Гибриды человека и неандертальца могли вымирать из-за несовместимости крови — новое исследование

Учёные предположили, что гибель неандертальцев могла ускориться из-за генетической несовместимости с людьми современного типа. Новая работа швейцарских исследователей показала: различия в одном из генов, отвечающих за функцию эритроцитов, могли приводить к выкидышам у женщин-гибридов — потомков неандертальцев и Homo sapiens.

Когда два вида встретились

Около 45 000 лет назад в Евразии произошла судьбоносная встреча: люди современного типа пересеклись с неандертальцами. Они не только обменивались культурой и генами — в результате их потомки до сих пор несут около 1–2 % неандертальской ДНК — но, как оказалось, могли столкнуться и с невидимой биологической ловушкой.

Авторы исследования из Института эволюционной медицины Цюрихского университета, возглавляемые Патриком Эппенбергером, проанализировали ген PIEZO1, связанный с работой красных кровяных телец. Эта генетическая последовательность присутствует у всех людей и приматов, однако её варианты у неандертальцев и Homo sapiens различались.

Ген, который спасал — и убивал

Вариант PIEZO1, унаследованный неандертальцами, позволял гемоглобину сильнее удерживать кислород. Такая особенность помогала выживать в условиях холода и голода — эти древние люди жили в суровом климате Европы и Азии.

Современные люди же развили новую мутацию того же гена, благодаря которой кислород легче высвобождается из крови и поступает в ткани — это улучшило адаптацию к более мягкому климату.

Но у такой разницы оказались и опасные последствия. Когда мать несёт вариант, удерживающий слишком много кислорода, через плаценту к плоду поступает его недостаточно. Это может вызывать гипоксию — кислородное голодание, задержку развития или даже выкидыш.

Генетическая несовместимость гибридов

По расчётам исследователей, критическая несовместимость проявлялась, если мать-гибрид неандертальца спаривалась с отцом Homo sapiens, или наоборот — если отец-гибрид наследовал неандертальский вариант PIEZO1. В таких союзах значительная часть эмбрионов не выживала.

«Многие из потомков этих союзов просто не могли родиться живыми», — пишут авторы.
В итоге женщины-неандертальцы передавали меньше митохондриальной ДНК, которая наследуется по материнской линии. За несколько поколений это могло существенно снизить рождаемость в популяции неандертальцев и ускорить их исчезновение.

Учёные сравнивают этот процесс с «ржавчиной, разъедающей структуру» — не одномоментной катастрофой, а постепенным ослаблением жизнеспособности гибридного потомства.

От спасения к гибели

Палеоархеолог Эйприл Науэлл из Университета Виктории, не участвовавшая в работе, назвала исследование «новым звеном в цепочке разгадок причины вымирания неандертальцев».

«Парадоксально, но мутация, которая когда-то помогла неандертальцам выжить в ледниковых условиях, могла стать их погибелью, когда они начали смешиваться с людьми», — считает Науэлл.

Биологический антрополог Джон Хоукс из Университета Висконсина отметил, что ситуация с PIEZO1 напоминает современные случаи несовместимости по резус-фактору у людей: «Это один из примеров, когда древний ген приносит вред, и со временем его доля в популяции снижается».

Загадка исчезновения неандертальцев

Учёные подчеркивают, что PIEZO1 — не единственная причина исчезновения наших древних родственников. Вероятно, на их судьбу повлиял комплекс факторов: климатические колебания, конкуренция за ресурсы, малочисленность популяций и генетические риски при скрещивании.

Тем не менее новое исследование добавляет убедительное биологическое объяснение того, почему гибриды человека и неандертальца рождались реже, чем ожидалось, и почему спустя несколько тысячелетий неандертальцы окончательно исчезли.

«Это заставляет задуматься, — пишут авторы, — сколько ещё участков в человеческом геноме могли вызывать подобные скрытые несовместимости, оставившие след в нашей эволюции».