Днк денисовцев что это такое
Ученые расшифровали ДНК из костей денисовцев возрастом 200 тысяч лет
На Алтае обнаружены кости, принадлежащие денисовцам. Находки датируются возрастом около 200 тыс. лет, пишет Livescience.com. Они были сделаны в уже ставшей легендарной Денисовой пещере.
Рядом были найдены каменные орудия вымерших гоминидов.
Первые останки этого нового вида человека были найдены в 1984 году в Денисовой пещере.
Долгое время ученым приходилось изучать новый вид всего по нескольким фрагментам костей. Проведенные анализы показали, что денисовцы, по всей вероятности, обитали на территории континентальной Азии, островах Юго-Восточной Азии и Океании. Они могли взаимодействовать или даже смешиваться с неандертальцами и кроманьонцами.
С 1984 года в Денисовой пещере ведутся постоянные раскопки. В последнем исследовании ученые проанализировали 3791 фрагмент костей. Было выяснено по ДНК, что среди костей есть те, которые принадлежат пяти гоминидам. Один из них был неандертальцем, еще трое – денисовцами, причем двое из них могут быть родственниками.
Денисовцы жили в период, когда климат был теплым и напоминал сегодняшний. Останки убитых животных, найденные в пещере, указывают на то, что они питались оленями, газелями, бизонами и шерстистыми носорогами.
Ранее в Денисовой пещере нашли украшения древних людей из мрамора возрастом 45 тыс. лет.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
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.
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
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.
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
Палеогенетики обнаружили на Алтае три кости древнейших денисовцев
Samantha Brown et al. / Nature Ecology & Evolution, 2021
Археологи и биологи исследовали неопределяемые костные фрагменты, обнаруженные в Денисовой пещере, и с помощью анализа пептидов обнаружили пять костей гоминид. Палеогенетикам удалось выделить митохондриальную ДНК из четырех образцов, три из которых принадлежали денисовцам, а один — неандертальцу. Останки денисовцев находились в богатом на археологический материал культурном слое возрастом около 187–217 тысяч лет — это древнейшие надежно датированные костные останки представителей этой вымершей популяции людей. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution.
На территории Солонешенского района Алтайского края в долине реки Ануй расположена Денисова пещера. Первые археологические работы здесь начались еще в 1978 году и продолжаются по сей день под руководством Михаила Шунькова (Mikhail Shunkov) из Института археологии и этнографии СО РАН. Мировую известность этот памятник приобрел в 2010 году, когда в журнале Nature была опубликована статья, посвященная неизвестной популяции людей с Алтая эпохи среднего палеолита. Палеогенетики секвенировали митохондриальную ДНК, которая оказалась отличной и от неандертальской, и от кроманьонской.
В последующие годы палеогенетики обнаружили кости и моляры еще трех денисовцев, а также одной девочки, чей отец оказался денисовцем, а мама — неандерталкой. Ученые предполагают, что предки неандертальцев и денисовцев вышли из Африки не менее 500–600 тысяч лет назад и достаточно быстро разделились. В 2018 году останки этой популяции впервые идентифицировали за пределами Денисовой пещеры. Выяснилось, что еще в 1980 году в тибетской пещере Байшия нашли челюсть с двумя зубами, принадлежавшую денисовскому человеку.
Современные популяционные исследования показывают, что эти архаичные люди, по всей видимости, дважды смешивалась с предками современных людей. Денисовские гены присутствуют у австралийских аборигенов, островного населения Юго-Восточной Азии и Океании. Недавно стало известно, что лидером по количеству денисовских генов оказались филиппинские негритосы. Возможно, контакты с архаичной популяцией позволили некоторым народам лучше адаптироваться к экстремальным условиям. Так, денисовские гены помогают тибетцам не страдать от гипоксии в условиях высокогорья.
Пять обнаруженных фрагментов костей гоминид из Денисовой пещеры, описанных в исследовании
Samantha Brown et al. / Nature Ecology & Evolution, 2021
Археологи и биологи из Австрии, Великобритании, Германии и России при участии Сванте Пэабо (Svante Pääbo) из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка и Анатолия Деревянко (Anatoly Derevianko) из Института археологии и этнографии СО РАН исследовали 3791 неопределяемый костный фрагмент, обнаруженный в разных культурных слоях восточной галереи Денисовой пещеры. С помощью пептидного массового фингерпринта исследователи искали белки в костном коллагене, которые позволяют идентифицировать останки на уровне рода, семейства, а иногда и вида.
Большинство костных фрагментов происходило из 14-го и 15-го слоя, где раньше останков гоминид не находили, хотя в пещерных отложениях 15-го слоя присутствовала ДНК денисовцев. Подавляющее большинство проанализированных фрагментов оказались останками крупных травоядных (Bos/Bison, Equidae и Cervidae) и плотоядных животных, что соотносится с результатами прошлых исследований. Пять костных фрагментов содержали пептиды, характерные для гоминид (четыре из 15-го слоя, один — из 12-го). Ученые отметили, что человекообразные обезьяны на Алтае не известны, поэтому кости наверняка принадлежат людям.
Палеогенетики решили установить видовую принадлежность этих останков. Им удалось извлечь достаточное количество митохондриальной ДНК в четырех из пяти случаев (Denisova—17, Denisova—19, Denisova—20, Denisova—21). Оказалось, что три образца принадлежали денисовцам, а один — неандертальцу (Denisova—17).
Стратиграфия и хронология недавно обнаруженных окаменелостей из восточной галереи Денисовой пещеры
Samantha Brown et al. / Nature Ecology & Evolution, 2021
Филогенетические деревья недавно обнаруженных окаменелостей
Samantha Brown et al. / Nature Ecology & Evolution, 2021
Аддис-Абеба – Горно-Алтайск – Порт-Морсби: маршрут длиною в ДНК
В живописной долине реки Ануй на Алтае, напротив суровой горы Дедка, в основании горы Бабка зияет зев Денисовой пещеры. Пещера не слишком большая, но и маленькой её назвать нельзя. Пещера расположена крайне удачно и в каменном веке, наверное, претендовала на статус уютного и комфортабельного жилища. Поэтому со времени около 300 тысяч лет назад – фактически с момента заселения Южной Сибири – люди проживали тут практически непрерывно, вплоть до нашей эры. Этот факт, в свою очередь, стал причиной повышенного внимания к Денисовой пещере со стороны современных археологов. Десятки лет раскопок дали уникальный материал, позволяющий судить о перипетиях жизни наших пращуров. В числе многого прочего были найдены и останки самих этих пращуров. К сожалению, сохранилось от них крайне немного: три зуба и маленькая косточка пальца.
Два зуба, найденных ещё в 1984 году в разных слоях, датированных 60 и 120 тысяч лет назад, имеют архаичную морфологию и описывались как «неандерталоиды». Но в настоящее время гораздо больший интерес вызвали новейшие исследования другого зуба – третьего левого верхнего моляра – и последней фаланги мизинца, обнаруженных в более молодом слое, с датировкой от 50 до 30 тысяч лет назад (об этих находках мы уже кратко писали). Строение фаланги не слишком информативно. Моляр очень большой и имеет ряд примитивных признаков, типичных скорее не для неандертальцев, а для более архаичных гоминид. Впрочем, делать эволюционные и таксономические выводы на основе изучения единичных зубов – крайне рискованное и неблагодарное занятие. Например, если принять, что указанный зуб из Денисовой пещеры – не третий, а второй моляр, то он «станет» гораздо более неандерталоидным. К тому же, известна значительная индивидуальная и расовая изменчивость зубов среди современных людей; почему же такой не могло быть и среди неандертальцев? Посему столь фрагментарные и единичные останки людей, какие были обнаружены в Денисовой пещере, всегда не слишком вдохновляли антропологов на сколь-либо широкие обобщения.
Ситуация кардинально изменилась с появлением методики выделения ДНК из ископаемых костей. Любая часть скелета включает тысячи и тысячи клеток с копиями главной органической молекулы, в которой записана вся история предыдущих поколений. Зубы в этом отношении – самая ценная часть скелета, потому что прочная эмаль защищает внутреннюю часть от внешних влияний, бактериальных загрязнений и, что немаловажно, от ДНК современных исследователей – археологов, антропологов и генетиков, через чьи руки проходят находки. Конечно, сложностей в деле выявления, расшифровки и интерпретации древней ДНК чрезвычайно много. Кроме чисто технических, это помянутые загрязнения чужими ДНК, изменения настоящей ДНК со временем, её плохая сохранность и фрагментарность, неопределённая скорость мутаций. Одной из самых больших проблем является пока ещё малое количество изученных древних образцов ДНК. Как ни удивительно, довольно много исследовалась ДНК неандертальцев, но крайне мало известно о ДНК древнейших людей современного вида, хотя потенциальных возможностей здесь сколько угодно. В итоге, ДНК неандертальцев сравнивается с современной, без учёта ДНК людей – наших предков, живших синхронно с неандертальцами и в промежуточном временном отрезке – от 40 тысяч лет назад до современности. Тем более ничего неизвестно о ДНК людей, предшествовавших неандертальцам, так как из-за слишком большой древности она просто не сохранилась (или её пока не научились выделять). Так что выводы о расхождении линий неандертальцев и сапиенсов генетики вынуждены делать, сравнивая и тех, и других с шимпанзе! C точки зрения классической антропологии это выглядит по меньшей мере странно (сравнение скелетных параметров типа «шимпанзе – неандерталец – современный человек» – классика XIX и начала XX века, но в современном исследовании выглядело бы анахронично). При таком наборе данных далеко не всегда ясно, какие варианты генов более древние, какие – новые, и уж тем более неясно, когда они стали такими, какими мы их видим сейчас. Фактически, современная палеогенетика даёт некое схематичное древо расхождений основных филогенетических ветвей, на котором достаточно достоверна последовательность расхождений, но нет абсолютных датировок. Оценки времени возникновения тех или иных мутаций, приводимые генетиками, весьма приблизительны и их никак нельзя принимать как точные. Отдельной проблемой современных генетики и тем более палеогенетики является то, что неизвестно значение подавляющего количества мутаций. То есть, может быть известно, что некий ген ответственен за синтез определённого белка или же нарушение работы некоего гена ведёт к определённому заболеванию, но каковы наглядные последствия работы нормального варианта гена – как они проявляются в жизни человека – как правило, остаётся неизвестным. Это вызвано тем, что почти каждый внешний признак и уж тем более каждая особенность поведения зависят от действия сразу множества генов; оценить их совокупную работу – крайне сложная задача. Классический палеоантрополог находится в выигрышном положении: когда он, например, оценивает ориентацию барабанной пластинки височной кости, он фактически одним махом оперирует десятками, если не сотнями, генов, проводит по сути многомерный анализ огромного генетического комплекса. Но когда генетики разберутся с действительным назначением большинства генов и смогут достоверно оценивать их взаимодействие, генетика окажется «на коне». Одинаково выглядящие признаки запросто могут быть обусловлены разными генами. В этом случае палеоантрополог может быть введён в заблуждение ложным сходством или, по крайней мере, его выводы будут всегда иметь большой момент неопределённости. Генетик же точно скажет, что гены разные, стало быть сходство – лишь внешнее, и родство, таким образом, – отдалённое. К сожалению, пока это дело будущего, а в настоящее время определённости в выводах генетиков не больше, чем в выводах палеоантропологов. Но вернёмся к людям из Денисовой пещеры.
Новое исследование было посвящено расшифровке ядерной ДНК, которая гораздо более информативна. Согласно анализу огромного количества генетических сходств и отличий, выяснилось, что популяции неандертальцев и сапиенсов разошлись 270-440 тысяч лет назад (позже, чем жила общая «митохондриальная праматерь», поскольку в ядерной ДНК отражается смешение групп, ведь она наследуется не исключительно по женской линии). «Денисовцы» по ядерной ДНК оказались всё же гораздо ближе к неандертальцам, чем к сапиенсам: сначала разошлись линии сапиенсов и общих предков неандертальцев с «денисовцами», а несколько позже – линии неандертальцев и «денисовцев». Отличие от данных по митохондриальной ДНК может быть объяснено либо тем, что «денисовский» вариант митохондриальной ДНК «потерялся» в перипетиях сложной судьбы неандертальцев (во время резкого сокращения численности из-за похолодания, например), либо тем, что «денисовцы» получили его в результате более поздней метисации с какими-то неизвестными нам пока людьми по пути на Алтай или уже на самом Алтае.
Палеолитические орудия, найденные в разных слоях Денисовой пещеры, относятся к достаточно стандартному мустье (культура неандертальцев; в нижних уровнях) и верхнему палеолиту (культура древнейших сапиенсов; в верхних отложениях). Интересно, что в одиннадцатом слое, из которого происходят моляр и фаланга, послужившие источником ДНК для исследования, мустье довольно плавно перетекает в верхний палеолит, между ними нельзя найти резкой грани, столь типичной для памятников Европы. Это может быть объяснено смешанностью слоя (тем более, что слой накапливался в течение десятков тысяч лет), но не исключено, что тут мы наблюдаем культурную преемственность или взаимовлияние «денисовцев» и сапиенсов. В этом смысле показательно, что ранее расшифрованный митохондриальный геном подростка из пещеры Окладникова на Алтае оказался типично неандертальским (обломки плечевой и бедренной кости имеют возраст 30-38 тысяч лет назад), тогда как у взрослого человека из той же пещеры геном оказался современным (его плечевая кость датирована временем 24 тысячи лет назад). Эти и другие кости и зубы из пещеры Окладникова ассоциированы с поздним мустье, но не имеют морфологических признаков, которые позволили бы однозначно отнести их к неандертальцам, хотя в строении костей подростка отмечались архаичные черты. В ближайшем местонахождении с костями древнего человека, из которых была извлечена митохондриальная ДНК – Тёшик-Таше (Узбекистан, датировка неопределённая), – эта ДНК тоже оказалась типично неандертальской. Иначе говоря, в период 20-40 тысяч лет назад на Алтае и в ближних регионах оказывается три варианта людей, изготавливавших мустьерские орудия: «денисовцы», люди, идентичные неандертальцам по митохондриальной ДНК, но почти современные анатомически и, чуть позже – типичные сапиенсы. Не много ли? А может, такая ситуация отражает как раз смешение сапиенсов с более древними аборигенами Азии?
Особенно интересны выводы исследователей относительно сходства ядерного генома древних обитателей Денисовой пещеры и современных жителей Меланезии – папуасов и аборигенов острова Бугенвиль. Путём сложных расчётов генетики пришли к выводу, что современные меланезийцы имеют примерно 4,8% общих генов с «денисовцами», тогда как другие люди планеты их не имеют вообще. К этому следует прибавить 2,5% генов, доставшихся меланезийцам от неандертальцев (так же, как и всем прочим «неафриканцам», ибо африканские негроиды – единственные «чистокровные» сапиенсы на планете, остальные, согласно новейшим расчётам, имеют неандертальскую примесь). В итоге, примерно 7,4% генов (сумма не сходится из-за неравных оценок погрешности) меланезийцы получили по пути на свои острова от древнейших аборигенов Европы – неандертальцев – и Азии – «денисовцев». Конечно, это не значит, что предки папуасов непременно прошли через Алтай, это даже практически невероятно; суть в том, что гены «денисовцев» были распространены и у других древних азиатских популяций, в том числе тех, кто жил на берегу океана, на пути следования предков меланезийцев. Правда, такие построения генетиков не могут не вызвать удивления классических антропологов. Дело в том, что меланезийцы, хотя и были всегда сильно обособлены географически, всё же не были изолированы абсолютно. У них должно быть значительное родство с австралийскими аборигенами (хотя на эту тему есть фактически противоположные точки зрения – от признания теснейшего родства до утверждения почти независимого происхождения) и веддоидными племенами Индии, Шри-Ланки, Калимантана и ряда других островов, полинезийцы и микронезийцы по всем данным имеют примерно половину меланезийских генов, а генный дрейф от меланезийцев в южноазиатские популяции виден невооружённым взглядом по лицам жителей Индонезии и Юго-Восточной Азии. Кроме того, меланезийцы не ограничиваются папуасами и бугенвильцами, было бы странно, что лишь эти две группы имеют примесь «денисовских» генов; другие же группы меланезийцев живут в Малакке, на Филиппинах, на Андаманских островах, в юго-восточной Индонезии, до исторического времени жили в самых разных местах Юго-Восточной Азии. Таким образом, «денисовские» гены непременно должны встречаться не только у папуасов и бугенвильцев, но и прочих обитателей обширнейшего региона. К сожалению, в статье, описывающей геном людей из Денисовой пещеры, не указано, какие конкретно популяции вошли в исследование, сказано лишь, что «неафриканских» геномов было 44. Любопытно, что специальное подробное исследование отдельных геномов показало, что у монголов и китайцев, согласно генетическому анализу, «денисовских» генов нет, что было бы логично, учитывая упомянутую возможность культурного взаимодействия «денисовцев» и первых алтайских сапиенсов.
С другой стороны, митохондриальный геном верхнепалеолитического человека из Костёнок 14 в Воронежской области (30 тысяч лет назад) типично сапиентный. А ведь этот индивид – великая загадка палеоантропологии, поскольку по строению черепа он удивительно схож с современными меланезийцами! Было бы крайне интересно проанализировать его ядерную ДНК, ведь мтДНК не имеет хорошей «разрешающей способности» при различении рас современных людей. Конечно, не стоит рисовать путь предков современных папуасов чересчур сложным – из Африки через Алтай, потом назад – в Воронежскую область, а оттуда на острова Тихого океана. Просто схожие люди могли распространяться в разных направлениях в разное время, а мы находим лишь мелкие кусочки мозаики их перемещений.
Примечательно, что множество ранее проведённых исследований геномов современных людей привело генетиков к созданию «гипотезы африканской Евы» или «концепции замещения», один из важнейших пунктов которой гласит, что расселявшиеся из Африки сапиенсы совсем не смешивались с местными группами древних гоминид. Поискам следов такого смешения были посвящены специальные работы, но до сих пор достоверно и чётко их никто не мог обозначить, хотя сомнения в полной чистокровности нашего вида были всегда. Лишь в 2010 году, в ходе исследования почти полного ядерного генома неандертальцев, было показано, что неафриканские популяции современных людей имеют от 1 до 4% неандертальских генов. Исследование генома древних людей из Денисовой пещеры явилось революционным, поскольку показало, что не одни неандертальцы дали свой генетический вклад в современный генофонд, а «концепция замещения» не столь абсолютна, как это казалось генетикам предыдущие двадцать лет. Можно ожидать, что изучение большего количества современных и древних людей откроет ещё немало источников современного человеческого разнообразия.
Статья готовится к публикации в журнале «Природа».