Розшифрована ДНК гейдельберзької людини з Іспанії

Навчання 23 жовтня 2024

Відсоток просунутих алелей, що збігаються у гомінід Сіма де лос Весос з геномами сучасної людини, неандертальця і денисівця.

Новина, опублікована щойно в Nature - насправді, не зовсім новина. Повідомлення про те, що нарешті розшифрована ядерна ДНК гомінід з печери Сіма де лос Весос (Іспанія), вперше прозвучало у вересні минулого року в Лондоні, на 5-й конференції Європейського товариства з вивчення еволюції людини.

Всі чекали подробиць. Ось вони!

Нагадаємо, що в печері Сіма де лос Весос знайдені останки 28 особин, яких відносять до гейдельберзької людини. Вік кісток - 430 тисяч років. Виходячи з деяких особливостей анатомії, іспанських гомінід багато фахівців записували в предки до неандертальців.

У 2013 році вдалося секвенувати мітохондріальний геном весосців (виділений зі стегнової кістки XIII, див. http://antropogenez.ru/single-news/article/362/). Інтригою тоді виявилася близькість людей з Весос до денисівців - а не до неандертальців, на яких вони так схожі! Однак мітохондріальна ДНК, що передається тільки по жіночій лінії, не відображає всіх деталей еволюційної історії. Всі чекали, що буде далі.

Отже, генетики на чолі зі Сванте Паабо (швед. Svante Pääbo) спробували виділити з цього ж стегна ядерну ДНК, але оскільки її збереження виявилася поганою, підключили додаткові зразки - ще один фрагмент стегна, а також різець, корінний зуб і лопатку. Щоб уникнути забруднення, всі зразки разом з вміщуючою їх осадовою породою зберігалися в охолоджених стерильних контейнерах. Ендогенна ДНК була виділена з усіх зразків, проте з лопатки - в занадто фрагментарному вигляді. З інших зразків, для контролю, взяли мітохондріальну ДНК, яка здебільшого збіглася з мтДНК зі стегна XIII. Це означає, що всі зразки генетично близькі. Великий шматок статті присвячений опису хитрощів, на які йшли дослідники, щоб відрізнити автентичну стародавню ДНК від сучасних забруднень.

Вченим вдалося відновити значні фрагменти ядерної ДНК, отриманої зі стегна, різця і моляра - для чого довелося збирати «пазл» зі шматочків розміром у 25 - 40 пар нуклеотидів. У підсумку вийшли ділянки ДНК довжиною від 189 тисяч до 2 млн. пар нуклеотидних підстав.

Стегнова, різець і моляр, як виявилося, належать чоловікам (для лопатки і другої стегнової підлоги встановити не вдалося).

Щоб визначити родинні зв'язки весосців, генетики зіставили отримані результати з геномами алтайського неандертальця, денисівської дівчинки і сучасного африканця - пігмея мбуті. Дослідники порівнювали позиції, в яких ці геноми відрізняються від ДНК мавп - шимпанзе, бонобо, горили, орангутана і макаки резусу.

Ось що вийшло для стегна AT-5431 і різця: збіг з неандертальськими алелями на 43% і 39% відповідно. З денисівцями ж збігається лише 9% алелей для стегна і 7% для різця. Таким чином, іспанські гомініди відносяться швидше до предків неандертальців, ніж денисівців. Останки гомінід із Сіма де лос Весос.

Моляр дав таку саму картину, хоча не таку чітку, оскільки з моляра вдалося виділити менше генетичного матеріалу.

Для порівняння, зіставлення генома алтайського неандертальця з іншими неандертальцями Європи і Кавказу дає 69 - 75% збігу «просунутих» алелей. Тож весосці приблизно в 2 рази ближчі до спільного предка денисівців і алтайського неандертальця, ніж неандертальці Європи і Кавказу.

Виходить, гомініди з Сіма де лос Весос - або предки неандертальців, або їхні близькі родичі, які жили після того, як лінія неандертальців відокремилася від загального предка з денисівцями. За оцінками генетиків, ця подія сталася 381 - 473 тис. т. н. Згідно з цими ж методиками, предки неандертальців і сапієнсів розділилися 550 - 765 тис. років тому.

Залишається питання з мтДНК. Чому у іспанських гомінід вона денисівська? Автори раніше вже висловлювали дві гіпотези. Або у весосців були дві сильно різноманітні мтДНК - одна неандертальська, інша денисівська. Або якась невідома група гомінід передала свою мтДНК і денисівцям, і іспанцям. Тепер додається третя версія: знайдена у гомінід Сіма де лос Весос мітохондріальна ДНК - дійсно типова для ранніх неандертальців. А мтДНК, виявлена у класичних неандертальців Європи, дісталася їм пізніше від якихось мігрантів з Африки. Такими мігрантами в середньому плейстоцені могли бути люди, схожі на Homo erectus, останки яких знайдені в Європі в місцях перебування Чепрано і Мала Баланіка. Якщо з цих товаришів вдасться здобути ДНК - висунуту гіпотезу можна буде перевірити...

Див. також (клацніть, щоб переглянути):