Раскрыто генетическое происхождение народов Южного Кавказа

Женская часть населения Армении практически не изменилась за последние восемь тысяч лет. К такому выводу пришла международная группа исследователей из России, Армении и Дании, проанализировав митохондриальную ДНК людей, живших несколько тысячелетий назад на Южном Кавказе. «Лента.ру» рассказывает об исследовании, опубликованном в журнале Current Biology.

Южный Кавказ, расположенный между Черным и Каспийским морями, географически связывает Европу и Ближний Восток. Тысячелетиями этот регион служил коридором для массовых миграций. Однако, несмотря на обширные археологические данные о культуре проживающих здесь народов, было неизвестно, какие демографические процессы сформировали здешние популяции.

Международная группа ученых, в том числе российские и армянские специалисты, проанализировали полные митохондриальные геномы, выделенные из останков 52 людей, проживавших на территории современной Армении и непризнанной Нагорно-Карабахской Республики в период времени, охватывающий около восьми тысяч лет (7811-300 годы до нашей эры). Кроме того, специалисты изучили 206 митохондриальных геномов современных армян. Для полноты к исследованию подключили ДНК 482 представителей соседних популяций.

Митохондриальным геномом называется совокупность всех генов, содержащихся внутри митохондрий — клеточных органелл, служащих источником энергии для поддержания метаболизма. ДНК митохондрий (мтДНК) обособлена от ядерных генов, и у большинства многоклеточных организмов, включая человека, наследуется исключительно по материнской линии. Так происходит из-за того, что яйцеклетка содержит тысячи митохондрий, а сперматозоид — одну или несколько. При оплодотворении мужские гаметы теряют свои энергопроизводящие органеллы, и в зародыше остается только женская мтДНК.

мтДНК отличается высокой скоростью мутирования, поскольку митохондрии выступают одним из центров производства активных форм кислорода (АФК). АФК — это побочный продукт восстановления кислорода, необходимого для производства аденозинтрифосфата (АТФ). Последний, как известно, обеспечивает энергией многие биохимические процессы. Несмотря на защитные белки и антиоксиданты, мтДНК подвержена воздействию кислородных радикалов. В результате последовательности нуклеотидов в ходе эволюционной истории изменяются относительно быстро.

Поскольку митохондриальные геномы не являются консервативными, по ним можно определить степень родства между видами и группами организмов. Чем больше разница, тем дальше живые существа отстоят друг от друга в эволюционном древе. Так, в частности, удалось определить, что собаки происходят от волков. Кроме того, оказалось, что вся мтДНК живущих ныне людей берет свое начало от одной единственной женщины — митохондриальной Евы, которая жила в Африке около 200 тысяч лет назад (эту Еву не стоит путать с библейской, поскольку она не была первой женщиной на Земле).

Ключевой показатель родственных связей — наличие у организмов сходных гаплотипов. Гаплотип — это группа генов, которые, как правило, наследуются вместе. Если гаплотип одного организма похож на гаплотип другого, то говорят, что они относятся к одной гаплогруппе. В пределах гаплогруппы организмы имеют общего предка, у которого была мутация, унаследованная всеми потомками. Ученые, как правило, анализируют гаплогруппы мтДНК и Y-хромосомы.

Геномный анализ показал, что у троих древних армян, живших во времена неолита (10000-2000 лет до нашей эры), были гаплогруппы H и I. Ранее было установлено, что H и I связаны с миграцией населения с Ближнего Востока. Согласно современным представлениям, гаплогруппа I появилась в Европе только шесть тысяч лет назад, однако она уже была у народов, живших на Южном Кавказе 7800 лет назад. Это свидетельствует о том, что гаплогруппа I возникла в юго-западной Азии.

При этом ни одна из гаплогрупп, характерных для народов Восточной Евразии, не встретилась в мтДНК древних армян. Не выявлено и значительного генетического вклада со стороны таких народов, как турки или монголы. По словам исследователей, смешению могли воспрепятствовать как географические факторы (горная местность), так и культурные различия. Что касается родства с современными народами, то древние армяне близки армянам, живущим в турецком городе Эрзурум, армянам из Нагорного Карабаха и грузинам.

Статистический анализ также продемонстрировал, что с окончания последнего ледникового максимума 18 тысяч лет назад, когда ледниковые покровы достигали максимальной толщины, женская часть популяции людей (N_e) на Южном Кавказе начала быстро расширяться, сохраняя этот темп вплоть до восьмого тысячелетия до нашей эры. Показатель N_e несколько сократился пять тысяч лет назад, что ученые связывают с формированием сложных обществ и уязвимостью людей перед массовыми эпидемиями чумы и других заболеваний.

Таким образом, несмотря на культурные перемены, произошедшие на Южном Кавказе за последние восемь тысяч лет, крупных генетических трансформаций, по крайней мере, по материнской линии, здесь не было. Это сильно контрастирует с тем, что происходило в Центральной Европе в то же самое время. Исследователи объясняют это либо разным характером процессов, протекавших в обоих регионах, либо тем, что на Кавказе генетическая перестройка произошла раньше. Это еще предстоит выяснить.

У исследователей не было древнего и современного генетического материала других народов Южного Кавказа. Но генетическая разница между здешними популяциями невелика, и было принято предположение, что армяне представляют собой репрезентативную группу всего региона. Поэтому выводы специалистов должны быть справедливы также для грузин и армянских горцев.