища, включващи интерферонна сигнализация, която помага на организма да се бори с инфекциите.

Патрик Райли, първи автор на изследването, обяснява значението. „Патогените са един от най-силните селективни натиски в цялата човешка еволюция“, твърди той. С навлизането на ранните хора в нова среда, те се сблъскват с непознати болести. Генетичните варианти, наследени от денисовците, може да са им помогнали да оцелеят.

Тези варианти вероятно са подобрили способността на организма да реагира на вируси и бактерии. С течение на времето естественият подбор е увеличил честотата им в популацията. Това откритие подчертава как древното кръстосване е играло пряка роля за оцеляването на човека.

Проучването установи също, че ДНК-то на денисовците влияе върху други черти. Един ключов пример е ген, наречен TRPS1, който влияе върху развитието на скелета. Варианти на този ген се появяват с висока честота в някои океански популации. Подобни модели са наблюдавани в популации от Африка и Южна Америка. Това предполага, че еволюцията може да доведе до подобни адаптации в различни региони. Натискът върху околната среда може да оформи едни и същи биологични системи по паралелни начини.

Подобни открития разкриват сложността на човешката еволюция. Чертите не се оформят от едно единствено събитие, а от повтарящи се взаимодействия между гените и околната среда.

Снимка: Unsplash/Tucci Lab

Виж още: Океанският гроб на МКС, предвиден от NASA, може да доведе до тежки последици за морския живот