Древните геноми хвърлят нова светлина върху най-ранните европейци и техните взаимоотношения с неандерталците

(в продължение на предходни публикации на екипа по проекта, като

„Първият Homo sapiens в Европа от началото на късния палеолит“ 2020 г.)

Международен изследователски екип е секвенирал геномите на най-древните, сигурно датирани, анатомически съвременни хора в Европа, които са заселвали преди около 45 000 години пещерата Бачо Киро в България. Те са били от вида Homo sapiens, към който се отнасяме всички ние днес. Сравнявайки техните геноми с тези на хора, живели по-късно в Европа и Азия, изследователите от Института по еволюционна антропология Макс Планк в Лайпциг, Германия, установяват че тази ранна човешка група в Европа е допринесла генетично за развитие на по-късни човешки популации, особено днешните източноазиатци. Изследователите идентифицират и големи участъци от неандерталска ДНК в геномите на най-древната популация съвременни хора от пещерата Бачо Киро, установявайки че те са имали неандерталски предци около 5-7 поколения назад в потеклото си. Това предполага, че когато първите съвременни хора пристигат в Европа, хибридизацията им с неандерталците е била по-скоро правило, отколкото изключение.

Миналата година научен екип, ръководен от изследователи от Националния археологически институт с музей при БАН, България и от Института по еволюционна антропология Макс Планк, Германия, съобщи за новооткрити останки от Homo sapiens в България, в пещерата Бачо Киро до гр. Дряново. Тези останки от най-древните досега открити съвременни хора са датирани радиовъглеродно между 43 000 и 46 000 години и са от същия пласт в които са открити и останки от тяхната ловна плячка, каменни и костени сечива, лични украшения. Новите открития документират най-ранните известни до сега Homo sapiens от късния палеолит в Европа и определят по-рано във времето началото на този голям културен преход. Техните артефакти свързват пещерата Бачо Киро с подобни технологии за изработка на каменни сечива в голяма част на Евразия, на изток чак до Монголия. Така се установява, че това е най-ранното известно разпространение на съвременния Homo sapiens в средните ширини на Евразия.

Матея Хайдиняк и колегите сега са секвенирали геномите на пет индивида, открити в пещерата Бачо Киро. Четири от тях са на възраст между 43 000-46 000 години и са открити заедно с каменни сечива от началния късен палеолит, най-ранната култура, свързана със съвременните хора в Евразия. Друг индивид, открит в по-горните пластове на пещерата, е датиран на около 35 000 години и най-вероятно се свърза с по-късната Ориняшка култура. Досега се приемаше че древните Homo sapiens от началния късен палеолит изчезват без генетичен принос към съвременните хора, които пристигнали по-късно. Сега обаче, изследователите показват, че най-старите индивиди от пещерата Бачо Киро, или групи тясно свързани с тях, са допринесли генетично за днешните хора. Изненадващо, този генетичен принос днес се среща особено в Източна Азия и дори в Америка, а не в Европа, където са живели хората от пещерата Бачо Киро. Тези генетични връзки с Азия отразяват връзките, наблюдавани и в археологическите каменни ансамбли и лични украшения от началния късен палеолит, намерени в пещерата Бачо Киро, с каменни сечива и древни бижута, открити в Евразия, на изток до Монголия.

Важно е да се отбележи, че по-късният индивид датиран на около 35 000 г. открит в горните пластове на пещерата Бачо Киро, е бил от популация, която е генетично различна от най-ранните анатомически модерни хора в по-долните пластове. Това показва, че най-ранната история на Homo sapiens в Европа най-вероятно е била бурна и включва смени на популациите му.

Най-ранните хора в пещерата Бачо Киро са живели по времето, когато неандерталците все още са били наоколо. В тази връзка, изследователите сканираха своите геноми за фрагменти от неандерталска ДНК. ”Установихме, че древните Homo sapiens от пещерата Бачо Киро имат по-високи нива на неандерталски произход от почти всички други ранни Homo sapiens, с изключение на индивида от Peştera cu Oase в Румъния датиран на около 40 000 г. пр. наше време. От решаващо значение е, че по-голямата част от тази неандерталска ДНК се проследява в изключително дълги участъци. Това показва, че тези модерни Homo sapiens са имали неандерталски предци от около 5 до 7 поколения назад в родословието си ”, казва Матея Хайдиняк. Въпреки че малък брой геноми от древни Homo sapiens живели по едно и също време в Евразия с последните неандерталци са възстановени досега, почти всичките от тях имат близки неандерталски предци. „Резултатите показват, че първите модерни хора, пристигнали в Евразия, често се хибридизират с неандерталците. Възможно е, дори някои от тях да са били изцяло претопени в местните неандерталски популации. Едва по-късно, пристигат по-големи групи от модерни Homo sapiens и заменят неандерталците ”, казва Сванте Пеебо, който е координирал генетичните изследвания.

"Палеогенетичните резултати от пещерата Бачо Киро демонстрират, че Балканите са ключов регион за изследване на първоначалните миграции на модерните хора и техните връзки с местните неандерталци. Новите генетични данни също помагат да се направи връзка между ранните Homo sapiens в Европа и материалната култура от началния късен палеолит, известна от археологически обекти в средните ширини на Евразия чак на изток до Монголия. “- добавя Ценка Цанова, един от ръководителите на разкопките от германска страна и специалист по палеолитни каменни технологии.

„Обобщавайки тези резултати би могло да се подчертае:

- Бе потвърдено че наскоро откритите останки от Homo sapiens в България, в пещерата Бачо Киро до гр. Дряново, датирани от преди 43 000 - 46 000 години, са безспорно от най-древните досега открити съвременни хора в Европа. Те са открити заедно с археологически ансамбъл от началния късен палеолит, който се различава от Ориняшката култура и определено предхожда появата й.

- В древните Homo sapiens от Бачо Киро бе установено по-значително участие на неандерталски произход от повечето други ранни Homo sapiens. При това са имали в родословието си неандерталски предци около 5 до 7 поколения назад, дори се предполага претопяване на някои от тях в местните неандерталски популации.

- Все пак древните Homo sapiens от Бачо Киро не изчезват без генетичен принос към съвременните хора, които пристигнали по-късно. Особено интересно е че техния генетичен принос се среща в днешните популации в Източна Азия и дори в Америка, а не в Европа.

- Съвремените популации на вида ни в Европа са генетично свързани по-близко с останките от по-късен индивид, от преди около 35 000 г. в горните пластове на пещерата Бачо Киро. Той е от популация, генетично различна от най-ранните анатомически модерни хора в по-долните пластове. Вероятно най-ранната история на Homo sapiens в Европа е била бурна, със смени на популациите му.“ - казват Николай Сираков и Свобода Сиракова, които са ръководители от българска страна на българо-германския изследвателски проект по проучванията в пещерата Бачо Киро.

Original publication:

Title: Initial Upper Palaeolithic humans in Europe had recent Neanderthal ancestry

Authors: Mateja Hajdinjak, Fabrizio Mafessoni, Laurits Skov, Benjamin Vernot, Alexander Hübner, Qiaomei Fu, Elena Essel, Sarah Nagel, Birgit Nickel, Julia Richter, Oana Teodora Moldovan, Silviu Constantin, Elena Endarova, Nikolay Zahariev, Rosen Spasov, Frido Welker, Geoff M. Smith, Virginie Sinet-Mathiot, Lindsey Paskulin, Helen Fewlass, Sahra Talamo, Željko Rezek, Svoboda Sirakova, Nikolay Sirakov, Shannon P. McPherron, Tsenka Tsanova, Jean-Jacques Hublin, Benjamin M. Peter, Matthias Meyer, Pontus Skoglund, Janet Kelso and Svante Pääbo

Journal: Nature
DOI: https://dx.doi.org/10.1038/s41586-021-03335-3

Оригинална публикация:

Заглавие: Древните Homo sapiens в Европа от началото на късния палеолит са имали неотдавнашен неандерталски произход

Автори: Матея Хайдиняк, Фабрицио Мафесони, Лауриц Сков, Бенджамин Верно, Александер Хюбнер, Киаомей Фу, Елена Есел, Сара Нагел, Биргит Никел, Джулия Рихтер, Оана Теодора Молдован, Силвиу Константин, Елена Ендарова, Николай Захариев, Фридо Велкер, Росен Спасов, Джеф М. Смит, Виржини Сине-Матйо, Линдзи Паскулин, Хелън Фюлас, Сара Таламо, Желько Режек, Свобода Сиракова, Николай Сираков, Шенън П. Макферън, Ценка Цанова, Жан-Жак Юблен, Бенжамин М. Петер, Матиас Мейер, Понтус Скоглунд, Жанет Келсо и Сванте Пеебо

Списание: Nature

DOI: https://dx.doi.org/10.1038/s41586-021-03335-3

  1. Вход на пещерата Бачо Киро. Разкопките са непосредствено в привходната зала, в ляво. Галериите на пещерната система са с обща дължина над 3 км и тя е популярен туристически обект (сн. Николай Захариев, НБУ София).

2. Сектор Ниша 1 (ляво) и Основен сектор (дясно) по време на българо-германските проучвания в пещерата Бачо Киро през 2016-19 г. Циментираната равна повърхност на преден план е част от пространството разкопавано при българо-полските проучвания през 1971-1975 г. към централната част на залата (сн. Николай Захариев, НБУ София).

3. Българо-германски археологически проучвания в пещерата Бачо Киро. Проучвателят на преден план регистрира разкрити артефакти (всеки означен с цветно габърче) от началния късен палеолит в пласт „I“, сектор Ниша 1. Пликовете с бар-кодове са за всяка находка отделно с вписване на позицията й регистрирана с тотална станция. На заден план са проучванията в Основния сектор (сн. Желько Режек, MPI-EVA Лайпциг).

4. Развитие на българо-германския изследователски проект: разкопки на началния късен палеолит в пласт „I“ в пещерата Бачо Киро. Тук са разкрити четири фрагмента от кости на анатомически модерни Homo sapiens, заедно с богат ансамбъл от каменни и костени сечива, както и пандантиви от зъби на пещерна мечка - лични украшения (сн. Ценка Цанова, MPI-EVA Лайпциг).

5. Втори долен кътник на анатомически модерен човек, Homo sapiens открит в пещерата Бачо Киро в Основния сектор (ID: F6-620, пласт J -горна част), в контекст със сечива от началния късен палеолит. Доста обхватните данни за генома на този индивид показват, че той е имал неандерталски предшественик в потеклото си преди по-малко от шест поколения. Друг фрагмент от човешка кост (ID: AA7-738) от същия индивид е намерен в пласт I в сектор Ниша 1 (сн. Росен Спасов, НБУ София).

6. Матея Хайдиняк, водещ съавтор на публикацията, в стерилно лабораторно помещение в Института за еволюционна антропология на Макс Планк, Лайпциг, Германия. (сн. Александър Хюбнер, MPI-EVA Лайпциг)

7. Дълги сегменти от неандерталска ДНК, идентифицирани в генома на ранен анатомически модерен човек живял преди ~ 43 000 г., през началния късен палеолит в пещерата Бачо Киро. Тези сегменти показват, че този индивид е имал неотдавнашен неандерталски прародител в родословието си, по-малко от шест поколения назад. (Илюстрация на Mateja Hajdinjak и Petra Korlević, MPI-EVA Leipzig).

8. Част от изследователския екип на българо-германския проект и други участници пред паметника на Бачо Киро в къщата за гости Платекс, в Дряново, Октомври 2019 г. От ляво на дясно, заден ред: Наоми Мартисиус, Матея Хайдиняк, Ивайло Крумов, Свобода Сиракова, Десислава Филчева и Виолет Фиш, Елка Анастасова (горe), Елена Ендарова; Преден план от ляво надясно: Владимир Лафчийски (домакин), Николай Сираков, Николай Захариев, Росен Спасов, Ценка Цанова, Педро Хорта и Сванте Пеебо (сн. Петър Петрунов).