Расшифровав митохондриальную ДНК алтайского человека, жившего в Сибири 40 тысяч лет назад, ученые установили: он не Homo sapiens и не неандерталец.
Расшифровка самой древней митохондриальной ДНК предка человека изменила представление биологов о видах гоминид – представителей рода Homo, населявших Евразию 40 тысяч лет тому назад.
Йоханес Краузе (Johannes Krause) и его коллеги из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка (Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology) в Лейпциге и университета Манчестера (University of Manchester) опубликовали свои результаты в последнем выпуске Nature. Они секвенировали мтДНК из кости фаланги мизинца остатков, найденных на Алтае в Денисовой пещере. Слой породы, в котором содержались костные остатки, датируется временем от 48 до 30 тысяч лет тому назад.
При исследованиях ископаемых остатков анализ мтДНК провести проще, чем анализ ядерной ДНК, поскольку в каждой клетке содержится около восьми тысяч копий мтДНК и всего две копии ядерной. Ученые применили тот же метод секвенирования ДНК, что и при недавно завершенном анализе генома неандертальца. При этом они прочитали более 30 тысяч фрагментов нуклеотидной последовательности, перекрывающих друг друга, так что каждый нуклеотид был прочитан в среднем 156 раз, что обеспечивает высокую точность анализа.
Доказательства нового вида
Последовательность мтДНК «денисова человека» биологи сравнили с последовательностями мтДНК современного человека, неандертальца и шимпанзе. Сравнение показало, что «денисов человек» – это новый, неизвестный ранее вид гоминид.
В то время как мтДНК неандертальца отличается от мтДНК современного человека на 202 нуклеотидных позиции, мтДНК «денисова человека» отличается от мтДНК современного человека на 385 позиций, а мтДНК шимпанзе отличается на 1462 позиции. То есть «денисов человек» почти вдвое больше отличается от современного человека, чем неандерталец.
Применив метод молекулярных часов, специалисты нарисовали молекулярно-генетическое дерево, показывающее эволюционные связи между тремя видами рода Homo и сроки разделения его ветвей. Они установили, что общие предки «денисова человека» и остальных двух видов жили около 1 млн лет назад, в то время как расхождение неандертальца и современного человека произошло примерно 466 тысяч лет назад.
Первая миграция вида Homo erectus из Африки в Евразию, как известно, произошла около 1,9 млн лет назад. По-видимому, «денисов человек» мигрировал в Евразию около 1 млн лет назад, и об этой волне миграции ученые до сих пор не знали. Расселившись по нескольким частям континента, этот вид просуществовал по крайней мере до времени 40 тысяч лет назад, а может быть, и дольше. Неандертальцы мигрировали из Африки в Евразию от 500 до 300 тысяч лет назад, а современный человек – около 50 тысяч лет назад.
Разные гоминиды жили одновременно
Новое открытие заставляет биологов пересмотреть картину заселения Евразии представителями человеческого рода. Поскольку остатки неандертальцев и остатки современного человека того же времени (около 40 тысяч лет назад) найдены на расстоянии около 100 км от Денисовой пещеры, вероятно, эти три вида сосуществовали в Южной Сибири одновременно, так же как в Европе сосуществовали современные люди и неандертальцы. А если принять во внимание Homo floresiensis («хоббитов») в Индонезии, то становится ясно, что во времена позднего плейстоцена Евразию населяли самые разнообразные виды гоминид.
До сих пор не было возможности провести анализ ДНК плейстоценовых гоминид, так как в основном их остатки находили в тропических областях, где из-за температуры и влажности очень плохие условия для сохранности ДНК. Но гоминиды жили и в высоких широтах, и находки этих костных остатков представляют очень большую ценность для молекулярно-генетического изучения.
Расшифровка мтДНК «денисова человека» – первый пример того, что эволюционные связи выявляются не по морфологическому описанию костных остатков, а по молекулярно-генетическому анализу. Но для того чтобы окончательно уточнить положение «денисова человека» в эволюции, необходим анализ ядерной ДНК, а уже известная мтДНК в этом случае послужит маркером для идентификации вида.
