Nature: в горах Алтая нашли останки неандертальца-отца и его дочери

На первый взгляд, Чагырская пещера на скалистом выступе в горах юга Сибири едва ли покажется особенной. Но целой семье неандертальцев она служила домом.

Там исследователи впервые обнаружили близкородственную группу неандертальцев: отца и дочь-подростка, а также двух других, более дальних родственников.

В той же пещере обнаружены останки еще семерых человек (в том числе, предположительно, пары двоюродных братьев из другого клана), и это крупнейший кладезь неандертальских геномов. Полученные данные также свидетельствуют о том, что неандертальцы селились небольшими общинами, а их женщины обычно покидали родные семьи и вливались в новые.

По словам популяционного генетика Кришны Вирама из Университета штата Нью-Йорк в Стони-бруке, данные о родстве и социальной структуре — это новая область при изучении древнего генома, поскольку исследователи больше уделяют внимания истории человечества как такового. "То, что это стало доступным о неандертальцах, попросту невероятно", — говорит он.

Чагырская пещера на берегу реки Чарыш в предгорьях Алтая находится в 100 километрах к западу от Денисовой пещеры, археологической сокровищницы, где древние люди (неандертальцы, денисовцы и как минимум один неандертальско-денисовский гибрид) жили с перерывами в течение 300 тысяч лет. При раскопках Чагырской пока удалось обнаружить лишь останки неандертальцев возрастом от 50 тысяч до 60 тысяч лет и характерные для них каменные орудия.

В 2020 году секвенирование генома неандертальской женщины из Чагырской пещеры показало, что она принадлежала к популяции, отличной от обнаруженной на стоянке в Денисовой пещере. Для более глубокого изучения ее обитателей группа исследователей под руководством палеогенетика Лаурица Скова и популяционного генетика Беньямина Петера из Института эволюционной антропологии имени Макса Планка в Лейпциге извлекла ДНК из 17 других древних останков из Чагырской пещеры и соседней пещеры Окладникова.

Останки из Чагырской пещеры — зубы и фрагменты костей — дали полные и частичные геномы 11 человек (образцы из пещеры Окладникова сохранились плохо, и лишь у двух экземпляров достаточно ДНК для секвенирования).

Благодаря этой находке исследователи подтвердили, что жители Чагырской были ближе к неандертальцам, населявшим примерно в то же время Европу, чем к обитателям Денисовой пещеры за десятки тысяч лет до этого.

Когда Сков начал сравнивать геномы из Чагырской пещеры, его ждал невиданный в карьере сюрприз. Оказалось, что у двоих из них, взрослого мужчины и девочки-подростка, совпала половина ДНК — а это бывает или у братьев и сестер, или у родителей и детей. Чтобы точно установить родство, исследователи изучили митохондриальную ДНК: она наследуется по материнской линии и, следовательно, будет совпадать у братьев и сестер, а также у матери и ребенка, но не у отца и ребенка. Поскольку митохондриальная ДНК отличалась, ученые заключили, что перед ними отец и дочь.

В дальнейшем обнаружились и другие родственные связи. Так, ученые выяснили, что у отца было два типа митохондриальной ДНК — это называется гетероплазмия. При этом они совпали с другими взрослыми мужчинами из пещеры — таким образом, предполагается родство по материнской линии. Гетероплазмия обычно исчезает через несколько поколений, говорит Сков, так что вероятно, что все трое жили примерно в одно и то же время. Его команда также обнаружила их двоюродных родственников из другой семьи неандертальцев — мужчину и женщину.

"Это заставляет задуматься, какие этих людей связывали семейные отношения и как они друг с другом общались, — говорит Сков. — Это словно взгляд внутрь неандертальской семьи".

Приток новых геномов практически удвоил массив доступных данных и позволил ученым по-новому взглянуть на другие стороны жизни неандертальцев. Во всех геномах чагырских неандертальцев отмечается низкое разнообразие между материнскими и отцовскими копиями — а это признак, что взаимосвязанная популяция размножающихся взрослых особей была немногочисленной. Исследователи обнаружили аналогичные закономерности у горных горилл, которые обычно живут группами до 20 особей, а также у других исчезающих видов.

Исследователи также обнаружили, что митохондриальные геномы, унаследованные по материнской линии, оказались значительно разнообразнее Y-хромосом, которые передаются по мужской. Сков объяснил это постоянным притоком новых женщин из других семей. Проведенное моделирование показало, что отмеченные закономерности в генетическом разнообразии возникают, если более половины женщин приходит из других общин.

"Полагаю, можно сказать, что подобная общественная структура наблюдалась у большинства неандертальцев", — сказал палеогенетик и директор Музея естественных наук в Барселоне Карлес Лалуэса-Фокс. Десять лет назад его команда проанализировала 12 неандертальцев из испанской пещеры и обнаружила различную митохондриальную ДНК у женщин (в отличие от мужчин). Ученые сочли это свидетельством того, что женщины покинули родные общины. Поэтому Лалуэса-Фокс задумался, могли ли более мобильные неандертальские женщины сталкиваться с Homo sapiens и спариваться с ними в других частях Евразии. Другие ученые полагают, что этот обычай мог возникнуть и у неандертальцев в других районах. "Пока мы не наберем больше очков, не сможем сказать об этом наверняка", — говорит Вирама.

Писательница и археолог Ливерпульского университета Ребекка Рэгг Сайкс удивлена, что останки стольких родственников из кочевых общин охотников-собирателей были обнаружены в одном месте. Особенно озадачивает находка одного молочного и двух чуть стертых постоянных зубов, принадлежащих одному и тому же мужчине-подростку. "Для меня это верный признак, что его община либо вела оседлый образ жизни, либо посещала эти места регулярно", — говорит она.

В Чагырской пещере также обнаружена масса останков бизонов и лошадей, поэтому Сков с коллегами сочли, что это место служило своего рода охотничьим лагерем во время сезонных миграций. Сайкс предположила, что в ходе совместной охоты друг с другом встречались неандертальцы из разных общин. "Едва ли это было запланировано, но возможность такая была", — говорит она.

В будущем Чагырская семья скорее всего пополнится. Пока раскопана лишь треть пещеры, а Сков и его коллеги проанализировали лишь менее четверти уже обнаруженных останков неандертальцев. Он надеется, что будущие исследования позволят построить более полные генеалогические деревья и, если повезет, найти мать девочки-подростка. "Возможно, она тоже там", — заключил он.