Искусственный интеллект нашел следы потерянного вида в ДНК человека

Глубоко в ДНК азиатов спрятана генетическая подсказка, указывающая на существование неизвестного предка человека. Что примечательно, к этой поразительной гипотезе пришел не человек, а алгоритм искусственного интеллекта. Добро пожаловать в археологию 21 века. Новое исследование, опубликованное на прошлой неделе в Nature Communications, предполагает, что пока не обнаруженный гоминид скрещивался с современными людьми десятки тысяч лет назад.

Потерянный предок человека?

Этот таинственный вид в конечном итоге вымер, но ИИ, разработанный учеными из Института эволюционной биологии и нескольких других европейских институтов, нашел следы его существования в ДНК современных людей азиатского происхождения. В пресс-релизе, выпущенном Центром по регулированию генома, говорится, что впервые для объяснения истории человечества использовалось глубокое обучение, что «прокладывает путь для применения этой технологии в других вопросах в биологии, геномике и эволюции».

Согласно новому исследованию, таинственный гоминид, вероятно, является гибридом неандертальцев и денисовских людей. Неандертальцы, которые жили в Европе, и денисовцы, которые распространились в Сибирь, Юго-Восточную Азию и Океанию, были тесно связанной группой ранних людей, отделившихся от общего предка порядка 744 000 лет назад. Когда анатомически современные люди (Homo sapiens) вылились в Евразию из Африки, они смешались и скрестились с неандертальцами и денисовцами, которых мы знаем по генетическим исследованиям. В дополнение к большому количеству ДНК, оставленному неандертальцами, ученые извлекли денисовскую ДНК из хорошо сохранившейся кости пальца, найденной в сибирской пещере. Сегодня мы находим следы этих вымерших видов в ДНК неафриканских людей, хотя только азиаты сохранили генетическое наследие денисовских людей.

Однако новейшее исследование показывает, что современные люди, помимо скрещивания с неандертальцами и денисовскими людьми, скрестились с третьим, пока неизвестным видом.

Эта идея не нова. В 2016 году генетическое исследование в соавторстве Маюха Мондала из из Университета Тарту и Жауме Бертранпетита из Университета Помпеу-Фабра предоставило доказательства того, что коренное австралийское население из Южной и Юго-Восточной Азии «хранит небольшую долю родословной неизвестного вымершего гоминида, и эта родословная отсутствует у европейцев и восточноазиатов». Их новое исследование посвящено поиску, откуда же взялась эта небольшая доля.

С этой целью Мондал и Бертранпетит представили доказательства в форме демографического анализа, который был основан на глубоком обучении и дополнен статистическим анализом. Их алгоритм разработал и сравнил многочисленные сложные демографические модели, чтобы сделать прогнозы об истории событий кровосмешения в Евразии. Для этого ученые скормили алгоритму целое блюдо последовательностей генома, полученных как из современной, так и из древней ДНК, что позволило нейронной сети создать большой набор возможных демографических историй. Статистический анализ в дальнейшем рассчитал, какие из этих историй были наиболее вероятными.

Команда использовала глубокое обучение, чтобы научить алгоритм «предсказывать человеческую демографию» в процессе сотен тысяч симуляций, говорит Оскар Лао, главный исследователь из Центра национальной науки и генетики. «Всякий раз, когда мы проводим симуляцию, мы путешествуем по возможному пути в истории человечества. При помощи этих симуляций глубокое обучение позволяет нам наблюдать, откуда берется эта головоломка с родословной».

Собирание воедино этой генетической мозаики привело к предполагаемой «третьей архаической интрогрессии», означающей третье событие гибридизации среди древних людей (два других — генетическая смесь между современными людьми и неандертальцами и современными людьми и денисовскими). Современные люди скрестились с неизвестным третьим видом, и модели показывают, что это либо неандертальско-денисовский гибрид, либо раннее ответвление денисовской родословной.

То, что неандертальцы и денисовские люди, имеющие общего предка, могли скрещиваться, никого не удивит. В прошлом году ученые нашли 90000-летние останки одного такого гибридного человека — девочки с мамой неандертальца и папой денисовского человека. Из-за недостатка доказательств ученые не были уверены, что это происходило на регулярной основе. Новое исследование поддерживает предположение, что два вымерших вида размножались достаточно часто, чтобы произвести генетически различимую гибридную популяцию.

Серена Туччи, эколог и эволюционный биолог из Принстонского университета, в прошлом году использовала генетические доказательства, чтобы показать, что ранние современные люди спаривались с денисовскими популяциями, по крайней мере, дважды. Это значит, что протяжные следы денисовской ДНК, заключенной в геномах азиатов, живущих сегодня, исходит из минимум двух отдельных денисовских популяций.

Что касается утверждения о существовании некоторых неизвестных человеческих видов, Туччи говорит, что предполагать за пределами имеющихся доказательств не стоит.

Вне всяких сомнений, нужно больше доказательств. Однако последние исследования должны побудить археологов искать дополнительные подсказки, указывающие на существование предполагаемого вида.

Как видите, использование ИИ в археогенетике — очень круто. Как думаете, где еще можно было бы применить эти наработки? Расскажите об этом в нашем чате в Телеграме.

{ «@context»: «http://schema.org», «@type»: «Article», «name»: «Искусственный интеллект нашел следы потерянного вида в ДНК человека», «headline»: «Искусственный интеллект нашел следы потерянного вида в ДНК человека», «author»: { «@type»: «Person», «name»: «Илья Хель» }, «datePublished»: «2019-01-26 16:00:08», «dateModified»: «2019-01-26 13:51:47», «image»: [«https://hi-news.ru/wp-content/uploads/2019/01/a2-1-650×364.jpg»], «mainEntityOfPage»: «https://hi-news.ru/research-development/iskusstvennyj-intellekt-nashel-sledy-poteryannogo-vida-v-dnk-cheloveka.html», «publisher»: { «@type»: «Organization», «name»: «Hi-News.ru», «logo»: { «@type»: «ImageObject», «url»: «https://hi-news.ru/wp-content/themes/101media/img/hi-apps_mini.jpg» } } }