У шимпанзе обнаружили примесь генов бонобо

Международная группа ученых показала, что геном шимпанзе содержит древнюю примесь генов бонобо. Статья опубликована в журнале Science.

Известно, что два вида рода Pan — обыкновенный шимпанзе (Pan troglodytes) и бонобо, или карликовый шимпанзе (Pan paniscus) — могут скрещиваться в неволе. Однако до сих пор неясно, происходит ли гибридизация между этими видами в природе. Чтобы понять это, а также прояснить эволюционную историю шимпанзе и бонобо, авторы проанализировали 75 полных геномов обоих видов. Образцы, из которых была выделена ДНК, были собраны в 10 африканских странах и покрывали весь ареал рода Pan. Такая схема сбора образцов позволила идентифицировать на 32 процента больше вариабельных сайтов (участков ДНК, различающихся в данной выборке), чем в предыдущих исследованиях.

Общая оценка генетической структуры проанализированных популяций показала, что среди современных шимпанзе самое большое генетическое разнообразие сохраняется у центральных шимпанзе (подвид P. t. troglodytes), в то время как остальные три подвида шимпанзе имеют пониженное генетическое разнообразие, указывающее на то, что их популяции в рошлом прошли через бутылочное горлышко. Авторы также показали, что анализ популяционной структуры позволяет по генетической информации образца определить его географическое происхождение с точностью до страны и региона внутри страны. Это очень ценное заключение, потому что оно позволит определять, где были пойманы животные, конфискованные у браконьеров — а это, в свою очередь, поможет выследить браконьеров.

Сравнение геномов шимпанзе и бонобо показало, что в прошлом — от 200 до 550 тысяч лет назад — существовал поток генов, направленный от бонобо к предкам центральных (P. t. troglodytes) и восточных (P. t. schweinfurthii) шимпанзе. Позже, уже в результате контакта между подвидами шимпанзе, гены бонобо попали также к западным шимпанзе (P. t. verus) и шимпанзе из Нигерии и Камеруна (P. t. ellioti). Затем (100–200 тысяч лет назад) произошел еще один перенос генов от бонобо с центральным шимпанзе. При этом около 180 тысяч лет назад, в промежутке между двумя этими контактами, произошло разделение центрального и восточного подвидов. Наконец, в какой-то момент (300–350 тысяч лет назад) существовал и поток генов в обратном направлении: от шимпанзе к бонобо (то есть мигрантами, принесшими свою ДНК в чужую популяцию, были в это случае шимпанзе).

Авторы отмечают, что имеющиеся данные не позволяют оценить интенсивность и продолжительность гибридизации: неясно, происходила ли она на низком уровне в течение долгого времени или ограничивалась дискретными фазами интенсивного обмена генов. Однако ясно, что между двумя видами уже после их расхождения произошло по крайней мере два вторичных контакта с обменом генами.

Ученые также идентифицировали в геномах шимпанзе предполагаемые интрогрессированные регионы — то есть доставшиеся им от бонобо. В геномах центральных шимпанзе таких регионов ожидаемо оказалось больше всего (около 2,4 процента). В среднем же для всех подвидов гены бонобо составляют около 1 процента генома.

Исследование показывает, что эволюция наших ближайших родственников — шимпанзе и бонобо — характеризовалась, как и эволюция человека, эпизодами гибридизации и переноса генов. Так, люди современного типа после расселения из Африки получили генетический вклад как минимум от двух других групп древних людей: неандертальцев и денисовского человека.

Софья Долотовская