Введение

Палеогенетика – это изучение прошлого посредством анализа сохранившегося генетического материала из останков древних организмов. Эмиль Цукеркандль и Линус Полинг ввели этот термин в 1963 году, задолго до секвенирования ДНК, имея в виду возможную реконструкцию соответствующих полипептидных последовательностей вымерших организмов. Первая последовательность древней ДНК, выделенная из музейного образца вымершей квагги, была опубликована в 1984 году группой исследователей под руководством Аллана Уилсона. Палеогенетики не воссоздают целые организмы, а восстанавливают древние последовательности ДНК, используя различные аналитические методы. Окаменелости – это "единственные прямые свидетели вымерших видов и эволюционных событий", и обнаружение ДНК в них позволяет получить значительно больше информации об этих видах, потенциально включая их физиологию и анатомию. Самая древняя на сегодняшний день последовательность ДНК была получена в феврале 2021 года из зуба сибирского мамонта, замороженного более миллиона лет назад.

Эволюция

Подобные последовательности часто встречаются в ДНК (и в производных от нее полипептидных цепях белков) у разных видов. Это сходство напрямую связано с последовательностью ДНК – генетическим материалом организма. Учитывая крайне низкую вероятность случайного возникновения таких последовательностей и их устойчивость во времени, которую нельзя объяснить лишь с помощью конвергентной эволюции, эти сходства с большой вероятностью указывают на существование общего предка с общими генами. Это позволяет сравнивать последовательности ДНК между видами. Сопоставление древней генетической последовательности с более поздними или современными позволяет установить родственные связи, а сравнение двух современных последовательностей позволяет, с определенной погрешностью, определить время их расхождения с общим предком. Исследования показали, что Homo neanderthalensis был ближайшим живым родственником Homo sapiens, пока эта линия не прервалась 30 000 лет назад. Геном неандертальца оказался в пределах диапазона изменчивости анатомически современных людей, хотя и на его крайней границе. Палеогенетический анализ также указывает на то, что неандертальцы имели немного больше общего с ДНК шимпанзе, чем Homo sapiens.

Эволюция культуры

Изучение ДНК может дать представление об образе жизни людей прошлого. ДНК неандертальцев показывает, что они жили в небольших временных общинах. Эцци умер около 3300 года до н.э., его останки были обнаружены замороженными в Восточных Альпах в начале 1990-х годов, а его генетический материал был проанализирован в 2010-х годах. Это обусловлено деградацией ДНК в мертвых тканях под воздействием биотических и абиотических факторов распада. Сохранение ДНК зависит от ряда характеристик окружающей среды, включая температуру, влажность, содержание кислорода и воздействие солнечного света. Останки, найденные в регионах с высокой температурой и влажностью, как правило, содержат меньше целой ДНК, чем останки из вечной мерзлоты или пещер, где они могут сохраняться в холодных условиях с низким содержанием кислорода на протяжении сотен тысяч лет. Кроме того, ДНК деградирует значительно быстрее после извлечения материала, и свежевыкопанные кости имеют гораздо больше шансов содержать жизнеспособный генетический материал. После извлечения кости могут также быть загрязнены современной ДНК (например, при контакте с кожей или нестерильными инструментами), что может приводить к ложноположительным результатам.