Генетический термощит древних жителей Японии

05.08.2026

Последний ледниковый период стал для древних людей серьезным испытанием: климатические условия менялись, температура снижалась, а огромные территории планеты покрывались льдом. Однако человек оказался способен приспосабливаться к таким переменам не только благодаря орудиям труда, одежде и культурным традициям, но и на биологическом уровне. Новое исследование ученых из Токийского университета, проведенное командой Юсуке Ватанабе (Yusuke Watanabe) и Йошики Вакиями (Yoshiki Wakiyama), показывает, что генетические изменения могли существенно повысить шансы древнего населения Японского архипелага на выживание в холодном климате.

Особый интерес исследователей вызвала культура дземон, существовавшая на Японском архипелаге примерно 16 000-3 000 лет назад. Ее представители считаются важным источником информации о древних популяциях Восточной Евразии. Предковая линия дземон, согласно оценкам, отделилась от других восточноевразийских популяций примерно 27 000-19 000 лет назад, то есть в конце последнего ледникового периода. В то время ледяной покров занимал около четверти всей суши, а северные территории Евразии отличались суровым климатом.

Островная изоляция впоследствии помогла сохранить в геномах дземон особенности очень древней генетической линии, следы которой в других регионах сегодня представлены значительно хуже. В рамках исследования ученые секвенировали ДНК останков 25 человек дземон, живших примерно 5400-2300 лет назад, а затем объединили полученные сведения с 17 ранее опубликованными древними геномами из разных районов Японского архипелага. Несмотря на разницу в несколько тысяч лет между отдельными образцами, в них сохранялись общие генетические особенности, восходящие к значительно более древним предкам. Исследователи рассматривают этот набор данных как своеобразный "генетический архив" населения Восточной Евразии эпохи верхнего палеолита.

Работа с древней ДНК осложняется тем, что генетический материал со временем разрушается и сохраняется в виде многочисленных фрагментов. Для восстановления недостающих участков исследователи использовали данные 9290 современных японских геномов. С помощью статистических методов они смогли реконструировать часть утраченных последовательностей, получив более полное представление о геномах древних людей. После этого реконструированные данные сравнили с геномами других популяций, особое внимание уделив признакам положительного естественного отбора - то есть генетическим вариантам, распространенность которых могла увеличиваться благодаря преимуществам для выживания и размножения.

Особенно интересными оказались варианты, связанные с реакцией организма на холод. Некоторые из них могли влиять на нетрепетательный термогенез - производство тепла без мышечной дрожи. Важную роль в этом процессе играет коричневая жировая ткань: в отличие от обычной жировой ткани, она активно расходует энергетические запасы, преобразуя их в тепло. Один из обнаруженных вариантов гена, который в предыдущих экспериментах связывали с повышенной теплопродукцией коричневого жира, присутствовал у дземон с частотой аллеля около 73%, тогда как среди современных восточноазиатских популяций его доля составляет примерно 17%.

Ученые обнаружили и другие признаки естественного отбора, связанные с массой тела и метаболизмом жиров. На первый взгляд такие изменения могут показаться противоречивыми: увеличение жировых запасов помогает организму сохранять тепло, однако одновременно жир должен эффективно расщепляться, чтобы служить источником энергии для теплопродукции. Вероятно, сочетание нескольких генетических особенностей позволяло организмам дземон одновременно накапливать энергетические ресурсы и быстро использовать их для выработки тепла. Любопытно, что в одном из участков генома, участвующем в переработке жирных кислот, представители дземон оказались генетически ближе к гренландским инуитам, чем к современным восточноазиатским популяциям. По мнению авторов, это может быть примером конвергентной эволюции, когда разные группы людей независимо приобретают сходные адаптации в ответ на похожие условия среды.

Археологические находки хорошо согласуются с этой генетической картиной. Древнейшая керамика дземон свидетельствует о значительной роли водных ресурсов в их рационе, а сочетание археологических и генетических данных указывает на возможную адаптацию к питанию, богатому жирами и белками, в условиях холодного климата. Исследователи также попытались определить, когда именно естественный отбор начал активно способствовать распространению связанных с холодом вариантов. Анализ возраста образцов и их генетического родства показал, что наиболее сильное давление отбора, вероятно, пришлось на последний ледниковый период, после чего оно стало слабее. При этом адаптация, судя по всему, не была единичным событием: одни варианты существовали еще у более южных популяций, родственных предкам дземон, тогда как другие получили широкое распространение уже в ветви дземон по мере ее продвижения на север.

<< Назад: Беспроводные наушники Plaud One 06.08.2026

>> Вперед: Электрический балкер MV Yampu 05.08.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Коровы делятся на оптимистов и пессимистов 12.02.2018 Канадские зоологи пришли к выводу, что среди коров, как и среди людей, имеются и оптимисты, и пессимисты. По мнению ученых, факт знаний по индивидуальным особенностям животных важен для того, чтобы обеспечить им самый лучший уход. Некоторые животные, отмечают авторы исследования, в разных стрессовых ситуациях ведут себя отлично друг от друга. Ученые полагают, что в данном случае учитываются характерные индивидуальные особенности каждого. Эксперименты показывают, что среди свиней и собак (также, как и вышеупомянутых коров) можно встретить пессимистов и оптимистов. Первые, как правило выражают постоянное недоверие по любому поводу, а вторые же, наоборот, максимально любознательны. Авторы новой работы решили установить, как проявляются соответствующие паттерны у коров, если они действительно существуют, то с какими чертами характера их следует связывать. Дабы отыскать среди коров оптимистов и пессимистов, ученые повели эксперимент с участием 22 телят. Изначально каждое животное помещали в специальный загон, в стене которого находилось пять окон, расположенных на одной линии. В левом отверстии находилась бутылка с молоком, а в правом пустая емкость и устройство, резко выпускающее воздух и отпугивающее телят. Все животные вели себя по-разному, однако их поведение в течение трех недель с начала эксперимента оставалось неизменным, что натолкнуло ученых на мысль, что пессимизм это строго индивидуальная черта, а не результат временных настроений или же эмоций.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026