Удивительная суперспособность помогла человечеству пережить последний ледниковый период
Человечество как вид существует на планете уже несколько сотен тысяч лет, и за это время мир менялся до неузнаваемости. Ледниковые периоды сменялись потеплениями, климат колебался так стремительно, что эволюция порой просто не успевала за этими переменами. Тем не менее наши предки не только выживали, но и расселялись по всей планете, осваивая самые суровые уголки Земли.
Группа ученых под руководством Юсукэ Ватанабэ и Ёсики Вакиямы из Токийского университета обнаружила в ДНК доказательство, что древние люди обладали удивительным механизмом адаптации. Именно он помог им пережить экстремальные холода последнего ледникового периода. Так что же это была за суперспособность, как она работала и действуют ли сейчас?
Чтобы понять, как именно наши предки справлялись с суровыми условиями, исследователи обратились к уникальному генетическому материалу — останкам представителей культуры Дзёмон. Эти люди населяли Японский архипелаг примерно с 16000 по 3000 год до нашей эры и оказались настоящей сокровищницей для палеогенетиков.

Догу — характерные «инопланетные» фигурки культуры Дзёмон
Делом в том, что предки народа Дзёмон отделились от континентальных популяций Восточной Евразии около 27–19 тысяч лет назад. То есть как раз в конце самого последнего ледникового периода. Таким образом, оказавшись в изоляции на островах, они сохранили в своем геноме древние генетические следы, которые в других популяциях уже давно стерлись.
Ученые секвенировали ДНК 25 человек из культуры Дзёмон, живших примерно от 5400 до 2300 лет назад, и добавили к ним еще 17 уже исследованных геномов с разных островов архипелага. Несмотря на то что возраст останков различался на несколько тысячелетий, все оказывали поразительно стабильные генетические результаты, которые были унаследованы от далеких предков.
Но древняя ДНК со временем разрушается, естественно, геномы часто оказываются пустыми. Чтобы закрыть пробелы, исследователи обратились к ДНК 9290 современных японцев и таким образом получили полноценные данные для анализа.
В поисках следов естественного отбора ученые сравнивали геном Дзёмон с ДНК других народов. То есть они искали такие участки в генах, которые становились все более распространенными, потому что помогали людям выживать. И такие участки нашлись! Причем все они подсказывали одну и ту же закономерность.
У людей культуры Дзёмон в генах нашли особые варианты, которые помогали согреваться без дрожи. Секрет скрывался в буром жире: эта ткань, которая работает как маленькая печка, сжигая энергию и грея тело. Один из таких «согревающих» вариантов гена встречался у Дзёмон почти у трех из четырех человек (73%). А у современных жителей Восточной Азии он есть лишь у каждого шестого (17%).
Но на этом адаптации не заканчивались. В генах народа Дзёмон закрепились варианты, которые управляли весом и тем, как организм перерабатывает жиры.

Хижины эпохи Дзёмон
На первый взгляд это выглядело странно: зачем были нужны жировые запасы? Но, как объясняют исследователи, дело было вовсе не в «лишнем весе». Особые гены помогали телу быстрее собирать энергию и перегонять ее в бурый жир, в ту самую «печку», которая греет без дрожи. По сути, древние люди развили внутреннюю систему обогрева, которая позволяла им поддерживать стабильную температуру тела даже в условиях сильного холода.
Самое интересное открытие ждало ученых, когда они начали сравнивать свои результаты с данными других изолированных популяций. Оказалось, что народ Дзёмон был не единственным, кто эволюционировал в этом направлении. По генам, связанным с переработкой жирных кислот, народ Дзёмон был гораздо ближе к гренландским эскимосам, чем к современным восточноазиатским популяциям.
Это классический пример конвергентной эволюции, когда две независимые группы организмов, не связанные близким родством, вырабатывают схожие адаптации в ответ на одинаковые условия среды. Эскимосы, живущие в арктических широтах, и древние обитатели Японского архипелага столкнулись с одинаковыми трудностями: холодным климатом и необходимостью добывать пропитание в условиях, где растительная пища была малодоступна.

В последний ледниковый период лед покрыл примерно четверть планеты
Археологи подтверждают эти выводы. Ранняя керамика Дзёмон ясно говорит о том, что большую часть пропитания древние жители Японского архипелага получали из воды. А гены показывают, что эти люди сидели на диете с высоким содержанием жиров и белков.
Ученые придумали отличный способ связать гены древних людей с ледниковым периодом. У них были останки Дзёмон, живших на протяжении нескольких тысяч лет, и по возрасту каждого образца они смогли проследить, как со временем менялась частота одного важного гена.
Оказалось, что в самый пик ледникового максимума этот ген становился все более распространенным: природа буквально «отбирала» тех, у кого он был. А когда климат стал теплее, давление естественного отбора ослабло, и ген уже не был таким востребованным.
Кроме того, выяснилось, что люди культуры Дзёмон далеко не сразу приспособились к холоду: это был долгий путь. Часть полезных генов уже была у их южных предков. А другие варианты стали распространяться позже, когда люди переселились в более холодные северные края. То есть адаптация шла шаг за шагом: чем дальше люди продвигались в суровые места, тем сильнее природа «подстраивала» их организм под холод.
— подчеркивают исследователи.
Группа ученых под руководством Юсукэ Ватанабэ и Ёсики Вакиямы из Токийского университета обнаружила в ДНК доказательство, что древние люди обладали удивительным механизмом адаптации. Именно он помог им пережить экстремальные холода последнего ледникового периода. Так что же это была за суперспособность, как она работала и действуют ли сейчас?
Архивы ледниковой эпохи
Чтобы понять, как именно наши предки справлялись с суровыми условиями, исследователи обратились к уникальному генетическому материалу — останкам представителей культуры Дзёмон. Эти люди населяли Японский архипелаг примерно с 16000 по 3000 год до нашей эры и оказались настоящей сокровищницей для палеогенетиков.

Догу — характерные «инопланетные» фигурки культуры Дзёмон
Делом в том, что предки народа Дзёмон отделились от континентальных популяций Восточной Евразии около 27–19 тысяч лет назад. То есть как раз в конце самого последнего ледникового периода. Таким образом, оказавшись в изоляции на островах, они сохранили в своем геноме древние генетические следы, которые в других популяциях уже давно стерлись.
Ученые секвенировали ДНК 25 человек из культуры Дзёмон, живших примерно от 5400 до 2300 лет назад, и добавили к ним еще 17 уже исследованных геномов с разных островов архипелага. Несмотря на то что возраст останков различался на несколько тысячелетий, все оказывали поразительно стабильные генетические результаты, которые были унаследованы от далеких предков.
Но древняя ДНК со временем разрушается, естественно, геномы часто оказываются пустыми. Чтобы закрыть пробелы, исследователи обратились к ДНК 9290 современных японцев и таким образом получили полноценные данные для анализа.
Маленькая внутренняя печка
В поисках следов естественного отбора ученые сравнивали геном Дзёмон с ДНК других народов. То есть они искали такие участки в генах, которые становились все более распространенными, потому что помогали людям выживать. И такие участки нашлись! Причем все они подсказывали одну и ту же закономерность.
У людей культуры Дзёмон в генах нашли особые варианты, которые помогали согреваться без дрожи. Секрет скрывался в буром жире: эта ткань, которая работает как маленькая печка, сжигая энергию и грея тело. Один из таких «согревающих» вариантов гена встречался у Дзёмон почти у трех из четырех человек (73%). А у современных жителей Восточной Азии он есть лишь у каждого шестого (17%).
Но на этом адаптации не заканчивались. В генах народа Дзёмон закрепились варианты, которые управляли весом и тем, как организм перерабатывает жиры.

Хижины эпохи Дзёмон
На первый взгляд это выглядело странно: зачем были нужны жировые запасы? Но, как объясняют исследователи, дело было вовсе не в «лишнем весе». Особые гены помогали телу быстрее собирать энергию и перегонять ее в бурый жир, в ту самую «печку», которая греет без дрожи. По сути, древние люди развили внутреннюю систему обогрева, которая позволяла им поддерживать стабильную температуру тела даже в условиях сильного холода.
Что такое конвергентная эволюция?
Самое интересное открытие ждало ученых, когда они начали сравнивать свои результаты с данными других изолированных популяций. Оказалось, что народ Дзёмон был не единственным, кто эволюционировал в этом направлении. По генам, связанным с переработкой жирных кислот, народ Дзёмон был гораздо ближе к гренландским эскимосам, чем к современным восточноазиатским популяциям.
Это классический пример конвергентной эволюции, когда две независимые группы организмов, не связанные близким родством, вырабатывают схожие адаптации в ответ на одинаковые условия среды. Эскимосы, живущие в арктических широтах, и древние обитатели Японского архипелага столкнулись с одинаковыми трудностями: холодным климатом и необходимостью добывать пропитание в условиях, где растительная пища была малодоступна.

В последний ледниковый период лед покрыл примерно четверть планеты
Археологи подтверждают эти выводы. Ранняя керамика Дзёмон ясно говорит о том, что большую часть пропитания древние жители Японского архипелага получали из воды. А гены показывают, что эти люди сидели на диете с высоким содержанием жиров и белков.
Ученые придумали отличный способ связать гены древних людей с ледниковым периодом. У них были останки Дзёмон, живших на протяжении нескольких тысяч лет, и по возрасту каждого образца они смогли проследить, как со временем менялась частота одного важного гена.
Оказалось, что в самый пик ледникового максимума этот ген становился все более распространенным: природа буквально «отбирала» тех, у кого он был. А когда климат стал теплее, давление естественного отбора ослабло, и ген уже не был таким востребованным.
Кроме того, выяснилось, что люди культуры Дзёмон далеко не сразу приспособились к холоду: это был долгий путь. Часть полезных генов уже была у их южных предков. А другие варианты стали распространяться позже, когда люди переселились в более холодные северные края. То есть адаптация шла шаг за шагом: чем дальше люди продвигались в суровые места, тем сильнее природа «подстраивала» их организм под холод.
Наши интерпретации во многом остаются гипотетическими. Реконструировать физиологию людей, живших тысячи лет назад, чрезвычайно сложно, особенно учитывая, что их рацион питания и окружающая среда кардинально отличались от современных. Тем не менее полученные результаты дают уникальную возможность заглянуть в механизмы, которые помогли нашим предкам не просто выжить, но и процветать в самых экстремальных условиях, с которыми когда-либо сталкивался человеческий вид
— подчеркивают исследователи.
- Ольга Смольникова
- wikimedia.org, sciencealert.com, livejournal.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Радиационная «бомба замедленного действия» обнаружена в Чернобыле: и они до сих пор готова «взрываться»
Новые опыты покажут, каким будет зона отчуждения для следующих поколений...
Почти детективная история: в Ленобласти обнаружен самый большой клад серебра за всю историю
Среди находок две уникальные монеты, которых всего четыре в мире, включая, а также языческие вороны Одина… среди православных крестов...
Главный поджигатель в истории Австралии: почему ученые обвиняют капитана Джеймса Кука в постоянных мегапожарах на Зеленом континенте?
Воскрешение традиции, которую сломали британские колонизаторы, поможет «потушить» Пылающую Австралию...
Тайна Мертвого моря: что «кипятит» водоем изнутри, рассказали ученые
Оказалось, что в кристалликах соли скрыта история прошедших эпох...
Искусственный интеллект «ненавидит»… белых мужчин: новое исследование еще раз подтвердило западный тренд
Появление нейросетей значительно ухудшило положение одной из групп белого населения в Америке и Европе...
100-летняя страшная история с черепами у древнеегипетских гробниц наконец-то прояснилась
Неожиданно оказалось, что человеческие жертвоприношения 5000 лет назад совершались совсем не так, как описано в древних табличках...
Аура цвета индиго: как появился этот феномен и кем в итоге стали уникальные дети
Их называли будущим человечества, но чуда не случилось. Разбираемся, почему так произошло...
Секрет марсианского «невозможного» облака-призрака наконец-то разгадан
Как оказалось, на Красной планете работает физика, которая на Земле считалась чистой теорией...
Шуховскую башню в Москве начали разбирать: почему правнук великого русского инженера против такой «реконструкции»?
Где главный промах московских властей и чем восстановление отличается реконструкции?...
Таинственные траншеи в Австралии помогут открыть скрытые пещеры на Марсе
Равнина, которая 14 миллионов лет без воды, подсказала ученым, как расшифровывать фотографии с Красной планеты...
Пустая еда: почему за 60 лет наши продукты потеряли половину полезных веществ и микроэлементов
По словам исследователей, мир находится в состоянии скрытого голода: калорий, вроде бы, хватает, а витаминов и минералов нет...
Крестик XII века показал, настолько ученые ошибались в истории древнего Смоленска
Скромный артефакт из редкого материала оказался для археологов дороже серебряного клада...
«Мясной фарш» для Гитлера: как виртуозная операция в 1943 году решила ход битвы за Италию
Дерзко, остроумно и с огромной долей везения: британский план висел на волоске, но Лондону помогли… сами немцы...