Российские генетики определили полную последовательность шести митохондриальных геномов древних людей, обитавших на территории Северного Кавказа на рубеже неолита и бронзы.
Более чем двухсотлетняя история изучения археологических памятников на Северном Кавказе показала, что классические археологические методы, включая даже некоторые методы естественных наук (например, радиоуглеродный анализ), данные антропологии и дендрохронологии не всегда могут дать ответ на один из самых важных стоящих перед учеными вопросов: каковы истоки формирования археологических культур в северокавказском регионе?
Анализ генетического материала, сохранившегося в археологических останках, получил широкое распространение в последние десять лет. Первоначально работы проводились с небольшими участками митохондриального или ядерного геномов. Спустя годы, с развитием: молекулярно-биологических методик, новых подходов к секвенированию (определению последовательности ДНК) и методов математического анализа данных появилась реальная возможность заглянуть в далекое прошлое, анализируя полные последовательности геномов наших предков.
Работа, опубликованная в середине августа российскими генетиками в журнале Journal of Archaeological Science, посвящена изучению происхождения археологических культур Северного Кавказа. В данной работе исследователи описали полные митохондриальные геномы шести древних людей, захоронения которых относятся к эпохе раннего бронзового века (3700 – 3000 BC).
Скелетные останки человека из курганного могильника Натухаевская-3 в Краснодарском крае (майкопская культура). Фото А.Д. Колпакова
Установлено, что представители этих культур обладают митохондриальными гаплогруппами, представленными на территории Европы в эпоху палеолита – U, и в период европейской неолитической революции – V, T, N. Полученные данные предполагают наличие генетической общности (на уровне митохондриальной ДНК) майкопской и новосвободненской археологических культур, связь или разобщенность которых вызывает жаркие споры в археологической среде.
Еще одним замечательным открытием была находка, связанная с метагеномным анализом экстрактов древней ДНК. Изучение состава бактериальных патогенов привнесло новые знания о проникновении инфекционных заболеваний в нашу жизнь. В образце из захоронения в кургане 25 (станица Новосвободная) был выявлен возбудитель бруцеллеза — Brucella abortus. По-видимому, эта бактерия сопровождала человечество на протяжении многих тысяч лет – после одомашнивания скота (во время неолитической революции) бруцеллез стал частым гостем в человеческих популяциях, поражая наших предков.
Данные, опубликованные отечественными учеными, к сожалению, не дают окончательного ответа на вопрос происхождения археологических культур Северного Кавказа. По-видимому, в будущем потребуется проведение дорогостоящего, но более точного анализа ядерного генома их представителей и наложение найденных однонуклеотидных полиморфизмов на опубликованные этнические карты современного населения Евразии.
Исследование, проведенное российскими специалистами, открывает новые возможности для отечественной археологии, поскольку территория нашей страны является важнейшим источником крупных археологических находок, геномный анализ которых уже привел к открытиям мирового уровня. К сожалению, в России исследования связанные с древней ДНК находятся в зачаточном состоянии, хотя определенные сдвиги в этом направлении уже наметились.
Полный текст статьи можно скачать здесь JASC15-780R3.4-32.2-27.1-21
А.Недолужко известен мне как автор ярких и содержательных популярных текстов, а эта заметка представляется мне довольно поверхностной. К сожалению, она не отвечает на многие вопросы. Прежде всего, нет экспозиции — хотя бы пары слов о противоположении майкопской и новосовободненской культур, в чем суть спора. Кроме того, нет и разъяснения, что же обнаружено: какие митохондриальные группы оказались у майкопцев, какие — у новосвободненцев и как те и другие по отдельности соотносятся с общим распределением гаплогрупп. Нас-то интересует именно это. А этого из заметки не понять, если не обращаться к оригинальной работе. Да и в ней это не очень четко изложено.
Сообщение о бруцеллезе, конечно, любопытно, но опять же неясно, кто болел — новосвободненцы или майкопцы.
Т.е. по малоинформативной (для реконструкции истории) мтДНК данные есть, а по Y нет?
Здравствуйте, коллеги!
Благодарю Вас за Ваши комментарии, которые, уверен, сделают нашу работу намного эффективнее. Я намеренно писал заметку на сайт генофонд.рф в научно-популярном стиле, чтобы сделать ее доступной и интересной для массового читателя. Также в заметке, как и в научной статье мы аккуратно описываем наши результаты, поскольку шесть полных митохондриальных геномов недостаточно для описания генезиса майкопской и новосвободненской культур, который вызывает горячие споры в археологической среде. Для окончательного заключения о генетической близости культур Кавказа эпохи бронзы необходимо проведение анализа ядерного генома (включая Y-хромосому) древних людей с полностью достоверным археологическим контекстом и датировками и сравнение этих данных с существующими этническими геномными данными современных и древних людей. 1. В нашей работе мы использовали образцы любезно предоставленные А.В. Шишловым и А.Д. Резепкиным и полное описание их приведено в таблице 1 в научной статье также как принадлежность к археологическим культурам и митохондриальные гаплогруппы. 2. Информация об бруцеллезе представлена в таблице 2. Образец из кургана 25 в Новосвободной болел этим инфекционным заболеванием. 3. В данной работе мы использовали технологии современного секвенирования, которые позволяют расшифровывать полные последовательности геномов. Более того, эти методики позволяют качественно определять древность выделенных экстрактов ДНК. В дальнейшем мы будем использовать генетические маркеры не только мтДНК, в том числе половые хромосомы и аутосомы. Но это уже другая более дорогостоящая история, которую сложно провести в рамках грантов РФФИ. Работу с отдельными участками Y-хромосомы мы не планируем, поскольку такого исследования могут нести ошибку (сложно доказать древность фрагментов ДНК отсеквенированных по Сэнгеру). С уважением от лица коллектива авторов, Артем Недолужко
Уважаемый Артем, но Вы всё-таки так и не ответили на мой вопрос: какие же митохондриальные группы оказались у майкопцев, какие — у новосвободненцев и как те и другие по отдельности соотносятся с общим распределением гаплогрупп в первобытном человечестве.
Здравствуйте, Лев Самуилович. Пока расклады такие:
У одного новосвободненца V7 (в Eвропу попала с неолитическими фермерами),
У второго потенциального новосвободненца (нет артефактов в захороннии) T2b (в Европу попала с неолитическими фермерами),
Два майкопца носители гаплогруппы U8 (гаплогуппа появилась на территории Европы в палеолите),
Один майкопец уникальный (с бруцеллезом и гаплогруппой М), которая предполагалось появилась в палеолите, но затем элиминировалась (недавно ее обнаружили-таки Posth et al., 2016), гаплогруппа сегодня широко распространена в Индии,
И еще один потенциальный майкопец (Катусвина-Кривица, без артефактов) имеет гаплогруппу N1b1 (в Европу попала с неолитическим фермерами).
И конечно вся эта генетика должна использоваться в абсолютной привязке к археологическим находкам. Рассчитываем продолжить работу, при финансирвании соответствующем, тема крайне интересная. Ну и согласен по поводу митохондриальной днк, ее информативность ограниченнее, чем у ядерного генома. Надеемся, что несколько ядерных геномов дадут интереснейшую информацию.
Вот показательная картинка о формировании пула митохондриальных гаплогрупп в европе того времени из статьи Brandt с коллегами (2013): http://4.bp.blogspot.com/-t_KXpJ8f80w/Ulbx5NVzpmI/AAAAAAAAJLE/4ygZg4byqIc/s1600/timeline.jpg
С уважением, Артем Недолужко
Спасибо, коллега!
Только почему Вы все образы сопоставляете с Европой? В европейском происхождении подозревается только новосвободненская культура, а майкопская выводится через Закавказье из Передней Азии. Из европейских майкопскую стоило бы сопоставить с ямной культурой, поскольку считается, что она, вероятно, на ямную повлияла.
Желаю успехов!
ЛСК
Уважаемый Лев Самуилович.
Насколько я вижу, пул известных митоДНК ямников не пересекается с представленным майкопско-новосвободненским.
N1b1, T2b, U8 есть в неолитической Анатолии.