ДНК виявляє таємничого кузена людини з величезними зубами

Новий генетичний аналіз свідчить про те, що нещодавно виявлені денисованці проживали в Євразії тисячоліття.

Молярний зуб, знайдений на археологічних розкопках Денисової печери, дав найважливіші генетичні докази існування Денисованів - виду гомінідів, виявленого лише в 2010 році. Зуб належав жінці, яка жила більше 50 000 років тому.

людини

Аналіз викопного зуба з Сибіру показує, що таємничий народ, відомий як Денисовани, виявлений лише п’ять років тому, зберігався десятки тисяч років поряд із сучасними людьми та неандертальцями.

Знахідка підкреслює, що наш Homo sapiens предки розділяли Євразійський континент з іншими людськими популяціями. Протягом сотень тисяч років сучасні люди жили поряд з неандертальцями, сестринськими видами гомінідів, які вимерли приблизно 40000 років тому. Денисовани, схоже, також поділяли частину цієї території.

Нове дослідження, опубліковане в понеділок в Праці Національної академії наук, знаменує важливий крок у розумінні вченими того, де Денисовани вписуються в генеалогічне дерево людини.

У 2010 році групи генетиків та антропологів під керівництвом Сванте Пябо з Інституту еволюційної антропології імені Макса Планка оголосили про дивні послідовності ДНК, виявлені з кістки пальця та моляра, знайдені у віддаленій печері Денисова, в Сибіру на Алтаї.

"Це дивовижне місце, - каже Пябо, - адже насправді це єдине місце у світі, де ми знаємо, що всі різні групи людей з дуже різною історією жили".

ДНК попередньо проаналізованих кісток і зубів пальців показує, що Денисовани залишили свій слід на сучасних людях, складаючи близько п'яти відсотків геному сучасних меланезійців, які мешкають в Папуа-Новій Гвінеї та інших районах Тихого океану.

Копія кісткового чіпа, яка дозволила виявити баланси Денисова на мізинці пальця еволюційного генетика Сванте Пяобо.

Зниклий кузен

Але дослідники все ще майже нічого не знали про гомінідів, окрім їх існування та генетичної тіні, яку вони кидають на сьогодення. Хто такі були Денисовани? Скільки вони були в Алтаю? І чи справді у Денисованів були такі масивні зуби, чи дослідники траплялися з біологічної дивацтва?

На щастя, Денисова печера мала ще щось сказати з цього приводу. У 2010 році дослідники знайшли другий зуб мудрості, закопаний глибоко в задній частині печери. Стоматологічний аналіз припав на Бенс Віолу, антрополога з Університету Торонто, який оглянув перший зуб мудрості Денисована і спочатку прийняв його за зуб печерного ведмедя, враховуючи його розміри та величезні, розігнані коріння.

Віола виявила, що два зуби відповідають один одному і відрізняються від зубів сучасних людей та неандертальців, - вперше натякаючи на те, що великі зуби були частиною пакету Денисована.

Хоча важко сказати, як могли б виглядати денисовани з великими зубами - зуби мудрості мають, як відомо, різну форму, - мало сумнівів у тому, що "великим зубам з масивними коріннями, ймовірно, знадобляться масивні щелепи", говорить Віола.

Таємниця ДНК

Результати також підкреслюють інноваційну генетику, яку антропологи все частіше використовують, щоб відтягнути завісу часу. "Це чудова робота, яка представляє нову передову науку палеоантропології", - говорить Понтус Скоглунд, докторант Гарвардського університету, який не брав участі у дослідженні.

Сюзанна Сойєр з Інституту еволюційної антропології Макса Планка керувала генетичними зусиллями для опису та датування нещодавно знайденого зуба.

Студентка Зоя Гудкова робить перерву під час земляних робіт у печері Денисова, на Алтаю в Сибіру.

Її команда наклала зусилля на мітохондріальну ДНК зуба - частину генетичного матеріалу, яка з часом краще тримається в скам’янілостях.

Але знайти чистий шматок Денісовської ДНК було непросто. Сойєру та Пябо довелося виявити та виключити забруднення сучасними людьми, сучасними та давніми бактеріями та стародавніми гієнами, які, здається, вже давно пронесли печеру.

Після того, як Сойєр взяв у руки мітохондріальну ДНК нового зуба, вона змогла підтвердити, що це справді Денисован. Нова ДНК також дозволила Сойєру реконструювати мітохондріальний геном спільного предка трьох особин, знайдених у печері.

ДНК загального предка надала команді важливу базову лінію, калібруючи генетичний секундомір, який накопичує мутації з кожним кліщем. Денисовани, які померли ближче до часу загального предка, мали б менше мутацій у своїх геномах, ніж нещодавніші денисованці. Сойер виявив, що нещодавно виявлений зуб мав половину кількості мутацій інших решток, припускаючи, що він був старшим.

Невідповідність свідчить про те, що Денисован, якому належав зуб, жив приблизно 60 000 років до людей, які залишили після себе кістку пальця та другий зуб. Як мінімум, це мініатюрне генеалогічне дерево показує, що Денисовани були єдиною біологічною групою, яка епізодично населяла цей регіон принаймні стільки, скільки сучасні люди.

"Світ на той час мав бути набагато складнішим, ніж вважалося раніше", - говорить Соєр. "Хто знає, чим жили інші гомініди і який вплив вони мали на нас?"

Але як вони виглядали?

Проте вченим залишається багато чого вчитися.

Для початку дослідники насправді не знають, скільки років фрагментів Денисована, за винятком того, що їм більше 50 000 років, це найдавніші дати, які радіовуглецеві датування можуть надійно забезпечити.

І коли справа стосується фактичного розгалуження генеалогічного дерева людини, останні висновки, судячи з усього, суперечать дослідженням 2010 року, які аналізували ДНК, виявлену в ядрах клітин замість мітохондріальної ДНК. Нове дослідження припускає, що денисовці не так тісно пов'язані з неандертальцями, як вказували попередні висновки.

Не допомагає те, що вчені майже нічого не знають про те, як виглядали, рухалися та поводились денисовці. "Парадоксально, але ми багато знаємо про них з генетичної точки зору", - говорить Марія Мартінон-Торрес, антрополог з Лондонського університету, яка не брала участі у дослідженні.

Згідно з дослідженням 2010 року, неандертальці та денисовці були тісно пов’язані між собою. Порівняння ДНК свідчить про те, що наші предки відійшли від своїх приблизно 500 000 років тому.

На щастя, можуть бути й інші приховані денисовці, розкидані по всій Азії, випадково помилково позначені в музеях як люди чи Homo erectus, древній предок гомінідів. Зокрема, автори дослідження вказують на нещодавні знахідки на півдні Китаю, де антропологи виявили людські зуби віком від 80 000 до 120 000 років, що мають спільні сучасні та давні риси, подібно до зубов Денисова.

"Я не був би здивований, якби деякі з них справді були денисованцями", - каже Мартінон-Торрес, який аналізував китайські зуби.

Але дослідники точно не знатимуть, чи ховаються Денисовани на виду, поки не проведуть подальші генетичні тести.

"Це відчуває себе трохи сюрреалістично", - говорить Сойєр. "Іноді, коли я сиджу в чистій кімнаті, я зупиняюся, думаючи про те, наскільки божевільним є те, що я тримаю в руках один із єдиних останків, відомих на сьогодні від нової таємничої групи гомінідів".