• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
2111
Раздел: Археология
Дочь денисовца и неандерталки

Дочь денисовца и неандерталки

В декабрьском выпуске журнала Science опубликован список десяти самых выдающихся научных прорывов минувшего года. В эту «горячую десятку» вошли и результаты палеогенетического исследования костного фрагмента, обнаруженного в 2012 г. в Денисовой пещере в Горном Алтае. Оказалось, что эта ископаемая косточка принадлежала прямому потомку представителей двух групп древних людей – денисовцев и неандертальцев. Открытие было обнародовано на международном симпозиуме «Истоки верхнего палеолита в Евразии и эволюция рода Homo», прошедшем в июле 2018 г. на научно-исследовательском стационаре Института археологии и этнографии СО РАН, в непосредственной близости от Денисовой пещеры, места обнаружения уникальной находки. Благодаря многолетнему сотрудничеству с новосибирскими археологами сотрудники журнала «НАУКА из первых рук» смогли не только присутствовать на симпозиуме, но и стать свидетелями смены научной парадигмы в эволюционной биологии человека, что во многом стало следствием изучения алтайских находок

Хотя и сегодня немало людей уверены в божественном акте творения человека, за последние сто с лишним лет наука накопила множество убедительных свидетельств длительной и постепенной эволюции наших очень далеких предков, которые отделились от общего с человекообразными обезьянами эволюционного ствола около 6—7 млн лет назад. При этом процесс становления человека оказался далеко не таким простым и однозначным, как он представлялся первым исследователям.

Сенсационные результаты изучения ископаемых костных останков из Денисовой пещеры докладывает на симпозиуме, посвященном истокам верхнего палеолита, член большого международного исследовательского коллектива Вивиан Слон из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка (Германия). Горный Алтай, 2018

Самые весомые доводы в поддержку мультирегиональной концепции эволюции человека базировались на данных многолетних масштабных исследований на российском Алтае, которые в свое время начал академик А. П. Окладников. Междисциплинарное изучение алтайского палеолита позволило сделать вывод, что культурные традиции эволюционировали в течение как минимум 300 тыс. лет без заметных признаков внешних влияний, включая становление верхнего палеолита 50—40 тыс. лет назад. Но что из себя представляли люди, изготовлявшие типичные для ранней стадии верхнего палеолита изделия и украшения раньше, чем обитатели Европы?
К сожалению, алтайский палеолит скуп на антропологические находки, которые к тому же представлены редкими находками зубов и фрагментарными обломками костей, что не позволяет воссоздать облик их обладателей. В 2005 г. академик Деревянко писал: «Самые смелые надежды – ​найти на Алтае скелет человека эпохи палеолита. У нас есть небольшие палеоантропологические находки, которые в настоящее время изучаются в Институте эволюционной антропологии Макса Планка в Лейпциге, – ​зубы, кусочек кости. Но полный скелет – ​это и есть, пусть и специфическая, но самая заветная мечта археолога». Полный скелет ископаемого человека на Алтае пока не удалось обнаружить, но, тем не менее, действительность превзошла самые смелые ожидания (Shunkov, Derevyanko, 2018)

Ясность в эту картину смогла внести новая наука, сформировавшаяся в 1980-х гг. на стыке молекулярной биологии, классической археологии и палеонтологии, – ​палеогенетика. Теперь ученые смогли выделять и проводить идентификацию последовательностей ДНК из ископаемых останков, что дало возможность изучать вымершие виды и исчезнувшие с лица Земли популяции организмов, включая предков человека.

В начале июля 2018 г. на стационаре «Денисова пещера» Института археологии и этнографии СО РАН (Новосибирск) собрались ведущие археологи, генетики, палеонтологи и антропологи России, США, Германии, Великобритании, Франции, Хорватии, Израиля, Канады и Австралии

Еще совсем недавно одним из наиболее вероятных кандидатов на роль наших предков считался неандерталец, который по объему головного мозга не уступал современному человеку и был хорошо приспособлен к условиям умеренных широт. Но в результате первых палеогенетических исследований митохондриальной ДНК из ископаемых костных останков неандертальцы были признаны тупиковой ветвью человечества. Реабилитированы они были лишь в начале нового тысячелетия благодаря появлению передовых технологий секвенирования ДНК, с помощью которых удалось «прочесть» ядерную ДНК и доказать, что геном среднестатистического человека с неафриканскими «корнями» имеет 1—2 % генов неандертальского происхождения.

Слева: профессор С. Паабо директор лаборатории эволюционной генетики Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка (Германия). Справа: Член-корр. РАН М. В. Шуньков, директор ИАЭТ СО РАН и руководитель самого крупного в России археологического научно-исследовательского стационара «Денисова пещера»

Костные антропологические останки неандертальцев, проанализированные в Институте эволюционной антропологии Общества Макса Планка (Лейпциг, Германия), включали и образцы из алтайских пещер, Денисовой и Окладникова, благодаря «пещерному» климату отличающиеся прекрасной сохранностью. Среди них была и небольшая косточка из Денисовой пещеры – ​фаланга мизинца ребенка, результаты анализа которой стали настоящей сенсацией.

Профессор С. Паабо. Справа: фрагмент ископаемой кости

Вот как писал об этом открытии директор лаборатории эволюционной генетики С. Паабо: «Весной 2009 г. мы получили еще один фрагмент кости от Анатолия [Деревянко], который был найден в предыдущем году в Денисовой пещере… Кость была крохотной, и я не придал ей большого значения, решив только, когда будет время, проанализировать ее на предмет содержания мтДНК… 3 декабря 2009 г. я посетил встречу, посвященную геному крысы. Однажды, когда я направлялся из столовой в лекционный зал, зазвонил мой сотовый. Это был Йоханнес Краузе из Лейпцига, странно возбужденный. Я спросил его, что случилось. Он в свою очередь спросил, сижу ли я, и сказал, что мне лучше сесть перед тем, как я услышу новость…». Этой потрясающей новостью стало открытие нового, неизвестного науке вида человека, которое буквально перевернуло устоявшиеся к тому времени представления о происхождении и эволюции Homo sapiens.

Выступает профессор М. Волпоф из Университета Мичигана (США) – один из первых сторонников гипотезы о полицентрическом происхождении человека. Горный Алтай, 2018

Палеогенетический анализ ископаемых костных останков денисовского человека показал, что он, как и неандерталец, оставил свой «след» в геноме многих современных человеческих популяций. А судя по генетическому разнообразию, в каменном веке именно денисовцы составляли основное население Северной Азии.

На экскурсии в Денисовой пещере. В центре – В. Слон, сотрудница лаборатории профессора С. Паабо. Ее доклад был посвящен сенсационным результатам секвенирования ДНК «Денисовой-11». Горный Алтай, 2018

Находки костных останков в одних и тех же культурных слоях Денисовой пещеры говорят о том, что денисовцы и неандертальцы обитали в этой местности в одно и то же время. Но вот какими были их взаимоотношения? Однозначно ответить на этот вопрос трудно, но последняя находка многое прояснила.

«Денисова‑11» – ​это маленькая кость, для которой даже не удалось установить точное местонахождение в скелете. Путем сравнения ее с известными длинными костями неандертальцев и современного человека удалось определить, что она принадлежала особи не моложе 13 лет. Секвенировав ядерную ДНК, извлеченную из образца, ученые установили, что речь идет о молодой девушке, в геноме которой имелось около 42 % денисовских генов и 39 % неандертальских. Другими словами, среди своих предков она имела представителей двух древних групп, причем в равных пропорциях. Судя по степени гетерозиготности (нуклеотидным различиям) генома, в нем имелось два разных набора родительских хромосом: один – ​от денисовца, а другой – ​от неандертальца. И с учетом митохондриальной ДНК, которая всегда наследуется по материнской линии, можно утверждать, что денисовец был ее отцом, а неандерталка – ​матерью.

Перед докладом: научный руководитель (с 1983 по 2015 г. – директор) ИАЭТ СО РАН, академик РАН А. П. Деревянко с руководителем раскопок в Денисовой пещере, к. и. н. М. Б. Козликиным. Горный Алтай, 2018

Академик А. П. Деревянко: «Последнее открытие в Денисовой пещере имеет чрезвычайно важное значение, так как в очередной раз доказывает, что между древними популяциями людей, сформировавшимися на разных территориях, шел постоянный обмен генами. А мог он идти лишь между разными подвидами, поскольку скрещивание между разными видами не дает фертильного потомства. Таким образом, это открытие подтверждает гипотезу о том, что в становлении современного человечества принимали непосредственное участие несколько разных подвидов Homo sapiens»

Более того, исследования показали, что в роду у самого папы-денисовца много поколений назад также был, по крайней мере, один неандертальский предок. А мама оказалась генетически более близкой к неандертальцам из хорватской пещеры Виндия, а не к своим алтайским «соседям», т. е. могла принадлежать к группе относительно недавних переселенцев из Восточной Европы. Возможно, это говорит о существовании миграций этих древних людей между восточной и западной Евразией.

Схема взаимоотношений и генных потоков между неандертальскими (синие маркеры) и денисовскими (красные маркеры) человеческими популяциями, которые разделились примерно за 350 тыс. лет до своего исчезновения. Установленный прямой общий потомок – «Денисова-11». «Денисова-3» – первая находка денисовца, геном которого также содержит небольшую долю неандертальских генов (Prufer et al., 2014). По: (Slon, Mafessoni, Vernot et al., 2018)Найти прямое доказательство успешного скрещивания между разными представителями древних людей, чьи эволюционные пути разошлись более чем 390 тыс. лет назад, – ​событие само по себе уникальное. Находка же гибрида первого поколения среди небольшого количества изученных древних образцов означает, что подобное смешивание между группами позднеплейстоценовых гомининов было обычным явлением.

Благодаря палеогенетическим исследованиям сегодня мы знаем, что неандертальцы также смешивались с предками современных неафриканцев и, возможно, с более ранними предками современных людей, а денисовцы – ​с родоначальниками нынешнего населения Океании и Азии. В свете всех этих данных наше родословное древо предстает уже не просто деревом, а настоящим кустом с переплетающимися ветвями. Сами же палеогенетики надеются проверить еще одно смелое предположение, согласно которому в геном денисовца влилась «струйка» генов и от пока не установленного гоминина, который отделился от предков людей современного физического типа более миллиона лет назад и мог доживать свои дни в укромных уголках Евразии.

Литература

Паабо С. В поисках утраченных геномов: от неандертальца – к денисовцу // НАУКА из первых рук. 2015. Т. 65/66. № 5/6. С. 20–35.

Slon V., Hopfe C., Weib C. L. et al. Neandertal and Denisovan DNA from Pleistocene sediments // Science. 2017. V. 356. N. 6338. P. 605–608.

Slon V., Mafessoni F., Vernot B. et al. The genome of the offspring of a Neandertal mother and a Denisovan father // Nature. 2018. V. 561. N. 7721. P. 113–116.

В публикации использованы фото С. Зеленского

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!