Гены не врут: неандертальцы из разных популяций активно обменивались женщинами. Иллюстрация с сайта www.needpix.com
Натуральный обмен у неандертальцев
Исследование геномов 13 неандертальцев из двух алтайских пещер впервые дало представление о социальной организации их сообществ. Данные о родственных связях индивидов и времени жизни общего предка по материнской и отцовской линиям говорят о небольшой численности неандертальских групп и о практике перехода женщин из одной группы в другую.
Со времени прочтения в 2010 году первого неандертальского генома ученые довольно много о них узнали благодаря методам палеогенетики. Появились данные об их популяционной истории и взаимоотношениях с другими видами древних людей. Но до сих пор было мало известно про социальную структуру неандертальских обществ и их семейную жизнь. Шаг в этом направлении сделала команда исследователей из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка в Лейпциге, Германия (один из руководителей работы – нобелевский лауреат 2022 года Сванте Паабо), при участии коллег из Франции, Израиля, Великобритании, России и других стран. Статья с результатами опубликована в журнале Nature.
Ученые проанализировали ядерную и митохондриальную ДНК из останков 13 неандертальцев, найденных в двух алтайских пещерах – Чагырской и Окладникова. Очень важно, что в анализ вошли и Y-хромосомы неандертальских мужчин, которых до сих пор было очень мало в распоряжении палеогенетиков. В Чагырской пещере, судя по радиоуглеродным датировкам слоев и костей, неандертальцы обитали в период от 59 тыс. до 51 тыс. лет назад; возраст неандертальцев в пещере Окладникова – не менее 44 тыс. лет. Сложный генетический анализ показал, что между неандертальскими сообществами обеих пещер существовали контакты. Хотя неандертальцы из Чагырской и Окладникова принадлежали к разным сообществам, они происходят из той же популяции, что и европейские неандертальцы.
Чтобы оценить социальную организацию неандертальцев, ученые сравнили разнообразие 11 линий митохондриальной ДНК и шести линий Y-хромосомы. В свободно скрещивающейся популяции время жизни общего предка по материнской и отцовской линиям (coalescent time) не должно различаться. Здесь же получилось, что для Y-хромосомы это время (в среднем 446 лет) на порядок меньше, чем для митохондриальной ДНК (4348 лет). Такой низкой величины этого показателя для Y-хромосомы нет ни у одной из 47 современных популяций человека.
Причин такой разницы в величине coalescent time для Y-хромосомы и мтДНК может быть несколько. Наиболее вероятный предполагает неандертальские сообщества небольшой численности – около 20 особей, в которых от 60 до 100% женщин происходят из другой группы. Это же объясняет появление одинаковых митохондриальных линий в сообществах неандертальцев из пещер Чагырской и Окладникова. Сценарий неравного репродуктивного успеха (когда подавляющая часть детей рождается от небольшого числа мужчин) подходит меньше и требует большой численности сообщества – около 300 человек. О том, что неандертальцы жили небольшими группами, убедительно говорят полученные ранее данные, и с этим же представлением согласуется сценарий обмена женщинами между разными группами.
Надежда Маркина, PCR.news
Хронология засух
В XX–XXI веках в Поволжье было в два раза меньше засух, чем в XIX веке. Однако в наше время они стали более суровыми. К таким выводам пришли исследователи факультета географии и геоинформационных технологий НИУ «Высшая школы экономики» и Института географии РАН. Результаты исследования опубликованы в журнале Dendrochronologia.
Изучить климатическое прошлое Поволжского региона помогли годичные кольца сосны. Исследователи изучили 16 древесно-кольцевых хронологий – рядов прироста годичных колец сосны – из разных районов Среднего Поволжья: бореальных лесов на севере, смешанных лесов в центре и лесостепи на юге. Для каждой хронологии ученые соотнесли ширину годичных колец с температурой, осадками и индексами засушливости в регионе за текущий и предыдущий год.
Оказалось, что южные хронологии более чувствительны ко всем названным метеопараметрам из-за того, что сосны растут на границе ареала – на пределе своих возможностей. Хвойные породы в центре и на севере Средней Волги, в отличие от древостоев на юге, растут в оптимальных для себя условиях. Ученые смогли восстановить климатическую картину Поволжья с 1830 по 2014 год.
Засушливых лет в XIX веке было больше, чем в XX и XXI (14 против 7 и 1 соответственно), однако суровость засух в XX–XXI столетиях была выше. Ученые сравнили полученные результаты с данными исторических архивов и выяснили, что определяющее влияние на рост сосны оказывали засухи в начале лета.
«Продлить данные наблюдений с помощью древесных колец можно с точностью до года. Одно годичное кольцо показывает изменения, произошедшие с деревом за год. Когда мы берем ширину кольца и соотносим ее, например, с температурой, получается обнаружить связь этих величин в пределах одного года. Сейчас нам удалось получить данные о засухах в регионе продолжительностью почти в два столетия», – отмечает Вероника Кузнецова, научный сотрудник Института географии РАН.
«В лаборатории дендрохронологии Института географии РАН есть образцы древесины, отобранные из архитектурных объектов, а значит, в будущем мы сможем продлить реконструкцию еще на несколько столетий назад и расширить наши представления об изменениях климата в этом районе», – пояснила научный руководитель факультета географии и геоинформационных технологий ВШЭ Ольга Соломина.
По информации пресс-службы НИУ ВШЭ