Цього року Нобелівську премію з фізіології та медицини було присуджено Сванте Пяебо за його відкриття в галузі геномів вимерлих гомінінів та еволюції людини.
Пяебо, шведський генетик і директор Інституту еволюційної антропології Макса Планка в Лейпцигу (Німеччина), був удостоєний нагороди за новаторські дослідження з секвенування геному неандертальців, вимерлих родичів людини, та відкриття нового виду гомінінів - денісовців.
Він також довів, що сучасні люди - Homo sapiens - схрещувалися з цими видами після міграції з Африки.
Його робота зачіпає важливі питання про походження людства, включно з питанням про те, звідки ми з'явилися, чому деякі види вимерли і що робить нас унікальними.
"Робота Сванте - це визначення новаторства", - каже Катерина Харваті-Папатеодору, палеоантрополог із Тюбінгенського університету в Німеччині.
"За останні кілька десятиліть він розсовував кордони за кордонами, домагаючись того, що раніше вважалося неможливим: не тільки витяг стародавньої ДНК зі скам'янілих кісток, а й секвенування цілих геномів наших вимерлих родичів і навіть витяг їхньої ДНК зі стародавніх відкладень печер, у яких вони жили".
Харваті-Папатеодору каже, що ця Нобелівська премія "підкреслює те важливе значення, яке еволюція і стародавні процеси мають для сучасних людей".
І загалом, вона "щаслива, що галузь досліджень походження людини отримує дивовижну відмінність і чесність".
Передбачається, що Homo sapiens виник в Африці близько 300 000 років тому. Неандертальці з'явилися вже за межами Африки і жили в Європі та Західній Азії близько 400 000 років.
Групи Homo sapiens покинули Африку десь 70 000 років тому і поширилися по всьому світу. Вони співіснували з неандертальцями в Євразії протягом десятків тисяч років, але про стосунки між цими двома критично мало відомо.
Геном неандертальців: історія та опис
Пяебо народився у Стокгольмі 1955 року і з раннього віку цікавився історією ранньої людини. Його дослідження, які отримали Нобелівську премію, спочатку були спрямовані на витяг стародавньої ДНК наших найближчих родичів - неандертальців.
Але давню ДНК надзвичайно складно вивчати, оскільки вона розпадається на найдрібніші фрагменти та легко забруднюється з інших джерел.
Спочатку Пяебо зосередився на мітохондріальній ДНК - генетичному матеріалі, що міститься в структурах, які виробляють енергію всередині наших клітин. Він секвенував мітохондріальну ДНК зі шматка кістки віком 40 000 років і показав, що вона відрізняється від мітохондріальної ДНК сучасних людей і шимпанзе.
Потім, використовуючи складні методи секвенування ДНК, він і його колеги відновили геном неандертальців і опублікували свої результати 2010 року.
Команда виявила, що останній спільний предок Homo sapiens і неандертальців жив близько 800 000 років тому, і що ці два види схрещувалися протягом тисяч років. Приблизно від 1 до 4 відсотків геномів сучасних людей європейського або азіатського походження мають гени неандертальців.
Від неандертальців і денисівців до сучасного Homo Sapiens
Раніше дослідники здогадувалися про те, чи схрещувалися сучасні люди і неандертальці.
"Коли було секвеновано перший геном неандертальця, це був один із тих дивовижних моментів у науці, коли раптово обсяг людських знань і можливості для подальших досліджень стали набагато ширшими", - пояснює Шарон Браунінг, генетик-статистик із кафедри біостатистики Вашингтонського університету.
Відтоді вчені секвенували кілька геномів неандертальців, геном денисівців, геноми людей і тварин, які жили десятки тисяч років тому, - каже вона, додаючи: "Вивчення геномів призвело до величезного розуміння історії людства, одомашнення тварин та еволюції".
Пяебо та його колеги також зробили вражаюче відкриття нового виду гомінінів - денисівців.
Дослідники секвенували геном фрагмента кістки пальця 40 000-річної давнини з Сибіру і показали, що він відрізняється як від Homo sapiens, так і від неандертальців. Між людьми та денисівцями також відбувалося схрещування, і до 6% ДНК жителів Меланезії та Південно-Східної Азії є носіями денисівського гена.
Це дослідження заклало основу палеогеноміки як абсолютно нової наукової дисципліни. Робота виявила багато нового про вплив стародавніх гомінінів на сучасних людей, включно з геном денисівця, який допомагає сучасним тибетцям виживати на великій висоті, і геном неандертальця, що впливає на імунну відповідь на інфекції.
Річард Е. Грін, свого часу постдокторант у лабораторії Пяебо, керував дослідженням неандертальців. Коли він почув новину про Нобелівську премію, він, за його словами, був "дуже радий і трохи здивований".
"Сванте - справжній візіонер, ще з вісімдесятих років. Він є людиною, яка уявила, що ДНК може існувати довгий час", - каже Грін, який зараз працює професором біомолекулярної інженерії в Каліфорнійському університеті.
Пяебо "завжди був зосереджений на загальній картині, що буває рідко".
Коли члени дослідницької групи пропонували проєкти, згадує він, "Сванте казав: "Як це може принести мені Нобелівську премію?". Схоже, він щось передбачав.
Результати дослідження також розкривають інформацію про те, що робить людину особливою.
Як і люди, неандертальці використовували знаряддя праці. Але Homo sapiens створив складні культури та мистецтво, а також розвинув здатність перетинати відкриту воду. Можливо, майбутні дослідження розкриють таємниці того, чому ці предки вимерли, тоді як наш вид вижив.
"Ми живемо зі спадщиною неандертальських генів", і ми тільки починаємо розуміти їхні наслідки, додає Грін.
"Це робить нас унікальними людьми, і дає змогу зрозуміти останню, глибоко важливу главу в еволюції людини".
Джерело: scientificamerican.com
