Их погубила не война и не климат, а любовь: как союз двух видов стал началом конца неандертальцев

Несколько десятков тысяч лет назад на Земле жили два вида разумных существ — неандертальцы и современные люди. Они делили одни и те же территории, охотились, создавали орудия, вступали в союзы. Но спустя тысячи лет один вид исчез. Новое исследование учёных из Цюрихского университета предлагает неожиданное объяснение: не только войны и болезни, но и генетическая несовместимость могла сыграть ключевую роль в исчезновении неандертальцев.

Когда два мира встретились

Согласно данным генетических исследований, активное скрещивание между Homo sapiens и неандертальцами происходило около 50-45 тысяч лет назад. Это время совпадает с миграцией людей современного типа в Европу и Западную Азию. Неандертальцы вымерли примерно 41 тысячу лет назад, но их след остался: у большинства современных неафриканцев до сих пор присутствует 1-2% неандертальской ДНК.

Однако среди этого генетического наследия есть один заметный пробел — митохондриальная ДНК неандертальцев не сохранилась вовсе. Поскольку митохондрии передаются только по материнской линии, учёные задались вопросом: что мешало женщинам-гибридам оставлять потомство?

Исследователь Патрик Эппенбергер и его коллеги выдвинули гипотезу, что у гибридных матерей происходил сбой на уровне взаимодействия генов. Их организм не всегда мог поддерживать развитие плода из-за различий в переносе кислорода.

Почему это важно? Потому что подобное явление может объяснить не только судьбу неандертальцев, но и некоторые современные случаи самопроизвольных выкидышей у людей.

Ген PIEZO1 — крошечный сбой с огромными последствиями

Учёные сосредоточились на гене PIEZO1, который регулирует транспорт кислорода в крови. Неандертальцы имели вариант V1, обеспечивающий более прочное связывание кислорода, тогда как у Homo sapiens преобладал вариант V2, более адаптированный к изменениям нагрузки и климата.

В лабораторных моделях показано, что эритроциты с вариантом V1 удерживают кислород сильнее, чем клетки с вариантом V2. Это означает, что организм матери-гибрида мог удерживать кислород, не передавая его плоду в нужном объёме.

Если мать имела оба варианта (V1 и V2), а плод — только человеческий V2, возникал дефицит поступления кислорода через плаценту. Последствия — задержка развития или прерывание беременности.

Можно ли считать это главной причиной исчезновения неандертальцев? Учёные осторожны в выводах. Эппенбергер и его коллеги отмечают, что такая несовместимость не уничтожала популяцию сразу, но могла медленно снижать её репродуктивную способность из поколения в поколение.

Эволюционное неравновесие

Для Homo sapiens подобная проблема не была критичной: их популяции были многочисленнее и устойчивее. Даже если часть беременностей заканчивалась неудачно, это не влияло на общий генофонд. А вот у неандертальцев, живших малыми группами и испытывавших климатическое давление, эффект мог оказаться фатальным.

"За тысячелетия сосуществования даже небольшой поток генов от современных людей к неандертальцам мог привести к ухудшению репродуктивной функции", — говорится в работе Эппенбергера.

Такой процесс можно сравнить с постепенным истощением ресурсов: сначала эффект незаметен, но со временем становится необратимым.

А что если несоответствие в PIEZO1 действительно было решающим фактором? Тогда гибридизация, которую долго считали примером обмена генами, могла стать инструментом вытеснения — мягкого, но не менее разрушительного.

Почему митохондриальная ДНК неандертальцев исчезла

Митохондрии передаются исключительно по материнской линии, поэтому их отсутствие в человеческом геноме стало важным аргументом для гипотезы Эппенбергера. Если гибридные матери часто теряли беременность, их митохондриальная линия обрывалась. Оставались только потомки, рождённые от отцов-неандертальцев и матерей Homo sapiens.

Такой сценарий объясняет, почему "мужская" часть неандертальского наследия — ядерная ДНК — сохранилась, а "женская" — митохондриальная — исчезла.

Можно ли провести аналогии с современностью? По мнению исследователей, да. Некоторые мутации в PIEZO1, не связанные напрямую с неандертальцами, наблюдаются и у современных женщин. Эти изменения способны влиять на передачу кислорода между матерью и плодом, создавая условия для самопроизвольного выкидыша.

Второе поколение — невидимый риск

Самая интересная часть исследования касается именно второго поколения гибридов. Первая волна скрещиваний между Homo sapiens и неандертальцами, вероятно, не вызывала серьёзных проблем. Но в следующем поколении, когда у матерей-гибридов появлялись дети с чисто человеческим набором генов, возникал конфликт между типами эритроцитов.

Такой эффект называют отсроченной генетической несовместимостью - когда первые гибриды жизнеспособны, но их потомки сталкиваются с барьером.

Как можно проверить эту гипотезу? Учёные предлагают сравнить частоту определённых мутаций PIEZO1 в разных древних ДНК и моделировать взаимодействие белков. Но пока что экспериментальных данных недостаточно, чтобы окончательно подтвердить выводы.

Голоса из научного сообщества

Мнение коллег разделилось. Салли Уэйзеф из Квинслендского технологического университета назвала открытие "хорошим шагом вперёд", отметив, что даже небольшое нарушение репродуктивной функции может иметь серьёзные последствия для малых групп.

Лауриц Сков из Копенгагенского университета, напротив, полагает, что исчезновение неандертальцев было следствием множества факторов: изменений климата, болезней, демографического давления, контакта с Homo sapiens. Он считает, что одна мутация едва ли могла определить судьбу целого вида.

"Я думаю, что необходимы дополнительные исследования, чтобы точно определить влияние этой мутации и понять, играла ли она вообще роль в вымирании неандертальцев", — заявил Сков.

Что остаётся загадкой

Судьба неандертальцев — это не история поражения, а история биологического смешения. Они не исчезли бесследно — часть их генов живёт в каждом человеке за пределами Африки. Возможно, этот след — не просто память, а результат сложного баланса несовместимости и адаптации.

Можно ли сказать, что неандертальцы проиграли в борьбе за эволюцию? Не совсем. Их гены помогли современным людям выжить в северных условиях, но цена оказалась высокой — их собственная линия оборвалась.