Omul Denisovan este o nouă descoperire în paleontologie. Omul Denisov s-a încrucișat cu o specie de om necunoscută științei. Adică săpăturile constante nu au început imediat

Leipzig, Germania, condus de Kay Prufer și Svante Paabo, a studiat genomul nuclear al unei doamne de Neanderthal care a trăit în Altai acum aproximativ 50.000 de ani. Ca orice studiu serios, această lucrare are un fundal. Svante Paabo și colegii săi au început secvențierea genomului nuclear de Neanderthal în 2006. Aceasta nu este o sarcină ușoară, deoarece ADN-ul antic s-a prăbușit de mult și este adesea contaminat. acizi nucleici microbii și oamenii moderni. Cu toate acestea, în 2010, au aflat că oamenii de Neanderthal și-au dat genele lui Homo sapiens care trăiește în afara Africii.

Acum, oamenii de știință au primit o versiune rafinată a genomului, în care poziția fiecărei nucleotide a fost verificată de cel puțin 50 de ori.

Falanga degetului feminin de Neanderthal

Materialul pentru studiu a fost ADN din falange degetul inelar sau degetul mic al unei femei adulte care locuia în Peștera Denisova din Altai. Falanga a fost găsită în 2010 de către cercetătorii din Peștera Denisova Anatoly Derevyanko și Mihail Shunkov și transferată la Leipzig pentru analiză.

Nu confundați populația de Neanderthal din Peștera Denisova cu Denisovenii.

Ei au locuit acolo puțin mai târziu, cu aproximativ 40 de mii de ani în urmă și, deși erau înrudiți cu neanderthalienii asiatici, erau un grup independent al genului Homo. de același grup de cercetători condus de Svante Paabo și tot din falanga degetului.

Genomul a arătat că părinții femeii de Neanderthal erau strâns înrudiți. Erau rude sau veri, sau poate unchi și nepoată, mătușă și nepot, bunic și nepoată, bunica și nepot. Oamenii de știință au ajuns la concluzia că căsătoriile consanguine erau comune în rândul neandertalienilor și denisovenilor, deoarece aceștia trăiau în grupuri mici și erau limitate în alegerea partenerului. Cercetătorii cred că numărul neandertalienilor și denisovenilor din acel moment era în scădere constantă, timpul lor se apropia de sfârșit.

Compararea genomurilor neandertalienilor, denisovenilor și oamenilor moderni a arătat că diferite grupuri de hominide în Pleistocenul târziu, acum 12-126 de mii de ani, s-a întâlnit, a comunicat și a lăsat urmași.

Schimbul de gene nu a avut loc des, ci destul de regulat.

Săpături în Peștera Denisova

Cu aproximativ 77-114 mii de ani în urmă, oamenii de Neanderthal s-au împărțit în populații asiatice și europene. Neanderthalienii care trăiesc în Caucaz au făcut schimb de gene cu strămoșii eurasiaților moderni și ai locuitorilor din Australia și Oceania, neandertalienii din Altai cu denisovenii, denisovenii din peșteri necunoscute cu strămoșii locuitorilor moderni din Asia continentală și indienii americani.

Contribuția lui Neanderthal la genomul eurasiaților moderni este, potrivit cercetătorilor, de la 1,5 la 2,1%.

Iar genomul Denisovan, spre deosebire de Neanderthal, conține 2,7-5,8% din ADN-ul unor homminide antice necunoscute. Poate că s-au separat acum 1,2-4 milioane de ani de strămoșii oamenilor moderni, neanderthalienii și denisovenii. Cercetătorii nu exclud faptul că acest strămoș misterios - Homo erectus erectus, ale cărui oase fosilizate le găsesc antropologii, dar secvența ADN nu a fost încă descifrată. Cercetările ulterioare vor arăta dacă acesta este cazul.

Oamenii de știință au întocmit o listă de secvențe ADN care disting oamenii moderni de rudele noastre cele mai apropiate dispărute. Lista diferențelor s-a dovedit a fi destul de scurtă. Modificările afectează, printre altele, genele responsabile de diviziunea celulară și reglarea altor gene. Pentru a afla cum au influențat aceste modificări apariția omului modern și a biologiei sale, geneticienii trebuie să lucreze în continuare.

Omul Denisov („Denisovets”) este o populație separată de oameni antici care au plecat de la „ramura principală” a dezvoltării umane, în urmă cu aproximativ un milion de ani. Denisovan este cunoscut din material fragmentar din pestera Denisova în districtul Soloneshensky Teritoriul Altai Rusia.

Peștera Denisovskaya în regiunea Soloneshensky din Altai - până acum singurul loc unde s-au găsit dovezi directe ale existenței denisovenilor - rămășițele vieții și fosilele lor. Pentru prima dată această regiune a fost locuit de oameni în urmă cu aproximativ 65.000 de ani.

omul Denisov - o subspecie fosilă a oamenilor antici, fragmente ale cărei rămășițe au fost descoperite în Peștera Denisova din Altai. ADN-ul denisovenilor diferă de cel al speciilor de Neanderthal și Homo sapiens, dar este mai aproape de Neanderthal. Este posibil ca o ramură a poporului Denisovan să se desprindă din arborele evolutiv acum aproximativ 700.000 de ani.

În peștera Denisova au fost găsite ace de oase de pasăre în miniatură cu un ochi găurit, mărgele de coajă de ou de struț, coliere din dinți de animale, pandantive de scoici, bijuterii din piatră ornamentală.

Poate aceste urme ADN arata spre migrația în masă a denisovenilor prin teritoriile Chinei, Malaeziei, Indoneziei și Papua Noua Guinee către Australia.

„Uite unde este Altai și unde este Australia. Cum este posibil acest lucru? Cum a ajuns 4% din ADN-ul denisovenilor la aborigenii australieni? Roberts este surprins.

Australia este separată de Altai de 8368 km (pentru comparație, lungimea căii ferate transsiberiene este de 9289 km). Aceasta este o distanță de neimaginat, motiv pentru care mulți dintre colegii săi se îndoiesc de ipoteza lui Roberts.

Cu toate acestea, profesorul însuși crede că totul este posibil și reprezentanții speciilor antice au făcut cumva această călătorie epică.

ADN-ul Denisovan a fost găsit anterior la eschimosi și la alte popoare din nord.

Eschimoșii și denisovenii au gene comune

Locuitorii din regiunile nordice ale planetei, unde temperatura medie a aerului scade la -30 ° C, sunt purtători ai unui genom similar cu genomul omului Denisovan - o subspecie de oameni dispăruți care au locuit în Siberia cu mai bine de 40.000 de ani în urmă.

Temperaturile din regiunile arctice din Groenlanda, Canada și Alaska depășesc adesea -30°C. Numeroase grupuri de popoare indigene din nordul Chukotka, America de Nord, teritoriile nordice ale Canadei de la Peninsula Labrador până la gura râului Mackenzie - Eschimosi (eskimanzig - „mâncător crud”, „cel care mănâncă pește crud”) și subgrupul lor Inuit (oameni) sau Yuit - eschimosi siberieni supraviețuiesc frigului datorită unei diete cu pește și capacității de a genera căldură din tipul specific de grăsime care se acumulează în corpul lor.

Oamenii de știință au comparat datele genetice a 200 de inuiți groenlandezi cu ADN-ul antic prelevat de la neanderthalieni găsit în peștera Denisovskaya din Altai.
Ei au izolat două gene, TBX15 și WARS2, care alcătuiesc ADN similar cu varianta genetică a Denisovanului.
Gena TBX15 influențează răspunsul organismului uman la frig și distribuția grăsimilor. Ambele gene sunt active în piele și în țesutul adipos și sunt programate diferit decât la neanderthalieni și la unii oameni moderni.
Cercetătorul principal Fernando Rasimo a explicat că secvența ADN inuit se potrivește cu genomul Denisovan și diferă de alte secvențe găsite la oamenii moderni.
Un studiu al ADN-ului inuit a arătat că 80% dintre bărbați au un haplogrup Q cromozomial Y, 11,7% - haplogrup R1, 8,3% aparțin altor haplogrupuri.

O echipă internațională de oameni de știință, cu participarea cercetătorilor ruși, a obținut dovezi ale celor mai timpurii vizite la Peștera Denisova din Altai de către oameni. Conform rezultatelor analizei, oamenii de Neanderthal au început să apară aici încă de acum 200 de mii de ani, iar denisovenii - aproximativ 300 de mii, ceea ce este mult mai mare decât estimările anterioare. Două articole publicate în revista Nature (), ().

pestera Denisova- un monument natural și arheologic unic din Altai. Peștera este situată pe malul drept al râului Anui din teritoriul Altai.

Dacă ridicați o hartă și luați în considerare cu atenție intersecția granițelor Teritoriului Altai și Republicii Altai, atunci pe malul drept al râului Anui puteți vedea peștera Denisova, renumită în lume. Cei doi de lângă ea aşezări poartă numele Black Anui și Soloneshnoe. Înălțimea absolută a peșterii deasupra mării este de peste 600 de metri, iar deasupra nivelului actual al râului - aproximativ 28 de metri.

Peștera Denisova este un monument unic atât natural, cât și arheologic din Altai, care a fost propus să fie inclus în Lista Patrimoniului Mondial UNESCO. O decizie va fi luată până în 2021.

Aici au fost descoperite pentru prima dată rămășițele omului denisovan, o specie dispărută de oameni strâns înrudiți cu noi. Și ADN-ul fetei din peșteră a dovedit fără echivoc existența hibrizilor de diferite tipuri de oameni. Cu toate acestea, datarea exactă a prezenței oamenilor pe acest site este extrem de dificil de obținut din cauza structurii complexe a straturilor de pe fundul său.

În două lucrări noi, oamenii de știință scriu că au folosit cele mai moderne metode pentru a determina vârsta probelor. Drept urmare, au ajuns la concluzia că denisovenii au apărut în peșteră în urmă cu aproximativ 287 de mii de ani și au fost aici intermitent până în urmă cu 55 de mii de ani. Această datare modifică timpul apariției lor cu aproximativ 100 de mii de ani în raport cu estimările anterioare și, de asemenea, respinge concluziile altor lucrări, conform cărora rudele noastre au fost aici pentru ultima dată acum aproximativ 30 de mii de ani. De asemenea, oamenii de Neanderthal au vizitat în mod repetat peștera, dar au apărut mai târziu (acum 193 de mii de ani) și au încetat să o viziteze mai devreme (acum 97 de mii de ani).

Citat:

„Cercetarea mult așteptată se bazează pe analiza oaselor, a rămășițelor de cultură materială și a depozitelor sedimentare găsite în Peștera Denisova din sudul Siberiei, care este „împânzită” cu rămășițe umane antice. Acestea servesc ca prezentare a primei istorii detaliate. de locuire veche de 300.000 de ani de pe acest sit. diverse grupuri oameni din Antichitate.

Acum putem spune întreaga poveste a acestei peșteri, nu doar fragmente”, spune Zenobia Jacobs, geocronolog la Universitatea din Wollongong, Australia, care a fost printre liderii unuia dintre studii.

Oamenii de știință subliniază că majoritatea rămâne mai vechi de 50.000 de ani. Și acesta este pragul pentru analiza radiocarbonului atunci când se lucrează cu materiale organice. Alte metode de datare nu au putut oferi o imagine clară, deoarece nu exista o hartă suficient de bună a straturilor geologice ale peșterii. Deplasarea straturilor de-a lungul a mii de ani s-a produs din cauza vizuinilor animalelor și a activităților umane. Din această cauză, cultura materială rămâne și artefacte nu pot fi găsite acum în depozite de o vârstă similară.

Citat:

„Pentru a depăși aceste dificultăți, cercetătorii conduși de Jacobs și Richard Roberts, un geocronolog Wollongong, au folosit o metodă de datare care determină când părți din sol au fost expuse ultima dată la lumină. Acest lucru le-a permis să determine vârsta acelor zone ale peșterii în care straturile de sol cultivate au fost deranjate și în cazul în care vârsta părții adiacente a solului a variat foarte mult. Este posibil să nu includă aceste zone atunci când se determină vârsta depozitelor sedimentare în același strat geologic ca și resturile de hominin și unelte.

Primele indicii că orice specie preistorice a locuit în peșteră sunt unelte de piatră care datează de aproximativ 300.000 de ani - săpăturile au început în anii 1980 (vezi „Rudele din peșteră”). Dar cercetătorii nu și-au putut da seama dacă denisovenii sau neanderthalienii le-au făcut. Rămășițele denișovene ale peșterii […] datează de acum 200.000 de ani până în urmă cu 55.000 de ani, în timp ce cele mai vechi rămășițe de Neanderthal au aproximativ 190.000 de ani, iar cele mai tinere au aproximativ 100.000 de ani.”

Metoda de datare optică folosită în noua lucrare determină momentul în care cristalul de feldspat a fost expus ultima dată la lumină. Autorii au măsurat aproximativ 280 de mii de boabe de mineral, obținute din peste 100 de mostre colectate din unelte de piatră și rămășițe găsite în peșteră. Acest lucru a făcut posibilă construirea unei hărți detaliate a vârstelor tuturor straturilor. Datele privind cele mai tinere straturi au fost comparate cu rezultatele analizei cu radiocarbon. Oamenii de știință le numesc foarte fiabile pe cele obținute folosind o combinație de metode de întâlnire.

Noile lucrări duc și la apariția unui nou mister - în peșteră au fost găsite artefacte paleolitice vechi de 43.000 până la 49.000 de ani. Anterior, oamenii de știință credeau că au fost făcute de denisoveni, dar acum s-a dovedit că deja dispăruseră până atunci. Este posibil ca strămoșii direcți ai oamenilor moderni, care au ajuns în peșteră aproape imediat după denisoveni, să fi fost legați de crearea acestor obiecte și să poată chiar grăbi plecarea acestora. Cu toate acestea, rămășițele unor astfel de oameni nu au fost găsite.

Explorarea peșterilor

Peștera a fost explorată pentru prima dată de paleontologul siberian Nikolai Ovodov. În 1978, a făcut măsurători, iar apoi arheologii s-au interesat de el sub îndrumarea academicianului A.P. Okladnikov. Din 1982 oamenii de știință ai Institutului de Arheologie și Etnografie Academia Rusăștiințele studiază cuprinzător peștera Denisova pe cont propriu. De mai bine de 30 de ani, arheologii fac săpături, descoperă noi, necunoscute științei fapte istorice. În cercetare sunt implicați și oameni de știință din cele mai mari laboratoare științifice din alte țări: SUA, Belgia, Japonia și Coreea.

Tabăra inițială de câmp a crescut și a degenerat într-un laborator de cercetare staționar, care examinează obiectele antice găsite la locul săpăturii. În fiecare an, aproape o sută de arheologi, împreună cu oameni de știință din alte specialități, desfășoară o muncă grea și minuțioasă pentru a descoperi secretele peșterii.

Pentru prima dată Peștera Denisova este menționată în cărțile secolului al XIX-lea. Preotul misionar V.I. Verbitsky a descris-o ca pe un obiect care nu merită atenție.

În 1926, artistul N.K. Roerich a vizitat peștera Denisova și a plecat următoarea intrareîn jurnalul său de călătorie "Altai - Himalaya": "Lângă Black Anui pe Karakol - peșteri. Adâncimea și întinderea lor sunt necunoscute. Există oase și inscripții acolo."

În genomul unei specii dispărute - denisovenii - au fost găsite bucăți neobișnuite de ADN, care, se pare, le-au obținut de la alt grup.

Poate că aceasta este o dovadă a existenței unei specii complet diferite de hominini, încă necunoscute științei. Sau ar putea fi prima dovadă genetică pentru una dintre numeroasele specii despre care știm doar din fosile.

Noul hominin și-a pus amprenta pe genomul Denisovan, un hominin dispărut a cărui existență este cunoscută dintr-un os deget și doi dinți găsiți într-o peșteră siberiană. Nimeni nu știe cum arătau denisovenii, din moment ce nu avem alte fosile la dispoziție. Cu toate acestea, geneticienii au reușit să-și descifreze genomul cu mare precizie.

David Reich de la Harvard Medical School (SUA) a studiat cu atenție genomul Denisovan și a ajuns la concluzia că unele segmente nu se încadrează în imaginea de ansamblu.

Genomul sugerează că denisovenii erau veri cu neanderthalienii - dar acest lucru este cunoscut de mult timp. Linia lor s-a despărțit de a noastră acum aproximativ 400.000 de ani înainte de a se împărți în neanderthalieni și denisoveni.

Acest lucru ar trebui să însemne că denisovenii și neanderthalienii erau la fel de diferiți de oamenii moderni, dar la o inspecție mai atentă, domnul Reich a constatat că nu era așa. „Denisovenii par a fi mai departe de oamenii moderni decât oamenii de Neanderthal”, spune el. De exemplu, fragmentele împrăștiate, care reprezintă până la 1% din genomul denisovan, par mai vechi decât restul.

Acest lucru se explică cel mai bine prin faptul că denisovenii s-au încrucișat cu alte specii. Sau ceea ce s-a întâmplat este ceea ce spune însuși domnul Reich: „Denisovenii au păstrat informațiile ereditare ale unei populații arhaice necunoscute care nu au nimic de-a face cu neanderthalienii”.

Johannes Krause de la Universitatea din Tübingen (Germania) consideră că datele prezentate sunt convingătoare, „este greu să le ignori”. Domnul Krause este unul dintre acei geneticieni care studiază genomul Denisovan în căutarea urmelor de încrucișare. Cert este că dinții denisovenilor sunt neobișnuit de mari, de parcă am avea în față o specie mai primitivă. Dacă denisovenii s-au încrucișat cu o specie arhaică, asta ar putea explica totul.

Deci, ce fel de oameni erau aceștia cu care denisovenii s-au căsătorit? Domnul Krause mizează pe o specie pe care o cunoaștem deja, pentru că mulți hominini sunt cunoscuți doar din fosile și nu au fost niciodată analizați genetic. Și mulți dintre ei ar putea întâlni denișoveni pe drum.

O altă opțiune este Homo erectus. Era chiar mai răspândit decât bărbatul din Heidelberg: a ajuns chiar și la Java. Dar populațiile sale vestice - care ocupă același teritoriu ca și denisovenii - nu le puteau aștepta.

Analiza ADN a bărbatului din Heidelberg ar putea clarifica situația, dar acest lucru este mai ușor de spus decât de făcut. Genomul denisovenilor și neandertalienilor a supraviețuit în primul rând pentru că trăiau în locuri reci și uscate. Alți hominini au preferat zonele calde și umede unde ADN-ul se descompune rapid. În Asia, au fost găsite o serie de fosile, a căror identitate specie nu poate fi determinată, iar oamenii de știință s-au luptat până acum fără succes să izoleze probe de ADN din ele.

Oricine s-a dovedit a fi acel popor misterios, principalul lucru este să înțelegem că încrucișarea interspecifică a fost un lucru complet comun în istoria evoluției umane. După ce predecesorii noștri direcți au mers dincolo de Africa, ei „s-au culcat” atât cu neandertalieni, cât și cu denisoveni. Și deși strămoșii vânătorilor-culegători africani de astăzi nu au părăsit continentul, cercetări recente au arătat că ei nu disprețuiau homininii neidentificați. Aparent, acest episod a avut loc în urmă cu aproximativ 35 de mii de ani și erau interesați de reprezentanții unei specii care s-au separat de descendența noastră acum aproximativ 700 de mii de ani.

Rezultatele studiului au fost prezentate la Londra la o întâlnire de discuții a Societății Regale pe tema ADN-ului antic.

Faptul că specia de oameni antici descoperită în 2010 în Peștera Denisova din Munții Altai a fost mai dezvoltată cultural și spiritual decât Neanderthalul său contemporan a fost concluzionat de autorul descoperirii, academician al Institutului de Arheologie și Etnografie al Filialei Siberiei. al Academiei Ruse de Științe Anatoly Derevyanko. Se spune că viața din jurul lui era prea avansată pentru acele vremuri - un denisovan nu putea doar să ascuți bine uneltele, ci chiar să facă găuri și să facă o mulțime de decorațiuni curioase. Acum, geneticienii au confirmat superioritatea culturală a denisovenilor față de neanderthalienii. Și, în general, am aflat o mulțime de detalii interesante...

Denisovan știa ce este „bine” și ce este „rău”...

Ca bază pentru cercetarea noastră, am prelevat mostre de ADN atât de la denisoveni, cât și de la neanderthalieni, precum și de alte soiuri de oameni antici cu vârsta cuprinsă între 30 și 40 de mii de ani și mai mult, a declarat candidatul pentru Komsomolskaya Pravda. Științe biologice, Șef al Laboratorului de Bioinformatică Evolutivă și Genetică Teoretică, ICG SB RAS Dmitri Afonnikov. - Și le-am comparat miARN-urile. Pentru cei care nu știu, aceasta este o structură genică care interacționează cu acidul ribonucleic de matrice și reglează simultan sinteza proteinelor într-un grup de gene.

Mai simplu spus, miRNA este un robinet natural care, asemenea unui arbitru, decide ce trăsături vor domina în noi și care se vor stinge. Așadar, după cum sa dovedit, 3 microARN la denisoveni și 7 la neanderthalieni s-au dovedit a fi deosebit de interesante. Cu toate acestea, au îndeplinit funcții complet diferite - datorită lor, oamenii de Neanderthal au devenit mai puternici, iar denisovenii au devenit mai inteligenți. Și nu de ani de zile!

Pentru a se adapta cumva, omul de Neanderthal a trebuit să aibă o bună regenerare a țesuturilor, - spune cercetătorul de la Institutul de Citologie și Genetică al Filialei Siberiei a Academiei Ruse de Științe, Candidatul de Științe Biologice Konstantin Vladimirovici Gunbin, - Și am fost norocoși pentru a găsi acei microARN care sunt doar responsabili pentru aceste procese. Dar, în cazul denisovenilor, ei reglează direct activitatea genelor care sunt responsabile pentru formarea și funcționarea zonei prefrontale a cortexului cerebral - ea este cea care este în primul rând responsabilă pentru primirea și procesarea informațiilor, precum și capacitatea de a trăiește normal în societate, distinge între faptele bune și cele rele și prevăd consecințele acțiunilor lor.

...și „mai deștept” mai repede decât omul modern!

Mai mult, potrivit oamenilor de știință, creierul uman din Peștera Denisova s-a dezvoltat chiar mai repede decât cel modern.

Acest lucru este dovedit de numărul de mutații ale genelor responsabile pentru zona frontală a creierului, explică geneticianul Dmitri Afonnikov. - Denisovenii au o mulțime de ei, așa că putem spune că „au devenit mai deștepți” mai repede decât oameni moderni. Nu putem spune încă sigur. Dar experiența sugerează că totul a fost exact așa - în orice caz, mintea omului și a maimuțelor de astăzi evoluează conform unui astfel de algoritm.

Dar, după cum știți, ambele ramuri - atât Neanderthalienii, cât și Denisovenii - s-au dovedit a fi fundături. Ceea ce, însă, nu înseamnă că au dispărut în praful mileniilor fără nicio urmă. De exemplu, vechiul homo sapiens, ca urmare a încrucișării, a împrumutat imunitate de la Denisovan împotriva infecțiilor virale. Acest lucru este valabil mai ales pentru locuitorii din îndepărtata Malaezia - s-a stabilit deja că strămoșii lor s-au „împrietenit” cel mai strâns cu denisovenii – acceptând pentru totdeauna de la 4 până la 6 gene ale „Omului Altai” în fondul lor genetic.

Din dosarul „KP”

ÎN jurnal stiintific„Natura” a publicat în 2010 două publicații referitoare la falanga degetului mic al unei creaturi găsite în 2008 în Peștera Denisova din Altai de oamenii de știință de la Institutul de Arheologie și Etnografie al Filialei Siberiei a Academiei Ruse de Științe. Printre autorii materialelor se numără directorul Institutului, academicianul Anatoly Panteleevich Derevyanko și adjunctul său pentru munca stiintifica doctor stiinte istorice Mihail Vasilievici Şunkov. Cercetarea a fost realizată de o echipă internațională, cu participarea atât a specialiștilor ruși, cât și a celebrului paleogenetician Svante Paabo de la Institutul Max Planck pentru Antropologie Evoluționară (Leipzig, Germania), care a condus anterior lucrările de descifrare a genomului Neanderthal. Editorii revistei „Nature” au desemnat și studiul rămășițelor strămoșilor umani antici în lista celor mai importante douăsprezece evenimente din 2010 din lumea științei.