Белки эмали зубов Homo erectus уточняют генеалогическое древо человечества

Фото из открытых источников

Генеалогическое древо гомининов больше похоже на сложный, запутанный куст ежевики. Homo sapiens — единственный представитель этого рода, сохранившийся до наших дней, но тысячелетия назад мир был населен множеством родственных видов Homo, включая неандертальцев, Homo erectus и Homo habilis, а также следами таинственной группы, известной как денисовцы.

В последние годы появились свидетельства того, что эти популяции не жили изолированно. Множество пересекающихся между собой человеческих групп кочевали по Евразии, время от времени враждуя, торгуя и даже скрещиваясь.

Теперь появились новые свидетельства этой сложной истории. На трех археологических памятниках в Китае археологи обнаружили в шести зубах Homo erectus белки, содержащие генетический вариант, также встречающийся у денисовцев, что указывает на генетическое смешение между этими группами. Результаты нового исследования опубликованы в журнале Nature.

Поскольку органические материалы со временем очень быстро разлагаются, заглянуть в наше древнее прошлое сложно. Зубы — особенно ценный ресурс. Твердая эмаль сохраняет белки, которые могут быть связаны с вариациями ДНК, передающимися из поколения в поколение.

Когда ученым удается расшифровать эту информацию, их часто ждут сюрпризы.

Люди смешивались с неандертальцами. Неандертальцы смешивались с денисовцами. Денисовцы смешивались с людьми. В ДНК человека даже обнаруживаются генетические следы давно исчезнувших, неопознанных «призрачных» гоминидов.

Однако денисовцы остаются глубоко загадочной находкой. Ученые обнаружили лишь несколько фрагментированных останков — зубы, челюстную кость и осколки других костей, — которые не соответствуют останкам человека или неандертальцев, но, похоже, имеют с ними некоторые общие черты.

Мы не знаем, состояли ли денисовцы из одной группы или представляли собой совокупность родственных групп. Мы не знаем, насколько широко они расселились, как долго существовали и когда исчезли.

У них нет формальной классификации, описания или видового названия. Немногочисленные найденные свидетельства указывают на то, что они были тесно связаны с неандертальцами и имели общего предка как с неандертальцами, так и с современными людьми.

Новые данные об этой загадочной группе получены из шести зубов Homo erectus, найденных на трех археологических памятниках в Китае: в Чжоукоудяне (близ Пекина), Хэсяне (провинция Аньхой) и Суньцзядуне (провинция Хэнань).

Homo erectus существовал до современных людей, но принадлежит к более широкой человеческой линии, из которой произошел Homo sapiens.

Изученные исследователями зубы имеют возраст около 400 000 лет — слишком большой для того, чтобы ДНК сохранилась в большинстве нормальных условий. Однако ДНК кодирует гены, которые производят белки, а зубная эмаль достаточно прочна, чтобы удерживать белки в течение очень, очень долгого времени.

Тщательно извлекая и анализируя белки из эмали этих древних зубов, группа ученых во главе с палеоантропологом Цяомэй Фу из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии в Китае выявила унаследованные генетические варианты, сохранившиеся в этих белках.

Эти белки, обнаруженные во всех шести зубах, содержали два необычных наследственных варианта эмалевого белка амелобластина.

Один из вариантов, по-видимому, уникален для этих китайских особей Homo erectus – он никогда ранее не встречался ни у одного другого известного гоминина и может указывать на отдельную линию восточноазиатских Homo erectus.

Другой вид ранее был обнаружен у денисовцев, что позволяет предположить, что популяции, родственные этим двум группам, могли взаимодействовать на каком-то этапе своей истории.

Трудно определить, насколько широко были распространены популяции денисовцев, поскольку палеонтологическая летопись крайне скудна, но имеющиеся данные свидетельствуют о том, что некоторое время они сосуществовали с Homo erectus в Восточной Азии.

Поскольку этот вариант был обнаружен во всех шести зубах Homo erectus, изученных на нескольких китайских археологических объектах, исследователи утверждают, что он, скорее всего, возник в популяциях, родственных Homo erectus, а затем появился у денисовцев.

«Общая среда обитания создает возможности для взаимодействия», — пишут исследователи в своей статье.

Эти открытия не разгадывают тайну денисовцев. Вместо этого они дополняют растущий объем свидетельств того, что ход человеческой эволюции был крайне сложным и запутанным, чего Чарльз Дарвин никогда не мог себе представить.

Вместо одной четкой эволюционной линии, строится картина множества групп, которые неоднократно пересекались, взаимодействовали и обменивались генетическим материалом на протяжении сотен тысяч лет.

Полученные результаты также подтверждают предположение, что денисовцы, по крайней мере, мигрировали достаточно далеко, чтобы смешиваться с другими группами, и были генетически более разнообразны, чем считалось ранее.

И есть еще одна заманчивая возможность. Ученым так и не удалось выделить полный геном Homo erectus; образцы слишком старые и деградировавшие.

Это новое исследование предполагает, что генетическая информация из популяций, родственных Homo erectus, могла проникнуть в геном денисовцев; оттуда её части могли попасть в геном человека.

Второй вариант белка, уже известный по денисовцам, был обнаружен также у некоторых современных людей.

Другие недавние исследования аналогичным образом выявили следы ДНК денисовцев в геномах современных людей, что увеличивает наше собственное генетическое разнообразие.

Поэтому очень интересно осознавать, что благодаря все более совершенным инструментам и методам анализа ученые приближают нас к разгадке некоторых из самых запутанных страниц древней истории человечества.

Со временем, по мере накопления большего количества образцов, мы, возможно, даже выясним, кто эти «призраки» в наших геномах.

«Дальнейшие исследования Homo erectus, включая молекулярные данные за разные периоды и из разных регионов, помогут прояснить их микроэволюцию, разнообразие популяций и взаимодействие с денисовцами», — заключает группа исследователей.