Почему денисовцы были более развиты чем неандертальцы. Пути расселения денисовского человека. Кстати, в Денисовой пещере есть наскальная живопись
Помните мы обсуждали вопрос . Давайте продолжим изучение этой темы.
Алтайские горы расположены таким образом, что обогнуть их многочисленным миграциям самых разных двуногих существ было просто невозможно. Рядом обширная полоса степей, идущая от Енисея до Карпат, которая служила настоящими «вратами народов» (обычно так называли ту ее часть, которая проходила между Уральским хребтом и Каспием). С другой стороны гор - пустыни, открывающие путь к Дальнему Востоку и Юго-Восточной Азии. Алтай вместил в себя множество интересных и таинственных мест, среди которых знаменитая Денисова пещера с большим гротом - в нем всегда сухо, а отверстие под куполом днем дает свет и служит естественным дымоходом.
И вот что там было найдено...
Неудивительно, что в Денисовой пещере сотни тысяч лет находили прибежище представители рода Homo, начиная с неандертальцев, которые заселились туда 280 000 лет назад. Оставили там следы и люди исторической эпохи - тюрки и гунны, создатели обширных кочевых империй. Весь этот гигантский промежуток времени люди здесь жили, делали инструменты, поедали или разделывали добытых на охоте животных - в Денисовой пещере обнаружены кости яка, осла, носорога, гиены.
Таким образом над естественным полом пещеры выросло два десятка культурных слоев, наполненных артефактами - свидетельствами жизни самых разных обитателей. Чтобы исследовать эти культурные слои (а раскопки здесь начались во второй половине 1970-х годов), археологам пришлось выкопать глубокую яму. И вот в 2008 году случилось знаменитое открытие: в Денисовой пещере, среди огромного массива культурных слоев была найдена крошечная кость - как потом выяснилось, фаланга мизинца юной особи женского пола. Можно говорить об огромном научном везении, так как эта находка плюс еще несколько небольших костных фрагментов (два зуба, возможно, фаланга пальца ноги) стали единственным свидетельством существования на Земле доселе неизвестного вида людей.
На полу Денисовой пещеры выросло 20 культурных слоев. Находка в этом массиве мелких костных останков денисовцев - большая удача.
Сюрпризы продолжились в 2012 году, когда была опубликована работа группы ученых из лейпцигского Института Макса Планка (руководителем группы был шведский биолог Сванте Пеэбо). Ученым удалось с высокой точностью секвенировать как ядерную, так и митохондриальную ДНК денисовцев, как теперь стали называть наших вымерших двоюродных братьев, и появилась возможность предметно говорить о родстве живших в Денисовой пещере 75−30 тыс. лет назад людей с Homo sapiens и Homo neanderthalensis. Секвенирование «денисовской» ДНК стало реальным лишь с возникновением новых технологий работы с генетическим материалом, который в ископаемых костях представлен, как правило, фрагментарно. В частности, был применен метод искусственного восстановления двухнитевых ДНК в тех случаях, когда в исходном образце одна из нитей оказывалась поврежденной.
На схеме показано идущее от общего предка родословное древо сапиенсов, денисовцев и неандертальцев, а также человекообразных обезьян. Красным показан порог, после которого из 24 пар обезьяньих хромосом после слияния получилось 23 пары человеческих.
Что же касается родства, то удалось выяснить, что, согласно анализу мтДНК, отличие современного человека от денисовца составляет 385 нуклеотидов, в то время как различие между Homo sapiens и неандертальцем равно 202 нуклеотидам. Анализ ядерной ДНК показал, что неандертальцы и денисовцы имели общего предка, который жил, возможно, около 700 000 лет назад (датировка крайне приблизительная). Предок же этой ветви и Homo sapiens - так называемый «человек предшествующий» (Homo antecessor) обитал на Земле более миллиона лет назад.
Значит, с родством все ясно? Не совсем. Известно, что Homo sapiens появились около 200 000 лет назад на Африканском континенте. Полторы сотни тысяч лет спустя небольшая популяция сапиенсов (порядка 40−50 тыс. человек) решилась покинуть свой африканский дом и ушла на Ближний Восток, а потомки этих людей заселили все континенты, кроме Антарктиды. Таким образом, все исконные жители Старого и Нового Света за исключением Африки - то есть белые европейцы, китайцы, эскимосы, американские индейцы - являются потомками беглецов из Африки, численность которых сравнима с населением райцентра. При этом сапиенсы были, разумеется, не первыми представителями рода Homo, ушедшими в Евразию. До этого туда пропутешествовал Homo erectus, давший в Европе потомство в виде гейдельбергского человека или в Азии в виде синантропов и питекантропов.
Придя на Ближний Восток, сапиенсы встретили там ранее пришедших неандертальцев. Тогда же случилось то, что в науке называется гибридизацией: наши предки и неандертальцы стали скрещиваться, и у них появилось потомство. Предположительно это была первая, но не единственная волна гибридизации этих видов. Второй эпизод, согласно генетическим данным, мог происходить на Дальнем Востоке с участием со стороны Homo sapiens предков китайцев и американских индейцев. На сегодняшний день процент неандертальских генов в геноме представителей разных народов мира составляет 1−4%.
После того как удалось получить точные данные о геноме денисовцев, было сделано еще одно важное открытие. Оказалось, что гибридизации с Homo sapiens не удалось избежать и денисовцам. Обитая неподалеку от «врат народов», они встретились с некой ветвью предков современных людей, которая затем прошествовала в сторону Юго-Восточной Азии, а точнее - ее островной части. Меланезийцы, представители австралоидной расы (среди них наиболее известны у нас папуасы) содержат в своем геноме до 6% «денисовских» генов. Хотя совершенно необязательно, что гибридизация произошла именно на Алтае, - сейчас считается, что этот вид людей имел широкий ареал обитания в Евразии.
Таким образом, некоторые современные люди, обитающие, правда, в основном в одном уголке планеты, могут считать себя более близкой родней денисовцам, чем все остальные. Однако есть другая загадка, которую преподнесла находка в Денисовой пещере. Похоже, на ее основании можно предположить существование еще одного вида людей, от которых пока не найдено даже крохотной косточки.
Неандертальцы и денисовцы составляют две ветви, происходящие от общего предка, но, как уже сказано, Homo neanderthalensis генетически заметно ближе к сапиенсу, чем денисовец. Более того, в «денисовском» геноме есть примерно 1% генов, которых нет у неандертальцев и которые заметно древнее остальных: на это обратил внимание американский биолог Дэвид Рейч из Гарвардской школы медицины. Остается предположить, что гибридизация с сапиенсами была не единственной, которой подверглись «денисовские» люди. Теперь выдвигается предположение о том, что они на своем историческом пути могли скрещиваться и с другими видами рода Homo.
Исследователи обратили внимание на то, что найденный в Денисовой пещере зуб, который, как и фрагмент фаланги, стал предметом генетического анализа, имеет необычно большой размер, что типично для более ранних гоминид. Это может означать, что партнерами по скрещиванию выступали представители какого-то вида людей, которые вышли из Африки еще раньше и сапиенсов, и денисовцев, и неандертальцев. Возможно, об этом виде до сих пор ничего не известно, а можно предположить, что это были, например, представители гейдельбергского человека. Что мешает это проверить? Отсутствие секвенированного генома последнего.
Придется снова напомнить, что выделение качественной генной информации ископаемых останков денисовцев было уникальным случаем и большой научной удачей. Это же касается и генов неандертальцев. Дело в том, что и те и другие обитали в сравнительно холодных и влажных областях мира, и климат обеспечил сохранность сложных молекул внутри костных останков. В жарком климате, где солнце выжигало кости добела, ДНК практически полностью разрушалась.
Открытия еще впереди
К сожалению, в силу скудности найденного пока ископаемого материала очень трудно сказать, насколько денисовцы отличались от современных людей внешним обликом и поведением, или обладали ли они, например, речью. Различия в геноме сапиенса и денисовца могут указывать на то, что определенные мутации, отвечающие в нашем геноме за важные функции, связанные с развитием нервной системы и работой мозга, у денисовцев, как у представителей иной ветви человечества, не отмечены. Это может означать, что человеческим разумом в полном смысле эти вымершие люди не обладали, что, разумеется, не помешало им оставлять совместное с сапиенсами потомство.Казалось бы, в этот же ряд «криптолюдей» вписывается и Homo florensiensis - останки представителей этого вида были обнаружены в 2003 году в пещере Лианг-Буа на острове Флорес. Этих существ, которых сразу же окрестили «хоббитами», отличал маленький рост (1 м) и крайне небольшой объем мозга - 400 см3. Это меньше, чем у шимпанзе, и сопоставимо с объемом мозга афарского австралопитека, который не принадлежал к роду Homo. Таким образом, флоресские карлики, очевидно, находились на более низкой стадии развития, чем неандертальцы или денисовцы. Да, они производили примитивные каменные орудия, вероятно, занимались с их помощью охотой и строительством, но к созданию каменных орудий был способен и австралопитек. По одной из бытовавших гипотез, Homo florensiensis мог быть потомком питекантропа, достаточно развитого существа, который попал в условия островной изоляции (а современная и ископаемая фауна острова Флорес наполнена эволюционными курьезами) и там видоизменился, или, можно было бы сказать, деградировал. Последний термин, правда, вряд ли уместен, так как предполагает понимание эволюции как неизменного движения от низших форм к высшим, в то время как в реальности имеет значение лишь приспособление методом естественного отбора. Сейчас, однако, гипотезу об уменьшившемся и поглупевшем питекантропе разделяют далеко не все, подозревая в предках «хоббитов» каких-то менее развитых существ типа тех же австралопитеков.
Однако есть еще один интересный пример, когда следы какого-то таинственного человекоподобного существа явно прослеживаются в геноме современного человека. Правда, речь опять же идет о специфической группе Homo sapiens.
Африка - настоящий кладезь генетического разнообразия. Если вспомнить, что неафриканское человечество восходит к нескольким десяткам тысяч африканцев, ушедших в Евразию, нетрудно предположить, что генетические различия между немцем и японцем могут оказаться значительно меньшими, чем между представителями разных африканских народов, где сапиенсы развивались 200 000 лет. Но пигмеи в западном Камеруне и народности хадза и сандаве в Танзании являют собой особый случай. Как можно заметить по географической карте, Танзанию и Камерун разделяет приличное расстояние, а вот представителей трех упомянутых народов объединяют общие участки ДНК, и это указывает, во-первых, на общих предков, живших самое позднее 40 000 лет назад, и, во-вторых, на то, что эти самые предки уже были обладателями вышеупомянутых участков. Группа биологов из Пенсильванского университета под руководством Сары Тишкофф опубликовала работу в журнале Cell, в ней утверждалось, что общие для трех народов участки ДНК являются следами гибридизации с доселе неизвестным и жившим в Африке еще 80−20 тыс. лет назад видом людей, который произошел от общего с неандертальцами предка примерно 1,2 млн лет назад.
Проблема лишь в том, что от этих гипотетических людей опять-таки не найдено ни косточки - генетики вновь совершили открытие «на кончике пера». Косвенным подтверждением, что еще в недавнюю эпоху в Африке могли существовать какие-то виды людей, не относящихся к сапиенсам, может служить находка в Иво-Элеру (Нигерия). Там был обнаружен довольно примитивный череп, датируемый, однако, эпохой безраздельного властвования сапиенсов, - 13 000 лет назад. Иными словами, существует проблема определенного рассогласования между выкладками генетиков и находками палеоантропологов, работающих «в поле».
Но не будем забывать: не случись удачи с находкой крошечных костных фрагментов в Денисовой пещере, ни про каких денисовцев сегодня никто бы не знал вообще.
Австралийцы были первыми
Карта на соседней странице показывает пути миграций предков разных групп Homo sapiens по Евразии. Как видно, предки австралийских аборигенов и папуасов были в той же самой группе выходцев из Африки, что и предки будущего населения Европы и Азии, - они вместе отделились от своих африканских родственников 75−62 тыс. лет назад. Однако «австралийская» ветвь (красная стрелка) отправилась в Евразию первой, еще до того, как 38−25 тыс. лет назад «европейцы» отделились от «азиатов» (в частности, имеется в виду предковая линия китайцев - хань). Вторая волна миграции, прошедшая через Переднюю Азию, Индию и Индокитай, вытеснила и поглотила представителей «австралийской» ветви на континенте, а аборигены Австралии и папуасы оказались в изоляции на 50 000 лет. На карте отмечена и гибридизация с денисовцами.Генетическая ясность
Честь научного доказательства гибридизации между Homo sapiens с одной стороны и денисовцами, а также неандертальцами - с другой принадлежит группе ученых из Института эволюционной антропологии имени Макса Планка в Лейпциге (ФРГ) под руководством шведского генетика Сванте Пеэбо. На основании костных останков из Хорватии исследователям удалось в 2010 году прочитать геном неандертальца. В 2012 году аналогичная работа была проведена в отношении генома денисовцев. «Денисовский» геном отсеквенирован со средним покрытием 31 (99,4% нуклеотидов прочтено не менее 10 раз, 92,9% - не менее 20). Таким образом, качество прочтения генома соответствует отсеквенированным геномам современных людей, что и позволило заняться сравнением.Вот еще интересные сведения.
Необычный вариант гена, участвующего в выработке организмом гемоглобина, широко распространен у тибетцев. Эта особенность позволяет им жить в горах на высоте более 4500 метров над уровнем моря. Опубликованное в журнале Natureисследование показывает, что этот ген достался тибетцам от денисовского человека – родственного современному человеку и неандертальцу вида (или подвида) рода Homo . Денисовские люди, вымершие 40-50 тыс. лет назад, известны по костным останкам, найденным в Денисовой пещере на Алтае.
«У нас есть очень ясные доказательства, что эта версия гена получена от денисовцев, - говорит руководивший исследованием Расмус Нильсен, профессор Калифорнийского университета в Беркли. – Это показывает, что люди эволюционировали и адаптировались к новым условиям, получая гены от других видов».
Ген, известный под названием EPAS1 , активируется при снижении уровня кислорода в крови, усиливая выработку эритроцитов. Это помогает человека справляться с пиковыми нагрузками. EPAS1 даже называют геном «суператлетов», так как на некоторые варианты способны помочь спортсменам быстро повысить уровень гемоглобина, увеличивая выносливость. На высокогорье обычный вариант работы этого гена оказывается губительным. Увеличение количества эритроцитов в крови приводит там к к гипертонии и сердечным приступам, а также к рождению детей с более низким весом детей и увеличению младенческой смертности. Вариант гена, имеющийся у тибетцев, позволяет избежать этих побочных эффектов, так как он менее активен.
В 2010 году исследования, также проведенные Расусом Нильсеном и его командой,показали , что при заселении предками нынешних тибетцев Тибетского нагорья, более 2,75 тыс. лет назад, их численность резко снизилась, а потом стала расти благодаря той части популяции, у которой имелись генетические особенности, облегчающие жизнь в горах, в том числе особый вариант гена EPAS1.
«Мы обнаружили, что часть гена EPAS1 у тибетцев практически идентична гену денисовцев и очень отличается от всех других людей», – говорит Нильсен. Ядерную ДНК, извлеченную из кости пальца денисовского человека, сравнили с генетическим материалом китайцев и тибетцев, предоставленным Институтом эволюционной антропологии Общества Макса Планка. Нильсен предполагает, что современные люди, покинув Африку, скрещивались в Евразии с денисовскими людьми. Их потомки впоследствии заселили Китай и Тибет
источники
Статья «Крипточеловечество» опубликована в журнале «Популярная механика» (№141, июль 2014).
http://www.popmech.ru/science/17225-denisovskiy-chelovek/#full
http://elementy.ru/lib/431435
http://paranormal-news.ru/news/denisovskij_chelovek_skreshhivalsja_s_neizvestnym_nauke_vidom_cheloveka/2013-11-21-8087
http://polit.ru/news/2014/07/03/ps_epas1/
Вот например для вас еще информация и
Сезон публичных лекций в ИЦиГ продолжается. И совсем недавно, на очередной из них, ведущий научный сотрудник межинститутского сектора молекулярной палеогенетики, к.б.н. Александр Пилипенко рассказал, что нового происходит в этой научной области.
На сегодня накоплен большой объем данных о предках человека, но по-прежнему вопросов у науки остается куда больше, чем уже полученных ответов. Известно, что колыбелью человечества является Африка, именно здесь формировались все ранние представители рода Homo. И, как минимум, дважды, еще до появления Homo sapiens, представители более ранних видов (формы Homo erectus) покидали этот континент и расселялись по планете.
Первая миграционная волна прошла около полутора миллионов лет назад, ее археологические памятники найдены по всей территории Азии и местами – в Европе. Вторая волна случилась примерно через миллион лет: тогда предки человека сумели продвинуться на север дальше и освоить заметную часть континентальной Европы.
На протяжении тысячелетий потомки этих «переселенцев» продолжали развиваться за пределами Африки, порождая новые разновидности предков современного человека. В частности, так на европейской территории появились неандертальцы, схожие процессы протекали и в Азии.
А затем, около 200 тысяч лет назад, на историческую сцену выходит, наконец, и человек современного анатомического типа – Homo sapiens. Есть две главных гипотезы того, как это происходило. Гипотеза недавнего африканского происхождения утверждает, что весь процесс протекал на территории Черного континента, покинув который, человек вытеснил другие формы гоминид, не смешиваясь с ними. Вторая – гипотеза мультирегионального происхождения – исходит из того, что шла параллельная эволюция разных групп гоминид, которая привела к формированию различных территориальных групп анатомически современного человека.
И тут к спорам антропологов и археологов подключились генетики. Данные первых генетических исследований были в пользу первой гипотезы. Но затем палеогенетикам удалось, секвенировав геном неандертальца, установить, что 1-3 % его генов имеют все современные люди. Иначе говоря, в каждом из нас есть немного от неандертальца. Что, конечно, стало весомым аргументом в пользу второй гипотезы. Весомым, но не окончательным, в силу чего она по-прежнему является гипотезой, а не точно установленным фактом.
– Самый полный геном неандертальца, который удалось извлечь на сегодня, был получен из кости знаменитой Денисовской пещеры, - напомнил Александр Пилипенко. – Хотя и были сомнения, является ли он типичным для всех неандертальцев или только для восточной группы.
В той же знаменитой уже пещере был обнаружен еще один вид доисторического человека – т.н. денисовский человек, чей геном ученым также удалось секвенировать. Вид оказался хоть и родственным неандертальцам, но все же вполне себе самостоятельным. И также внес свой вклад в генотип современного человека. Наиболее ярко он проявился у населения Океании (до 5-6 % генома).
Примерно так выглядели наши представления об эволюции человека два года назад, отметил докладчик и предложил рассмотреть, что же изменилось за это время. А произошло немало интересного.
Первое, что новые исследования поставили под сомнение, это дату возникновения анатомически современного человека. В прошлом году вышла статья про исследование геномов костных останков коренных африканских туземцев (в п.о. бушменов). Речь шла об относительно свежих находках, возраст которых не превышал 2000 лет. Но это секвенирование позволило «очистить» геном древнего человека от «евразийских примесей». А изучение этого «очищенного» генома в свою очередь позволяет ученым заметно перенести дату возникновения человека: с 200 до 300-350 тысяч лет тому назад. В том же году данные палеогенетиков подтвердили археологи независимой датировкой останков древнего человека (пяти особей) и их орудий труда, найденных в Марокко.
– Сегодня продолжается активное изучение массива останков древнего человека, найденных в первой половине ХХ века в Африке. Их было очень много, все они плохо датированы, да и технологии раскопок оставляло желать лучшего. Так что работы там предстоит еще много и она может дать интересные результаты, – резюмировал Пилипенко.
Не все так однозначно и с датой окончания «африканского детства» анатомически современного человека. В этот период его жизнь протекала исключительно на территории Африки. Долгое время считалось, что он завершился около 60 тысяч лет назад. Но еще в 1930-е годы на территории Израиля (в пещерах Скул и Кавзех) были раскопаны места стоянок древних людей. Найденные там останки датированы возрастом в 80-120 тысяч лет, что существенно древнее установленной границы миграции человека за пределы Африки. А несколько месяцев назад были озвучены результаты датировки останков, найденных на третьей стоянке, по соседству с первыми двумя. Их возраст составил и вовсе 180 тысяч лет. Причем принадлежность этих костей к виду Homo sapiens никем из ученых не оспаривалась. Дискуссия сейчас идет по другому поводу: жили ли люди в этой части Ближнего Востока на протяжении этих тысячелетий непрерывно (а значит, мы существенно переносим границу выхода человека из Африки), либо это были кратковременные случайные миграции, не меняющие картину в целом. К исследованию этих пещер подключились ученые Института археологии и этнографии СО РАН, у которых накоплен огромный опыт исследования памятников палеолита в Денисовской пещере и ее окрестностях.
Еще больший резонанс вызвали находки китайских археологических экспедиций. На территории своей страны они нашли памятник, относящийся к анатомически современным людям, возрастом 90-100 тысяч лет. Эта находка (в отличие от израильских) относительно долго считалась спорной. Но после проведения ряда независимых датировок китайцам удалось убедить в своей правоте, по крайней мере, журнал Science, где была опубликована соответствующая статья.
– Это может означать, что речь не идет о каких-то единичных выплесках людей на прилегающие территории, мы имеем дело с масштабной миграцией, которая докатилась до Юго-Восточной Азии, – отметил Александр Пилипенко.
В итоге, сейчас предлагается перейти к модели двух больших миграционных волн, первая была 80-120 тысяч лет, а вторая 30-60 тысяч лет назад. Первая шла исключительно на восток и привела к заселению Азии. Вторая волна затронула и азиатские, и европейские территории. Она же «принесла» нам гены неандертальцев.
Надо помнить, что описанные выше исследования не меняют существующую картину миграций Homo erectus, которые предшествовали этим волнам и, собственно, дали начало неандертальцам и денисовцам. В Европе дальнейшие события прошли, с эволюционной точки зрения, относительно скучно: тысячелетиями жили неандертальцы, особо не меняясь, а потом, примерно 40 тысяч лет назад, пришли предки современного человека и за пару тысяч лет полностью их вытеснили, успев в ходе процесса немного перемешаться.
В Азии все проходило несколько разнообразнее. И самая запутанная картина складывается в северной ее части, в частности, на Алтае, где в процессы взаимодействия кроманьонцев и неандертальцев активно включились и денисовцы. В частности, есть свидетельства совместного существования неандертальцев и денисовцев, но материальные следы человека современного типа появляются намного позже. Зато остались генетические следы взаимодействия всех трех видов. И вопрос времени прихода анатомически современного человека в Западную Сибирь (равно как и исчезновения из нее денисовцев с неандертальцами) остается открытым. Зато в Восточной Азии нет никаких свидетельств существования двух последних видов.
Тем временем исследования последних двух лет смогли отодвинуть временные рамки проживания предков человека в Денисовской пещере почти на 100 тысяч лет назад. Правда, остается вопрос, насколько непрерывным было обитание денисовцев в тех краях. Однако получается, что они могли взаимодействовать с обеими волнами миграции Homo sapiens, если те достигали Алтая в указанное время.
– К сожалению, нигде больше за пределами пещеры генетические останки денисовцев пока так и не найдены, а антропологические следы искать тяжело, так как мы плохо знаем их внешний облик, найдено слишком мало костных останков, – подчеркнул докладчик.
И это обстоятельство значительно осложняет процесс изучения этого вида древнего человека, путей его расселения и взаимодействия с другими гоминидами. Но наличие генов денисовцев в современных человеческих популяциях говорит о том, что такие процессы имели место быть. К примеру, именно их влиянием объясняют наличие генетических механизмов адаптации к условиям высокогорья у современных тибетцев.
Так что археологам и палеогенетикам предстоит проделать огромную работу, прежде чем мы получим целостную и непротиворечивую картину заселения человеком восточной части Евразии. Помочь в этом могут новые механизмы работы с полногеномными данными, которые создаются в настоящее время, которые направлены не столько на секвенирование древних геномов, сколько на более тщательный поиск и анализ их «следов» в геноме современных людей. Первые работы, основанные на таких новых алгоритмах, были опубликованы уже в этом году. И вновь эти результаты, отвечая на одни вопросы, задают еще больше новых, которые еще ждут своих исследователей.
Наталья Тимакова
В оформлении материала использованы иллюстрации, представленные на лекции А.С. Пилипенко
МОСКВА, 1 ноя - РИА Новости. Жители стран Юго-Восточной Азии и южной части Китая получили больше всего по сравнению с остальными людьми генов от "денисовцев" - , отделившихся от общего древа человечества 400-800 тысяч лет назад, сообщают шведские палеонтологи в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Российские и европейские археологи под руководством немецкого ученого Сванте Паабо (Svante Paabo) в 2010 году обнаружили в останки , которые населяли Южную Сибирь и Среднюю Азию. Этот вид предков людей сосуществовал с неандертальцами и предтечами современных людей.
В декабре 2010 года сделавшие находку исследователи восстановили геном этих людей и сравнили его с ДНК современных людей и неандертальцев. Они выяснили, что "денисовский человек" больше всего "наследил" в геномах современных полинезийцев и жителей некоторых островов Малайского архипелага. В августе 2011 года ученые под руководством Питера Пархэма (Peter Parham) из Стэнфордского университета в США выяснили, что "денисовцы" и неандертальцы передали предкам современных европейцев гены, отвечающие за работу иммунной системы.
Ученые Понтус Скоглунд (Pontus Skoglund) и Маттиас Якобссон (Mattias Jakobsson) из университета Упсалы (Швеция) сравнили геномы современных людей с восстановленной ДНК древних людей и построили несколько компьютерных моделей, описывающих путь миграции предков современного человека и их встреч с "денисовцами".
Шведские ученые предположили, что даже самые легкие генетические "следы" "денисовцев" можно обнаружить, если проследить за однонуклеотидными полиморфизмами - отличиями в ДНК в одну "букву"-нуклеотид - в геномах современных азиатов и в восстановленной ДНК "пещерных людей".
В результате сравнения получились два блока данных, один из которых содержал информацию о сходстве между современным и "денисовским" человеком, а во втором были совпадающие участки в геномах неандертальцев и "денисовцев". Сравнение этих блоков подтверждает гипотезу Паабо, согласно которой человечество можно разделить на три группы: полинезийцев, чернокожих аборигенов Африки и жителей остальной части мира.
Затем палеонтологи сопоставили место обитания современных людей и сходство их геномов с "денисовским". Оказалось, что две популяции из трех - океаническая и неафриканская - содержали в себе "следы" "денисовцев". При этом количество и "глубина" следов в геномах жителей Европы, Азии и аборигенов Северной и Южной Америки заметно отличалась, что не зафиксировали Паабо и его коллеги.
По оценкам исследователей, больше всего генов получили жители Восточной и Юго-Восточной Азии. Европейцы и люди с Ближнего Востока и Средней Азии были в меньшей степени родственны "денисовцам", а африканские аборигены, по всей видимости, не вступали в контакт с этим видом "пещерных людей".
Ученые предполагают, что первые контакты между денисовской культурой и племенами азиатских кроманьонцев произошли примерно 30 тысяч лет назад, после миграции будущих предков индейцев в Северную Америку. Это подтверждается тем, что в индейцы примерно так же далеки от денисовцев, как и европейцы.
Самые близкие "родственники" "денисовцев", помимо папуасов и прочих океанических народов, проживают на территории южного Китая и стран Юго-Восточной Азии. Из них ближе всего к "денисовскому человеку" народность И (Yi Zu), проживающая в южных провинциях Китая. Представители этой этнической группы оказались чуть ближе к "денисовцам" по сравнению с некоторыми океаническими народностями - в частности, папуасами с острова Бугенвиль в составе Соломоновых островов.
Используя полученные данные, Скоглунд и Якобсон построили несколько моделей расселения людей по всему Старому Свету, в которых учитывался или игнорировался контакт предков современных людей-"мигрантов" из Африки с местными аборигенами - неандертальцами и "денисовцами". Моделирование подтвердило, что современный "разброс" генов мог возникнуть только в том случае, если предтечи кроманьонцев скрещивались с "денисовцами" и неандертальцами.
Лейпциг, Германия, под руководством Кея Прюфера и Сванте Паабо изучили ядерный геном неандертальской дамы, жившей на Алтае около 50 тыс. лет назад. Как и всякое серьезное исследование, эта работа имеет предысторию. Секвенирование ядерного генома неандертальца Сванте Паабо и его коллеги начали еще 2006 году. Это непростая задача, поскольку древняя ДНК давно развалилась на кусочки и часто загрязнена нуклеиновыми кислотами микробов и современных людей. Однако в 2010 году и выяснили, что неандертальцы одарили своими генами Homo sapiens, живущих за пределами Африки.
Сейчас ученые получили уточненный вариант генома, в котором позиция каждого нуклеотида выверена не менее 50 раз.
Фаланга пальца неандертальской женщины
Bence ViolaМатериалом для исследования послужила ДНК из фаланги безымянного пальца или мизинца взрослой женщины, жившей в Денисовой пещере на Алтае . Фалангу нашли в 2010 году исследователи Денисовой пещеры Анатолий Деревянко и Михаил Шуньков и передали для анализа в Лейпциг.
Не стоит путать неандертальское население Денисовой пещеры с денисовцами.
Они жили там несколько позже, около 40 тыс. лет назад, и хотя состояли в родстве с азиатскими неандертальцами, представляли собой самостоятельную группу рода Homo. той же группой исследователей под руководством Сванте Паабо и также из фаланги пальца.
Геном показал, что родители неандертальской женщины состояли в близком родстве. Это были родные либо двоюродные брат и сестра, а может быть, дядя и племянница, тетка и племянник, дедушка и внучка, бабушка и внук. Ученые пришли к выводу, что родственные браки среди неандертальцев и денисовцев были обычным делом, поскольку те жили небольшими группами и были ограничены в выборе пары. Исследователи полагают, что численность неандертальцев и денисовцев в то время неуклонно сокращалась, их время подходило к концу.
Сравнение геномов неандертальцев, денисовцев и современных людей показало, что разные группы гоминид в позднем плейстоцене , 12-126 тыс. лет назад, встречались, общались и оставляли потомство.
Обмен генами происходил не часто, но достаточно регулярно.
Раскопки в Денисовой пещере
Bence ViolaПримерно 77-114 тыс. лет назад неандертальцы разделились на азиатскую и европейскую популяции. Неандертальцы, жившие на Кавказе, обменивались генами с предками современных евразийцев и жителей Австралии и Океании, алтайские неандертальцы — с денисовскими людьми, денисовцы из неведомых пещер — с предками современных жителей материковой Азии и американских индейцев.
Неандертальский вклад в геном современных евразийцев составляет, по подсчетам исследователей, от 1,5 до 2,1%.
А геном денисовского человека, в отличие от неандертальского, содержит 2,7-5,8% ДНК каких-то неизвестных древних гоминид. Возможно, они обособились 1,2-4 млн лет назад от предков современных людей, неандертальцев и денисовцев. Исследователи не исключают, что этот загадочный предок — человек прямоходящий Homo erectus , окаменевшие кости которого антропологи находят, но последовательность ДНК еще не расшифровали. Дальнейшие исследования покажут, так ли это.
Ученые составили перечень последовательностей ДНК, которые отличают современных людей от наших ближайших вымерших родственников. Список отличий получился достаточно коротким. Изменения затрагивают в том числе гены, ответственные за клеточное деление и регуляцию работы других генов. Для того чтобы выяснить, как повлияли эти модификации на облик современного человека и его биологию, генетикам нужно работать дальше.
То, что вид древних людей, обнаруженный в 2010 году в Денисовой пещере в Горном Алтае , был более культурно и духовно развит, чем его современник неандерталец, заключил еще автор находки – академик института археологии и этнографии СО РАН Анатолий Деревянко . Дескать, окружающий его быт был слишком уж продвинутым по тем временам – денисовец мог не только хорошо затачивать орудия, но даже сверлить отверстия, и наделал массу любопытных украшений. Теперь культурное превосходство денисовца над неандертальцем подтвердили и генетики. И вообще выяснили много интересных деталей…
Денисовец знал, что такое «хорошо», а что такое – «плохо»…
За основу наших исследований мы взяли образцы ДНК как денисовцев и неандертальцев, так и других разновидностей древних людей возрастом от 30 до 40 тысяч лет и старше, - рассказал «Комсомолке» кандидат биологических наук, заведующий лаборатории эволюционной биоинформатики и теоретической генетики ИЦиГ СО РАН Дмитрий Афонников . - И сравнили их микроРНК. Для тех, кто не знает – это генная структура, которая взаимодействует с матричной рибонуклеиновой кислотой и регулирует синтез белков сразу у группы генов.
Проще говоря, микроРНК – это природный стоп-кран, который словно арбитр решает: какие признаки в нас будут доминировать, а какие – заглохнут. Так вот, как оказалось, особенно интересными оказались 3 микроРНК у денисовца и 7 – у неандертальца. Однако функции они выполняли совершенно разные – неандертальцы благодаря им становились сильнее, а денисовцы – умнее. Причем не по годам!
Для того, чтобы каким-то образом адаптироваться, неандертальский человек должен был иметь хорошую регенерацию тканей, - рассказывает научный сотрудник ИЦиГ СО РАН кандидат биологических наук Константин Владимирович Гунбин , - И нам посчастливилось найти те микроРНК, которые как раз отвечают за эти процессы. А вот в случае с денисовцем они непосредственно регулируют работу генов, которые отвечают за формирование и функционирование префронтальной зоны коры головного мозга - именно она отвечает прежде всего за получение и обработку информации, а также способность нормально жить в обществе, отличать хорошие поступки и плохие и предвидеть последствия своих действий.
…и «умнел» быстрее современного человека!
Более того - как полагают ученые, мозг человека из Денисовой пещеры развивался даже быстрее, чем у современного.
Об этом говорит количество мутаций в генах, отвечающих за фронтальную зону мозга, - поясняет генетик Дмитрий Афонников. – Их у денисовцев очень много, так что можно сказать, что они «умнели» быстрее, чем современные люди. Однозначно утверждать мы этого пока не можем. Но опыт подсказывает, что все было именно так – во всяком случае разум нынешнего человека и обезьян эволюционирует по такому алгоритму.
Вот только, как известно, обе ветви – и неандертальцы и денисовцы – оказались тупиковыми. Что, впрочем, не означает, что они исчезли в пыли тысячелетий без всякого следа. К примеру, древний homo sapiens в результате скрещивания позаимствовал у денисовца иммунитет против вирусных инфекций. Особенно это касается жителей далекой Малайзии – уже установлено, что их предки «сдружились» с денисовцами теснее всего – навеки приняв в свой генофонд от 4 до 6 генов «Человека алтайского».
Из досье "КП"
В научном журнале "Nature" в 2010 году вышло две публикации, касающихся фаланги мизинца существа, найденного в 2008 году в Денисовой пещере на Алтае учеными Института археологии и этнографии СО РАН. В числе авторов материалов - директор Института академик Анатолий Пантелеевич Деревянко и его заместитель по научной работе доктор исторических наук Михаил Васильевич Шуньков. Исследованиями занимался международный коллектив с участием как российских специалистов, так и известного палеогенетика Сванте Паабо из Института эволюционной антропологии имени Макса Планка (Лейпциг , Германия ), руководившего ранее работами по расшифровке генома неандертальца. Редакция журнала "Nature" также обозначила исследования останков древнейших предков человека в списке двенадцати самых значимых событий 2010 года в мире науки.
Загрузка...
