Одни и те же гены защищали от холода неандертальцев и мамонтов

Одни и те же мутации защищали от холода ледниковой эпохи и неандертальцев, и мамонтов. К такому выводу пришли эксперты, сопоставив результаты нескольких генетических исследований.

Анализ выполнили Мэйдад Кислев (Meidad Kislev) и Рэн Баркай (Ran Barkai) из Университета Тель-Авива. Их научная статья опубликована в издании Human Biology, её препринт доступен в виде PDF-файла.

"Говорят, что вы – то, что вы едите. Это было особенно верно для неандертальцев; они ели мамонтов, и, по-видимому, были генетически похожи на мамонтов", – отмечает Баркай.

Между двумя видами больше общего, чем кажется на первый взгляд. Оба они происходят от предков, некогда живших в Африке, но переселившихся на просторы Евразии. Когда на огромном материке похолодало, древние люди и их слонообразные соседи оказались под сильным давлением естественного отбора: счастливые носители мутаций, позволяющих легче переносить холод, чаще выживали и потому давали больше потомства, чем носители "традиционных" вариантов генов.

Этот отбор повлиял на становление как видов шерстистого мамонта (около 600 тысяч лет назад), так и на неандертальца (300–400 тысяч лет назад). Кстати, и вымерли те и другие более или менее одновременно.

В своей публикации авторы собрали примеры одних и тех же мутаций, защищавших от холода неандертальцев и мамонтов, найденные ими в научной литературе.

Первый пример связан с геном LEPR. Как показали генетики, у неандертальцев, денисовцев и мамонтов был распространён один и тот же аллель (вариант) этого гена. Он стимулирует выработку бурого жира. Как известно, в этом виде жировой ткани располагаются особые митохондрии.

В норме основная функция этих органелл состоит в производстве АТФ, основного "топлива" для клетки. Однако митохондрии бурого жира синтезируют АТФ неэффективно, расходуя значительную часть энергии на выделение тепла. Этот "дефект" может сослужить хорошую службу в холодном климате, согревая организм.

Другим примером оказался ген ThermoTRP. Он регулирует выработку белка кератина, основного "строительного материала" волос. Биологи показали, что разные вариации гена влияют на длину и толщину волоса, а также густоту волосяного покрова (или шерсти). Кроме того, ThermoTRP влияет на способность кровеносных сосудов сжиматься и расширяться в ответ на изменение температуры. Также он участвует в управлении нейронами, расположенными в коже и волосяных луковицах. И снова выяснилось, что у неандертальцев и мамонтов был распространён один и тот же аллель этого гена.

Такую же картину демонстрируют гены MC1R и SLC7A11, ответственные за пигментацию кожи и волосяного покрова. У неандертальцев, как и у мамонтов, были обнаружены варианты MC1R и эпигенетические "надстройки" над SLC7A11, которые делают окрас более светлым. Известно, что такая кожа лучше поглощает солнечный ультрафиолет, необходимый для синтеза жизненно важного витамина D (его дефицит приводит к патологиям костей, в частности, рахиту). Понятно, что и люди, и "мохнатые слоны" были одинаково заинтересованы в том, чтобы как можно лучше усваивать дары скупого солнца ледниковой эпохи.

Выявленные факты представляют собой интересное проявление так называемой параллельной эволюции, когда разные виды независимо друг от друга приобретают одни и те же адаптации к сходным условиям. Многочисленные исследования последних десятилетий всё больше убеждают биологов в том, что параллельная эволюция не исключение, а правило. Учёным ещё предстоит окончательно разобраться в механизмах этого явления.

Напомним, что "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее писали о генах, позволяющих якам и людям выживать в высокогорьях Тибета, а также о "генетических подарках" жителям высокогрий от денисовцев. Рассказывали мы и о том, какие мутации спасают от холода народы Сибири, а также о том, кому на самом деле принадлежит ДНК "снежного человека".

Чтобы узнавать больше проверенных новостей науки, подписывайтесь на наши группы в социальных сетях: ВКонтакте, Facebook, Twitter, "Одноклассники".