Содержание
Денисовцы передали нам лучшую часть своей ДНК и вымерли
https://ria.ru/20190604/1555226202.html
Денисовцы передали нам лучшую часть своей ДНК и вымерли
Денисовцы передали нам лучшую часть своей ДНК и вымерли — РИА Новости, 25.01.2020
Денисовцы передали нам лучшую часть своей ДНК и вымерли
В Китае нашли нижнюю челюсть денисовца — представителя древнего подвида человека, обитавшего в Азии вместе с неандертальцами и людьми современного типа. У нас с РИА Новости, 25.01.2020
2019-06-04T08:00
2019-06-04T08:00
2020-01-25T09:49
наука
китай
сванте паабо
алтайский край
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/155523/66/1555236663_0:89:1250:792_1920x0_80_0_0_ae0b445c3c135304197e1d302074e72e.jpg
МОСКВА, 4 июн — РИА Новости, Татьяна Пичугина. В Китае нашли нижнюю челюсть денисовца — представителя древнего подвида человека, обитавшего в Азии вместе с неандертальцами и людьми современного типа.
У нас с денисовцами есть общие участки генома. Больше всего ДНК денисовцев у населения Папуа — Новой Гвинеи и Меланезии, а тибетцы переняли у них мутацию, позволяющую выживать в высокогорье. Пятая особьВ 2010 году шведский генетик Сванте Паабо опубликовал результаты анализа ДНК из фрагмента фаланги ребенка, обнаруженного в Денисовой пещере на Алтае. Археологи считали, что там обитали неандертальцы. Однако сравнение геномов показало: это отдельная ветвь человека. По месту находки ее назвали Homo sapiens denisovan, или денисовцы. До сих пор в других местах останки денисовцев не находили. В мае китайские ученые с европейскими коллегами сделали сенсационное заявление: идентифицирован фрагмент нижней челюсти денисовца, обитавшего на территории Китая около ста тысяч лет назад. Кость, извлеченная еще в 1980 году из карстовой пещеры Байшия на Тибете, хранилась у монахов. Потом ее передали в Университет Ланчжоу. Выделить из нее ДНК не удалось, зато из зубов получили образцы белков, и их структура совпала с денисовской.
Значит, кость принадлежит именно данному подвиду. В распоряжении ученых сейчас всего пять фрагментов скелета разных особей. Четыре алтайских не позволяют сказать что-то определенное о внешности денисовцев. Почти целая челюсть — совсем другое дело. Она напоминает челюсть Homo erectus, такая же массивная и короткая с огромными молярами — задними коренными зубами. Видимо, выглядели наши сородичи достаточно архаично. Из Тибета — в АвстралиюБольше всего денисовского ДНК — в геноме меланезийцев и традиционных племен Папуа — Новой Гвинеи: три-шесть процентов. Чуть меньше — у жителей островов Океании, охотников-собирателей с Филиппин, у племен Южной и Центральной Индии, Андаманских островов, аборигенов Австралии, острова Флорес. У населения Индокитая — около одного процента. Денисовские участки в ДНК австралийцев и папуасов сильно отличаются от алтайского варианта. Поэтому выдвинули гипотезу о двух подвидах этого типа людей, разделившихся, вероятно, довольно давно. Австралийские ученые полагают, что денисовцы населяли Азию, откуда пришли в Австралию, которая в то время — 50-100 тысяч лет назад — была связана сухопутной перемычкой с островами и Папуа — Новая Гвинея, образуя гипотетический континент Сахул.
Это объясняет, почему у народов восточнее линии Уоллеса — воображаемой границы между азиатской и австралийской флорой — повышенное содержание ДНК денисовцев. Изоляция материка не позволила сильно размыть генофонд. Смуглые горные жителиЧто известно о денисовцах по их ДНК? Считается, что они были смуглые, с темными волосами и карими глазами. Обитали в Гималаях на высоте более трех километров. Адаптировались к разреженной атмосфере благодаря мутации в гене EPAS1, регулирующем гемоглобин в крови. Этот участок ДНК сохранился у современных тибетцев — причем у 80 процентов населения. Прежде всего — у шерпов, коренных гималайцев, неизменно сопровождающих европейских альпинистов на Эверест. Полагают, что неандертальцы, денисовцы и наши предки не раз скрещивались и передавали друг другу различные фрагменты ДНК. От неандертальцев мы унаследовали гены, укрепляющие иммунитет. Возможно, какие-то полезные мутации достались и от денисовцев, например, связанные с расщеплением липидов в организме. Те участки нашего ДНК, которые отвечают за речь, развитие языка, коры головного мозга, стриатума, обеднены фрагментами, общими с неандертальскими и денисовскими.
Генетики называют это «архаичными пустынями», которые у денисовцев, наоборот, заполнены. Нашли 63 таких участка в образцах двадцати жителей Океании. Анализ костных останков показывает, что денисовцы населяли пещеру на Алтае уже двести тысяч лет назад. Вымерли они 44-54 тысячи лет назад, а возможно, гораздо позднее — около 15 тысяч лет назад. Их геном был гораздо менее разнообразный, чем у наших предков. Скорее всего, они, как и неандертальцы, были малочисленны. Пока слишком мало известно об этой параллельной ветви людей. Ученым требуется больше костных останков, желательно полный скелет. Также нужны еще образцы в качестве источника древней ДНК. Впрочем, палеогенетика быстро развивается, и сейчас испытывается метод извлечения ДНК из отложений пещеры, даже если там нет ископаемых костей. Еще одно перспективное направление — получение наследственной информации из останков, сохранившихся в вечной мерзлоте.
https://ria.ru/20190501/1553198671.html
https://ria.ru/20190420/1552864518.
html
китай
алтайский край
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2019
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/155523/66/1555236663_39:0:1212:880_1920x0_80_0_0_1343ba5cb94271bb4c363179dbc8c0cf.jpg
1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.
7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
китай, сванте паабо, алтайский край
Наука, Китай, Сванте Паабо, Алтайский край
МОСКВА, 4 июн — РИА Новости, Татьяна Пичугина. В Китае нашли нижнюю челюсть денисовца — представителя древнего подвида человека, обитавшего в Азии вместе с неандертальцами и людьми современного типа. У нас с денисовцами есть общие участки генома. Больше всего ДНК денисовцев у населения Папуа — Новой Гвинеи и Меланезии, а тибетцы переняли у них мутацию, позволяющую выживать в высокогорье.
Пятая особь
В 2010 году шведский генетик Сванте Паабо опубликовал результаты анализа ДНК из фрагмента фаланги ребенка, обнаруженного в Денисовой пещере на Алтае.
Археологи считали, что там обитали неандертальцы. Однако сравнение геномов показало: это отдельная ветвь человека. По месту находки ее назвали Homo sapiens denisovan, или денисовцы.
До сих пор в других местах останки денисовцев не находили. В мае китайские ученые с европейскими коллегами сделали сенсационное заявление: идентифицирован фрагмент нижней челюсти денисовца, обитавшего на территории Китая около ста тысяч лет назад.
Кость, извлеченная еще в 1980 году из карстовой пещеры Байшия на Тибете, хранилась у монахов. Потом ее передали в Университет Ланчжоу. Выделить из нее ДНК не удалось, зато из зубов получили образцы белков, и их структура совпала с денисовской. Значит, кость принадлежит именно данному подвиду.
В распоряжении ученых сейчас всего пять фрагментов скелета разных особей. Четыре алтайских не позволяют сказать что-то определенное о внешности денисовцев. Почти целая челюсть — совсем другое дело. Она напоминает челюсть Homo erectus, такая же массивная и короткая с огромными молярами — задними коренными зубами.
Видимо, выглядели наши сородичи достаточно архаично.
1 мая 2019, 21:00Наука
Антропологи нашли останки первых жителей Тибета
Из Тибета — в Австралию
Больше всего денисовского ДНК — в геноме меланезийцев и традиционных племен Папуа — Новой Гвинеи: три-шесть процентов. Чуть меньше — у жителей островов Океании, охотников-собирателей с Филиппин, у племен Южной и Центральной Индии, Андаманских островов, аборигенов Австралии, острова Флорес. У населения Индокитая — около одного процента.
Денисовские участки в ДНК австралийцев и папуасов сильно отличаются от алтайского варианта. Поэтому выдвинули гипотезу о двух подвидах этого типа людей, разделившихся, вероятно, довольно давно.
Австралийские ученые полагают, что денисовцы населяли Азию, откуда пришли в Австралию, которая в то время — 50-100 тысяч лет назад — была связана сухопутной перемычкой с островами и Папуа — Новая Гвинея, образуя гипотетический континент Сахул.
Это объясняет, почему у народов восточнее линии Уоллеса — воображаемой границы между азиатской и австралийской флорой — повышенное содержание ДНК денисовцев.
Изоляция материка не позволила сильно размыть генофонд.
© Иллюстрация РИА НовостиВклад ДНК денисовцев в популяции современных людей. Больше всего их долю содержат геномы жителей Папуа — Новой Гвинеи, Океании, Меланезии
© Иллюстрация РИА Новости
Вклад ДНК денисовцев в популяции современных людей. Больше всего их долю содержат геномы жителей Папуа — Новой Гвинеи, Океании, Меланезии
Смуглые горные жители
Что известно о денисовцах по их ДНК? Считается, что они были смуглые, с темными волосами и карими глазами. Обитали в Гималаях на высоте более трех километров. Адаптировались к разреженной атмосфере благодаря мутации в гене EPAS1, регулирующем гемоглобин в крови. Этот участок ДНК сохранился у современных тибетцев — причем у 80 процентов населения. Прежде всего — у шерпов, коренных гималайцев, неизменно сопровождающих европейских альпинистов на Эверест.
Полагают, что неандертальцы, денисовцы и наши предки не раз скрещивались и передавали друг другу различные фрагменты ДНК.
От неандертальцев мы унаследовали гены, укрепляющие иммунитет. Возможно, какие-то полезные мутации достались и от денисовцев, например, связанные с расщеплением липидов в организме.
Те участки нашего ДНК, которые отвечают за речь, развитие языка, коры головного мозга, стриатума, обеднены фрагментами, общими с неандертальскими и денисовскими. Генетики называют это «архаичными пустынями», которые у денисовцев, наоборот, заполнены. Нашли 63 таких участка в образцах двадцати жителей Океании.
Анализ костных останков показывает, что денисовцы населяли пещеру на Алтае уже двести тысяч лет назад. Вымерли они 44-54 тысячи лет назад, а возможно, гораздо позднее — около 15 тысяч лет назад.
Их геном был гораздо менее разнообразный, чем у наших предков. Скорее всего, они, как и неандертальцы, были малочисленны.
Пока слишком мало известно об этой параллельной ветви людей. Ученым требуется больше костных останков, желательно полный скелет. Также нужны еще образцы в качестве источника древней ДНК.
Впрочем, палеогенетика быстро развивается, и сейчас испытывается метод извлечения ДНК из отложений пещеры, даже если там нет ископаемых костей. Еще одно перспективное направление — получение наследственной информации из останков, сохранившихся в вечной мерзлоте.
20 апреля 2019, 08:00Наука
Мы с тобой одной крови. Народы, внезапно оказавшиеся родственниками
Кто такой денисовский человек и как он «переписал» эволюцию — Наука
Крошечная часть фаланги пальца заставила
по-новому взглянуть на общепризнанную теорию расселения человека по планете. Эту
косточку новосибирские археологи нашли в Денисовой пещере на Алтае в 2008 году. С того момента пещера делала одну научную сенсацию за другой, и открытия продолжаются…
«Антропологические остатки на древних памятниках на этой
территории очень редки. Любая находка уникальна», — говорит заведующий отделом
археологии каменного века Института археологии и этнографии Михаил Шуньков.
Но тогда археологи даже не предполагали, насколько ценной
она окажется. Косточку отправили в Институт эволюционной антропологии Макса
Планка в Германии. После расшифровки ДНК выяснилось, что часть фаланги
принадлежит ранее неизвестному подвиду древнего человека. Ученые назвали этот
вид денисовцем, или человеком алтайским (Homo altaiensis).
Раскопки в Денисовой пещере
Фото: © Институт археологии и этнографии СО РАН
Согласно изначальной теории происхождения и распространения
людей, вид Homo sapiens сформировался на территории Африки около 250 тысяч лет
назад.
Затем его представители мигрировали из Африки и заселили разные
континенты, вытесняя другие виды гомининов (ископаемых людей) без скрещивания с
ними.
Денисовец не вписывался в эту теорию.
Копия осколка фаланги пальца девочки
Фото: Thilo Parg / CC BY-SA 3.0
Открытие денисовского человека легло в основу другой теории
— обособленные группы гомининов развивались параллельно на разных континентах,
постепенно скрещивались и это привело к формированию нескольких групп ископаемого
человека в Африке, Западной Европе, Восточной и других частях Азии — прежде
всего на территории Северной и Центральной Азии.
Каким был денисовец
Около 300 тысяч лет назад древние люди поселились в
Денисовой пещере на Алтае. Ученые предполагают, что они пришли с Ближнего
Востока.
«Между Ближним Востоком и югом Сибири поздние гейдельбергцы
(промежуточный вид в эволюции человека) встретились с потомками гомо эректусов
(человек прямоходящий), которые за миллион лет до этой встречи вышли с
территории Африки. Так сформировались денисовцы. Они продолжали двигаться в
восточном направлении. Мы их зафиксировали на юге Алтая в Денисовой пещере», —
рассказывает Sibnet.ru Шуньков.
Окрестности Денисовой пещеры были благоприятным местом для обитания
человека: богатая растительность, обилие животных, относительно мягкий климат. Горные
ландшафты обеспечивали разнообразное питание. По останкам костей животных восстановлен
рацион денисовцев.
Вид из Денисовой пещеры
Фото: © Институт археологии и этнографии СО РАН
«Главная добыча по количеству костей — сибирский горный
козел. Также найдены кости трех видов лошадей, бизонов, сайги, антилоп,
архаров», — рассказал ученый.
Сама Денисова пещера оказалась отличным жилищем. В ней были
как более теплые участки на предвходовой площадке и в центральном зале, так и
более прохладные — в галереях. Человек мог перемещаться внутри пещеры в тепло
или легкую прохладу в зависимости от времен года и хранить в холоде еду.
денисовцев, включая зубы, фрагменты черепа, фаланги и несколько морфологически
неопределимых фрагментов кости. Новая технология зоо-масс-спектрометрии
позволила провести генетический анализ мельчайших костных осколков, найденных в
пещере.
Находки археологов говорят о том, что на Алтае у денисовцев
непрерывно развивались быт и культура.
Для выживания денисовцам надо было охотится и это помогало
развивать коммуникацию, коллективные действия, передачу опыта. У них было
больше вариантов орудий для охоты, чем в тропиках и субтропиках, где древние
люди могли питаться весь год растительной пищей.
«В Денисовой пещере была обнаружена самая большая известная в
мировой археологии костяная игла с прорезанным ушком.
Это целая игла в 7,5
сантиметра, возраст которой около 40 тысяч лет», — приводит пример Шуньков.
Украшения и костяная игла, созданные денисовцами
Фото: © Институт археологии и этнографии СО РАН
Это очень редкая находка на стоянках древних людей. И
говорит о том, что денисовцы шили себе одежду и обувь.
Они коллекционировали различные материалы и делали из них
украшения. По мнению ученых, это свидетельствует о двух вещах: среди денисовцев
были мастера, а также элита, которая носила украшения.
«Основная масса украшений сделана из костей и зубов животных,
которые обитали в непосредственной близости от Денисовой пещеры. Но есть и
украшения из более редких материалов. Есть маленькие бусины из скорлупы яиц
страусов», — говорит собеседник.
Скорлупа яиц страусов — это импортный материал, который мог
поставляться в пещеру с двух территорий — Монголии или Забайкалья. То есть
денисовцы могли меняться с другим группами древних людей материалами.
Фрагменты диадемы из бивня мамонта
Фото: © Институт археологии и этнографии СО РАН
Были украшения и из бивня мамонта.
Но этот зверь постоянно
возле пещеры не обитал. Он жил в предгорьях в 100 километров от Денисовой
пещеры и иногда мог заходить вверх по долине. Вероятней всего, денисовцы
находили уже погибших животных и брали бивни для создания украшений. Они знали
толк в разнообразии материалов и умели их обрабатывать.
О мастерстве и эстетических предпочтениях денисовцев говорит
браслет из хлоритолита. Ученые установили, что этот материал денисовец принес с
территории Рудного Алтая, современной границы Казахстана и России за 250
километров от пещеры. Материал обладает интересными свойствами, он меняет цвет
при различном освещении.
Браслет из хлоритолита (слева)
Фото: © Институт археологии и этнографии СО РАН
В браслете сделаны аккуратные отверстия, через одно из
которых была продета веревочка с бусинкой. Такое украшение, созданное около 40
тысяч лет назад, вполне могло бы понравиться и современным
женщинам.
Найденные украшения отчетливо демонстрируют уровень развития
денисовцев.
Они использовали сложные технологические приемы — сверление,
расточка, полировка, шлифовка, выгибание. Кроме того, браслет ремонтировали.
Соседство с неандертальцами
Долгие годы денисовцы жили в пещере одни. Но около 160 тысяч
лет назад к ним присоединились неандертальцы.
человека. Возраст останков самых ранних неандертальцев — около 500 тысяч лет,
последние неандертальцы жили около 40 тысяч лет назад. Неандертальцы населяли
Европу и Среднюю Азию, в течение нескольких тысяч лет сосуществовали в Европе с
Homo sapiens.
«Этих волн (миграции неандертальцев на Алтай) было как минимум две. Представители поздней волны
обитали на Алтае в пещерах Окладникова и Чегырская, которые находятся в 100
километрах от Денисовой. Представители поздней волны миграции генетически
отличалась от тех неандертальцев, которые были зафиксированы в Денисовой
пещере», — рассказывает ученый.
В период от 120 до 90 тысяч лет назад в Денисовой пещере
обнаружена только ДНК неандертальцев.
Пока ученым трудно объяснить причины, но
это может говорить о том, что по какой-то причине денисовцы отсутствовали в
пещере.
При этом ДНК денисовцев, заселившихся в пещеру от 300 до 120
тысяч лет назад, отличалось от тех, кто поселился около 90 тысяч лет назад, это
были две разные популяции.
Денисовцы более поздней волны были генетически более близки к
найденным ДНК денисовцев в пещере Байшия на Тибете. Пока только в двух местах
мира обнаружены следы пребывания этого вида.
Кости и зубы денисовцев, найденные в пещере
Фото: © Институт археологии и этнографии СО РАН
«Более поздние денисовцы из Денисовой пещеры и с Тибета
имеют сходство. Во многом тибетцы свою систему адаптации к высокогорью получили
благодаря наличию у них денисовских генов», — отмечает исследователь.
Как складывались отношения местных денисовцев и пришлых
неандертальцев, доподлинно неизвестно. Но между ними точно были не только культурные, но и близкие биологические связи.
Об этом рассказала еще одна находка — кость девочки гибрида,
обозначенная как Денисова 11.
Ученые ласково назвали ее Дени. Анализ ДНК
показал, что ее мама была неандерталкой, а папа — денисовцем. При этом в ее
генах обнаружено еще одно скрещивание между денисовцами и неандертальцами в
поколениях предков.
Фрагмент кости гибрида денисовца и неандерталки
Фото: © Институт археологии и этнографии СО РАН
Внешность денисовцев можно представить по имеющимся
генетическим данным. Так, у девочки, чью фалангу пальца нашли, присутствовали
гены, отвечающие за карие глаза, каштановые волосы и смуглую кожу.
Ученые из Еврейского университета Иерусалим выявили 56
анатомических особенностей, по которым денисовцы отличались от современных
людей и неандертальцев. И воссоздали примерный образ денисовца по первой
находке – фаланге мизинца девочки.
Предполагается, что череп денисовцев был шире, чем у
современных людей и неандертальцев. Вероятно, у них была более длинная зубная
дуга. При этом у денисовцев, как и у неандертальцев, было удлиненное лицо.
Но восстановить точную внешность денисовца пока не удается,
для этого необходим целый череп, но таких находок еще не было.
Денисовцы и неандертальцы из разных алтайских пещер очевидно
общались, однако каждая группа придерживалась своей культуры. Около 50 тысяч лет
назад у денисовцев сложилась культура верхнего палеолита с изделиями из кости —
орудиями, украшениями, а у поздних неандертальцев из пещер Окладникова и
Чагырской была своя неандертальская культура.
Неандертальцы делали двусторонне обработанные изделия
(наконечники копий, например), а денисовцы перешли к метательному оружию,
изготовленному в основном из пластин.
Поэтому у денисовцев были пластинчатые орудия и
приспособления для скалывания пластин, а у неандертальцев их не было вплоть до
позднего этапа проживания неандертальцев в пещере Окладникова — (45-44 тысяч
лет назад).
Хотя определенные следы культурного обмена прослеживаются,
например, способы обработки камня, получается, что неандертальцы считали свои
изделия более подходящими и хорошими для себя, и не стремились позаимствовать у
денисовцев технологии, которые сейчас археологи считают более продвинутыми.
Возможно, в то время неандертальцы не считали эти технологии денисовцев
превосходящими их собственные.
Загадок все больше
Новой сенсацией стало обнаружение следов Homo sapiens
(человека современного вида) в Денисовской пещере. Костей этого вида не нашли,
но обнаружили ДНК в 175 образцах осадочных пород.
Этим останкам 45 тысяч лет. Это означает, что в тот период
денисовцы, неандертальцы и люди современного вида жили на Алтае вместе.
Вход в Денисову пещеру
Фото: © предоставлено Михаилом Шуньковым
Неандертальцы и денисовцы могли жить группой 35-40 человек.
Это связано и с размерами пещеры, и с тем, что в таком составе популяция может
гармонично существовать, в частности, чтобы не было проблем с питанием.
Но затем денисовцы и неандертальцы исчезли, а Homo sapiens
остался. Версий достаточно много, но, по словам Шунькова, вероятно, разгадка в
физических особенностях и иммунной системе Homo sapiens, которые позволили виду
выжить в той ситуации, которая сложилась от 50 до 30 тысяч лет назад.
Работа археологов в Денисовой пещере
Фото: © Институт археологии и этнографии СО РАН
Ученым еще предстоит выяснить, какие отношения были у трех
групп людей. Хотя многие новые находки скорее порождают новые вопросы. Например, почему от денисовцев в этой пещере осталось так мало костей за тысячелетия
их проживания.
Археологи продолжат раскопки в Денисовой пещере. Работы, по
их оценкам, хватит еще на десять лет точно.
«Уникальность Денисовой пещеры в том, что чем больше
фактического материала мы находим, тем больше новых задач и проблем становится
перед исследователями древнейшей истории и эволюции человека», — считает
ученый.
Первый портрет загадочных денисовцев, нарисованный на основе ДНК.
Впервые ученые, анализирующие ДНК денисовцев — вымершей группы гоминидов, обнаруженной около десяти лет назад, — дали представление о том, как они могли выглядеть.
С тех пор, как археологи обнаружили первые фрагменты денисовских останков в сибирской пещере, исследователи обшарили весь земной шар в поисках ключей к разгадке того, как выглядели таинственные гоминиды.
В Денисовой пещере найдено еще несколько мелких окаменелостей, в основном зубов. Челюстная кость с Тибетского нагорья добавила деталей в этом году, как и информация об отсутствующей кости пальца, перемещавшейся между лабораториями в России, Калифорнии и Париже. Но ни одна из этих окаменелостей не является достаточно большой или полной, чтобы реконструировать многие анатомические детали.
Древний клан призраков Сибири начинает раскрывать свои секреты
Вычислительные биологи создали грубый набросок денисовской анатомии, основанный на эпигенетических изменениях — химических модификациях ДНК, которые могут изменить активность генов. Их подход показывает, что денисовцы были похожи внешне на неандертальцев, но имели некоторые тонкие отличия, такие как более широкая челюсть и череп 1 .
«Это помогает нарисовать более ясную картину того, как они могли бы выглядеть. Сама мысль о том, что можно так хорошо использовать ДНК для предсказания морфологии, очень впечатляет», — говорит Бенс Виола, палеоантрополог из Университета Торонто в Канаде, который анализировал останки денисовцев, но не участвовал в этом исследовании.
Картирование метилирования
Эпигенетические модификации ДНК оказывают глубокое влияние на развитие, болезни и большинство биологических признаков на протяжении всей жизни. Они могут помочь определить различия между клетками с идентичными геномами. Одним из наиболее изученных эпигенетических изменений является добавление к основанию ДНК метильной химической группы, состоящей из одного атома углерода и трех атомов водорода, что часто подавляет активность гена.
Метильная группа разлагается после смерти, поэтому ее нельзя обнаружить в древней ДНК. Но команда под руководством Лирана Кармеля, вычислительного биолога из Еврейского университета в Иерусалиме, нашла способ идентифицировать части древней ДНК, которые когда-то были метилированы, путем анализа закономерностей химического повреждения, которое накапливается в ДНК с течением времени. В 2014 году команда Кармела нанесла на карту образцы метилирования в геномах неандертальцев и денисовцев и определила ген развития конечностей, для которого эти образцы отличались между вымершими группами и современными людьми 9.
0013 2 .
Мама неандерталец, папа денисовец: первое открытие гибрида древнего человека
В последнем исследовании Кармель и биолог-вычислитель Дэвид Гохман из Еврейского университета в Иерусалиме возглавили группу, которая выявила еще тысячи областей генома, в которых модели метилирования денисовцев и неандертальцев отличались от метилирования современных людей. Они сравнили их с базами данных эпигенетических модификаций в тканях человека, где известно влияние на экспрессию генов, и составили список из сотен генов, уровни экспрессии которых, вероятно, различались между архаичными группами и современными людьми.
Чтобы связать этот список с анатомическими чертами, которые могут повлиять на внешний вид денисовцев, исследователи обратились к другой базе данных, которая каталогизирует физические эффекты генетических мутаций у людей с редкими заболеваниями. Кармель и Гохман пришли к выводу, что снижение экспрессии генов, вызванное метилированием ДНК, примерно аналогично эффектам вызывающих заболевание мутаций.
Сравнение с неандертальцами
Прежде чем применить свой метод к денисовцам, команда Кармела и Гохмана сначала проверила, может ли он успешно предсказать анатомию неандертальцев, которая известна из сотен окаменелостей.
Прогнозы относительно внешности, сделанные с помощью этого подхода, являются качественными и относительными, объясняет Кармель. «Я могу сказать вам, что пальцы длиннее, но не могу сказать, что они длиннее на 2 миллиметра», — говорит он.
Крупнейшая денисовская окаменелость, раскрывающая секреты древнего человека
Команда обнаружила 33 черты неандертальцев, которые потенциально можно было бы предсказать по образцам метилирования. Результаты точно предсказали 29 из этих признаков, например, то, что у этого вида были более широкие лица и более плоские головы, чем у современных людей. Но это ошибочно указывало на то, что углубления между сросшимися костями черепа, известные как швы, у людей были шире.
Затем исследователи применили эту технику к денисовцам.
Они предсказали, что у этих гоминидов было много общих черт с неандертальцами, таких как низкий лоб и широкая грудная клетка, но выявили некоторые отличия, в том числе более широкие челюсти и черепа. Хотя невозможно узнать, насколько точна их картина, некоторые предсказания подтверждаются свидетельствами денисовских останков.
Наиболее характерным признаком денисовцев в летописи окаменелостей являются гигантские коренные зубы. Хотя исследователи не смогли этого предсказать — поскольку размер моляра не был в базе данных, которую они использовали, — они определили, что у денисовцев были длинные зубные дуги, потенциальная адаптация к большим зубам.
Нижняя челюсть возрастом 160 000 лет с Тибетского нагорья совпала с предсказаниями Гохмана и Кармель по 3 из 4 признаков. А фрагмент черепа из Денисовой пещеры, который Виола представила на встречах (но еще не описанный в статье), предполагает, что у группы были широкие головы, что соответствует эпигенетической реконструкции. Тем не менее, реконструкция кончика пальца денисовца, опубликованная в этом месяце 3 , показала, что их пальцы были тонкими, как у людей — в отличие от толстых пальцев, подобных неандертальцам в предсказании.
Потерянная денисовская кость показывает удивительно похожий на человеческий палец
«Я думаю, что общая картина верна, но с отдельными чертами есть большая свобода действий», — говорит Виола. Хотя он впечатлен предсказаниями, он не уверен, как они помогут определить, как на самом деле выглядели денисовцы. Потенциальные денисовские кости настолько редки, что большинство из них уже проверены на ДНК или белок — в настоящее время остается единственный способ установить связь с вымершей группой.
Это «абсолютно верный подход», — говорит Манолис Келлис, биолог-вычислитель из Массачусетского технологического института в Кембридже, работающий с эпигенетическими данными. Авторы хорошо справляются с учетом неопределенностей, которые влияют на их прогнозы, добавляет он. «Полученные результаты являются довольно надежными».
В будущем ученые могут использовать эпигенетику для реконструкции анатомии гоминидов, известных по фрагментарным окаменелостям, или, возможно, даже ДНК из грязи, говорит Понтус Скоглунд, популяционный генетик из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне.
Но он считает, что этот подход может быть наиболее полезен для предсказания черт, таких как поведение, которые не оставляют отпечатков в палеонтологической летописи.
Первое открытие гибрида древнего человека
Денни унаследовала один набор хромосом от своих неандертальских предков, изображенных на этой модели. Фото: Кристофер Ринн/Университет Данди
Согласно анализу генома кости, обнаруженной в сибирской пещере, женщина, умершая около 90 000 лет назад, была наполовину неандерталькой и наполовину денисовкой. Ученые впервые идентифицировали древнего человека, чьи родители принадлежали к разным человеческим группам. Результаты были опубликованы 22 августа в Nature 1 .
«Обнаружение человека смешанного происхождения в первом поколении из этих групп — это абсолютно необычно», — говорит популяционный генетик Понтус Скоглунд из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне. «Это действительно великая наука в сочетании с капелькой удачи».
Группа ученых под руководством палеогенетиков Вивиан Слон и Сванте Паабо из Института эволюционной антропологии им.
Макса Планка в Лейпциге, Германия, провела анализ генома одного фрагмента кости, извлеченного из Денисовой пещеры в Горном Алтае в России. Эта пещера дала свое название «денисовцам», группе вымерших людей, впервые идентифицированных на основе последовательностей ДНК из кончика кости пальца, обнаруженного здесь в 2008 году под номером 2 . дом неандертальцев.
Разделенные ДНК: непростые отношения между археологией и древней геномикой
Учитывая закономерности генетической изменчивости древних и современных людей, ученые уже знали, что денисовцы и неандертальцы, должно быть, скрещивались друг с другом — и с Homo sapiens (см. «Запутанное дерево»). Но никто ранее не находил потомства в первом поколении от таких пар, и Паабо говорит, что поставил под сомнение данные, когда его коллеги впервые поделились ими. — Я подумал, что они, должно быть, что-то напортачили. До открытия неандертальца-денисовца, которого команда ласково назвала Денни, лучшее доказательство столь тесной связи было обнаружено в ДНК Homo sapiens экземпляр, предком которого был неандерталец в предыдущих 4–6 поколениях 3 .
Предки обнаружили
Команда Паабо впервые обнаружила останки Денни несколько лет назад, просматривая коллекцию из более чем 2000 неопознанных фрагментов костей в поисках признаков человеческих белков. В статье 2016 года 4 они использовали радиоуглеродное датирование, чтобы определить, что кость принадлежала гоминину, который жил более 50 000 лет назад (верхний предел метода датирования; последующий генетический анализ показал, что возраст образца составляет около 9 лет).0000 лет, согласно Паабо). Затем они секвенировали митохондриальную ДНК образца — ДНК, обнаруженную внутри преобразователей энергии клеток — и сравнили эти данные с последовательностями других древних людей. Этот анализ показал, что митохондриальная ДНК образца принадлежит неандертальцу.
Но это была только половина картины. Митохондриальная ДНК наследуется от матери и представляет собой только одну линию наследования, оставляя личность отца и более широкую родословную человека неизвестными.
Фрагмент кости был секвенирован на наличие генома. Фото: Томас Хайэм/Оксфордский университет
В последнем исследовании команда стремилась получить более четкое представление о происхождении образца путем секвенирования его генома и сравнения вариаций в его ДНК с ДНК трех других гоминидов — неандертальца и денисовца, найденных в Денисовой пещере, и современный человек из Африки. Около 40% фрагментов ДНК из образца соответствовали ДНК неандертальца, но еще 40% соответствовали ДНК денисовца. Секвенировав половые хромосомы, исследователи также определили, что фрагмент принадлежал женщине, а толщина кости предполагала, что ей не менее 13 лет.
С равным количеством ДНК денисовца и неандертальца образец, по-видимому, имел по одному родителю из каждой группы гоминидов. Но была и другая возможность: родители Денни могли принадлежать к популяции денисовско-неандертальских гибридов.
Увлекательный геном
Чтобы выяснить, какой из этих вариантов более вероятен, исследователи изучили участки в геноме, где генетика неандертальцев и денисовцев различается.
В каждом из этих мест они сравнили фрагменты ДНК Денни с геномами двух древних гоминидов. Более чем в 40% случаев один из фрагментов ДНК совпадал с геномом неандертальца, а другой — с геномом денисовца, что позволяет предположить, что она получила один набор хромосом от неандертальца, а другой — от денисовца. Это дало понять, что Денни был прямым потомком двух разных людей, — говорит Паабо. «Мы почти поймали этих людей на месте преступления».
Свидетельства процветания межпородного скрещивания древних людей
Результаты убедительно демонстрируют, что образец действительно является гибридом первого поколения, говорит Келли Харрис, популяционный генетик из Вашингтонского университета в Сиэтле, изучавший гибридизацию древних людей и неандертальцев. Скоглунд соглашается: «Это действительно очевидный случай, — говорит он. «Я думаю, что это сразу войдет в учебники».
Харрис говорит, что сексуальные контакты между неандертальцами и денисовцами могли быть довольно обычным явлением.
«Количество чистых денисовских костей, которые были найдены, я могу сосчитать по пальцам одной руки», — говорит она, — поэтому тот факт, что гибрид уже был обнаружен, предполагает, что такое потомство могло быть широко распространено. В связи с этим возникает еще один интересный вопрос: если неандертальцы и денисовцы часто спаривались, почему две популяции гоминидов оставались генетически различными на протяжении нескольких сотен тысяч лет? Харрис предполагает, что потомство неандертальцев и денисовцев могло быть бесплодным или иным образом биологически непригодным, что препятствовало слиянию двух видов.
Пары неандертальцев и денисовцев также могли иметь некоторые преимущества, даже если были другие издержки, говорит Крис Стрингер, палеоантрополог из Музея естественной истории в Лондоне. По его словам, неандертальцы и денисовцы были менее генетически разнообразны, чем современные люди, и поэтому скрещивание могло обеспечить способ «дополнить» их геномы небольшим количеством дополнительных генетических вариаций.
По словам Стрингера, исследование также поднимает вопросы о том, как происходили спаривания между разными человеческими группами, например, были ли они по обоюдному согласию. Более подробный отчет о потоке генов между неандертальцами и денисовцами в будущем может дать намеки на поведение древних людей.
Упущенные связи
Паабо соглашается, что неандертальцы и денисовцы легко скрещивались друг с другом, когда встречались, но он считает, что такие встречи были редкостью. Большинство останков неандертальцев было найдено в Западной Евразии, тогда как денисовцы до сих пор были обнаружены только в их одноименной сибирской пещере. Хотя родные территории двух групп пересекались в Горном Алтае и, возможно, в других местах, эти районы были малонаселенными. «Я думаю, что любой неандерталец, живший к западу от Урала, никогда в жизни не встретил бы денисовца», — говорит Паабо, имея в виду горный хребет, проходящий через западную часть России и Казахстана.
Останки Денни были обнаружены в Денисовой пещере на юге Сибири.
Предоставлено: Бенс Виола/Институт эволюционной антропологии Макса Планка
Но иногда неандертальцы могли перемещаться из Западной Евразии в Сибирь или наоборот. На основе различий в геноме образца команда пришла к выводу, что неандертальская мать Денни была более тесно связана с образцом неандертальца, найденным за тысячи километров в Хорватии, чем с другим, найденным менее чем в 1 метре в той же пещере.
Неандертальцы строили пещеры — и никто не знает зачем
Хорватский неандерталец умер умер гораздо позже Денни — около 55 000 лет назад — а неандертальцу из Денисовой пещеры около 120 000 лет. Это оставляет две возможности объяснить происхождение матери Денни: либо популяция европейских неандертальцев пришла на восток к Алтайским горам и частично заменила неандертальцев региона до рождения гибрида, либо группа неандертальцев могла когда-то покинуть Алтайские горы и отправиться в Европу. после рождения Денни. В любом случае, говорит Харрис, неандертальцы «не оставались на одном месте тысячи лет».