Коли у 2010 році було секвеновано перший повний геном неандертальця, 3 мільярди пар основ, які він містив, допомогли заповнити деякі прогалини в давній історії нашого виду, відкриваючи дике минуле, забарвлене доісторичними любовними зв’язками з нашими вимерлими родичами. У результаті всі сучасні популяції за межами Африки продовжують нести близько 2 відсотків неандертальської ДНК, яка впливає на все, від роботи нашого імунітету до повсякденних звичок та психічного здоров’я, пише T4.
Деякі з цих неандертальських генів також можуть певним чином допомогти сформувати нашу зовнішність, хоча з’ясувати, як саме ця стародавня ДНК перетворюється на тілесні характеристики, складніше, ніж здається.
Злом коду неандертальця
У середній школі на біології більшість із нас вчить про менделівську генетику, згідно з якою певний генетичний варіант – або генотип – йде рука об руку з пов’язаною ознакою, або фенотипом. Якби тільки так все працювало на практиці, реконструкція неандертальця, дивлячись на його ДНК, була б простою роботою з малювання за номерами, де кожен ген чітко відповідав певному кольору чи формі.
Насправді, більшість ознак є полігенними, що означає, що кінцевий результат насправді є результатом взаємодії кількох генів у тонкі та складні способи. Як наслідок, часто неможливо передбачити, як зміна гена з одного варіанта – або алеля – на інший змінить фенотип людини, навіть коли мова йде про сучасних людей.
«Нам важко визначити ці речі лише на основі генної послідовності, тому ми їх розв’язуємо, дивлячись на багатьох людей і спостерігаючи, чим люди, які несуть певний алель, відрізняються від людей, які його не мають», — сказав IFLScience Джон Гоукс, професор антропології Університету Вісконсін-Медісон.
«Ми не можемо взяти геном і використати комп’ютер, щоб він сказав нам, яким буде фенотип, якщо ми не маємо багато людей, на яких ми дивилися, які мають ці гени», — пояснив він. «І ми не можемо цього зробити з неандертальцями».
Враховуючи, що за останні 40 000 років ніхто не мав нагоди спостерігати живого неандертальця, ми не можемо пов’язати його геном із зовнішнім виглядом.
Що ми можемо зробити, це вивчити неандертальські послідовності в нашій власній ДНК і спробувати з’ясувати, як вони пов’язані з нашими фізичними характеристиками.
Чи ймовірно, що неандертальці мали блакитні очі? Ні, думаю, напевно, ні.
Доктор Джон Хокс
Пігментація шкіри, волосся та очей, наприклад, контролюється взаємодією між сотнями варіантів у сучасних людей. На жаль, жодна з них не успадкована безпосередньо від неандертальців, а це означає, що ми не можемо використовувати себе як модель для з’ясування того, як виглядали наші давні родичі.
Чи було у неандертальців руде волосся?
Одна з ознак, яку, як припускають, виявляли неандертальці, — це рудоволосість. У сучасних людей ця риса виникає внаслідок мутації, яка знижує ефективність гена під назвою MC1R, який контролює виробництво меланіну. Ще в 2007 році дослідники виявили окремий варіант гена MC1R у двох неандертальців, який, здається, перешкоджав його функціонуванню в подібному ступені.
Незважаючи на те, що цей варіант не був таким же, як той, який дає сучасним людям руде волосся, вчені почали підозрювати, що він міг мати такий же фенотипічний вплив. Це призвело до думки, що всі неандертальці були рудими.
Як не дивно, однак цей варіант ніколи не був знайдений в жодному з геномів неандертальців, які були секвеновані після того, як вийшло це дослідження, що свідчить про те, що якщо він і справді існував, то, ймовірно, був досить рідкісним. Нещодавно дослідники з Інституту еволюційної антропології Макса Планка проаналізували вплив ДНК неандертальця на геном сучасної людини, включно з тими, які пов’язані з кольором волосся, очей і шкіри.
Я не думаю, що зараз у мене буде якесь переконливе передбачення щодо рудоволосих неандертальців.
Майкл Даннерманн
«Ми розглянули варіанти у сучасних людей, які асоціюються з рудим волоссям, і запитали, чи були якісь із них принесені з суміші неандертальців?», — сказав автор дослідження Майкл Даннеманн. «І ми не змогли знайти жодного».
З понад 20 варіантів MC1R, які впливають на колір волосся у людей сьогодні, жоден не був ідентифікований у жодному з секвенованих геномів неандертальців, що означає, що ген рудого волосся не існував у неандертальців. Це не означає, що вони не могли мати власний ген для червоних пасм, але тепер здається, що весь початковий галас навколо цієї теми, можливо, була дещо передчасним. «Я не думаю, що тепер у мене буде якесь переконливе передбачення щодо рудоволосих неандертальців», — каже Даннеманн.
Подібним чином ген OCA2, який може спричиняти блакитні або карі очі у сучасних людей, був знайдений у багатьох формах у геномі неандертальця, що призвело до припущень про сапфірові визираючі у цього стародавнього гомініда. Однак один із варіантів, який найбільше асоціюється з блакитними очима у нашого виду, не міститься в ДНК неандертальця.
У дослідженні, опублікованому в 2012 році, дослідники спробували передбачити зовнішність трьох неандертальців на основі їх генотипів. Усі троє несли кілька генів для різних кольорів очей, але всі були впевнені, що вони мали карі очі. Інтригує те, що в одного з тріо передбачили руде волосся, хоча автори визнають, що їхня впевненість у цих висновках була низькою, оскільки вони навіть не могли достовірно вгадати колір очей і волосся живих людей за їхніми геномами.
Різноманітність — це приправа життя
«Кілька неандертальських алелів у різних локусах впливають на колір шкіри та волосся сучасних європейців, і ці неандертальські алелі сприяють як світлішому, так і темнішому тонам шкіри та кольору волосся, що свідчить про те, що самі неандертальці, швидше за все, відрізнялися за цими рисами», — написали Даннеманн та його співавтор Джанет Келсо у своєму дослідженні 2017 року. Таким чином, як і сучасні люди, неандертальці явно не були одного кольору, але дуже різноманітні за своїм генетичним складом і фенотиповими характеристиками.
«Насправді ми не маємо жодних доказів спрямованого впливу на те, що ДНК неандертальця зробила нас зі світлішою або темнішою шкірою», — говорить Даннеманн.
На перший погляд, ця знахідка може здатися ще одним глухим кутом у наших пошуках реконструкції квінтесенції неандертальця, але, якщо читати між рядками, ви побачите, що вона насправді відкриває нові захоплюючі ідеї та сприятливий ґрунт для припущень про те, як вони могли виглядати. Зрештою, ми знаємо, що наш власний вид розвинув різні кольори шкіри, волосся та очей, коли ми мігрували з Африки та зустріли нові, холодніші середовища по всьому світу. Точніше, світліші форми пігментації розвинулися, коли популяції Homo sapiens поширювалися далі від екватора, де зменшення виробництва меланіну дозволило нам вловлювати більше ультрафіолетового світла Сонця для виробництва вітаміну D.
Навіть у популяціях із невеликим генетичним кросинговером ця сама модель пігментації завжди спостерігається у прямій кореляції з широтою. Наприклад, стародавні західні європейці та східні азіати, що жили у вищих широтах, розробили генетичні варіанти світлої шкіри абсолютно незалежно один від одного. «Це паралельна еволюція, — пояснює Гокс. Тож у Китаї існують інші гени, пов’язані зі світлішим пігментом, ніж у Європі».
Згідно з одним ще неперевіреним дослідженням, ці риси розвивалися неймовірно довго, а світла шкіра з’явилася лише у деяких популяцій північної Європи в залізному віці.
Як і ми, неандертальці поширилися по більшій частині земної кулі, займаючи діапазон широт з півночі на південь. Вони також існували значно довше, ніж ми, що дало їм достатньо часу, щоб розвинути різноманітні відтінки шкіри. Той факт, що наші власні гени пігментації не збігаються з їхніми, означає, що ми не можемо напевно сказати, якого вони кольору були, але нерозумно запитати, чи могли вони поділяти нашу тенденцію бути світлішими на крайній півночі та темнішими в теплих регіонах ближче до екватора.
Ми знаємо, наприклад, що неандертальці в різних регіонах генетично пристосувалися до свого середовища, а ті, хто живе у вищих широтах, розвинули режим сну, який дозволяв їм вставати раніше вранці. Тому має сенс припустити, що колір шкіри, волосся та очей, ймовірно, оптимізувався для вироблення вітаміну D лише через інший – або паралельний – набір генів, ніж наш.
Чи могли неандертальці мати смугу?
На жаль, у наших даних є велика діра, яка не дозволяє нам перевірити це припущення. «Найбільше не вистачає того, що ми не маємо геномів неандертальців з південної частини їхнього ареалу», — каже Хоукс. «У нас немає геномів ізраїльських неандертальців, сирійських неандертальців, іракських неандертальців. Отже, найцікавіша частина зміни пігменту, яка може виникнути через діапазон широт, на який ми просто не можемо дивитися, тому що у нас взагалі немає генетики південних».
Навіть якби ми це зробили, кількість питань без відповіді щодо фенотипів неандертальців все одно була б величезною, враховуючи, що більшість їхніх пігментаційних генів не були інтрогресовані в сучасну людину, і тому їх не можна побачити в дії. «Якщо ви дійсно хочете поговорити про те, чого я не знаю про неандертальців, я не знаю, чи їхні очі не були темними без білків, як очі горили», — каже Хоукс.
Зрештою, незважаючи на секвенування кількох високоякісних геномів неандертальців, ми все ще не можемо спостерігати, як їх ДНК проявилася у всій своїй барвистій, тілесній красі. «Можливо, у неандертальців була зовсім інша модель посивіння, ніж у нас. Можливо, у них була інша схема випадіння волосся», — міркує Хоукс.
«Чи могли неандертальці мати смугу? Це все те, чого я не знаю».
