Денисовский человек и другие предки человека. Найден еще один денисовский человек

В геноме вымершего вида - денисовца - обнаружены необычные кусочки ДНК, которые, по-видимому, достались ему от какой-то другой группы.

Возможно, это свидетельство существования совершенно иного вида гомининов, пока неизвестного науке. Или же это первые генетические данные об одном из многочисленных видов, о которых мы знаем только по окаменелостям.

Новый гоминин оставил свои следы в геноме денисовца - вымершего гоминина, о чьём существовании известно по кости пальца и двум зубам, найденным в сибирской пещере. Никто не знает, как выглядели денисовцы, поскольку никаких других окаменелостей в нашем распоряжении нет. Однако генетикам удалось расшифровать их геном с высокой точностью.

Дэвид Райх из Гарвардской медицинской школы (США) тщательно исследовал денисовский геном и пришёл к выводу, что некоторые отрезки не вписываются в общую картину.

Геном говорит о том, что денисовцы были двоюродными братьями неандертальцев - но об этом давно известно. Их линия отделилась от нашей около 400 тыс. лет назад, прежде чем расколоться на неандертальцев и денисовцев.

Это должно означать, что денисовцы и неандертальцы в равной мере отличны от современных людей, но при ближайшем рассмотрении г-н Райх обнаружил, что это не так. «Денисовцы, по-видимому, дальше от современных людей, чем неандертальцы», - утверждает учёный. Например, рассеянные фрагменты, на которые приходится до 1% денисовского генома, выглядят более древними, чем остальные части.

Лучше всего это объясняется тем, что денисовцы скрещивались с каким-то другим видом. Или произошло то, о чём говорит сам г-н Райх: «Денисовцы сохранили наследственную информацию неизвестной архаичной популяции, не имеющей отношения к неандертальцам».

Иоганнес Краузе из Тюбингенского университета (ФРГ) считает представленные данные убедительными, «их трудно игнорировать». Г-н Краузе - один из тех генетиков, которые изучают денисовский геном в поисках следов интербридинга. Дело в том, что зубы денисовцев необычайно велики, как будто перед нами более примитивный вид. Если денисовцы и впрямь скрещивались с архаичным видом, это может всё объяснить.

Итак, что же это был за народ, с которым породнились денисовцы? Г-н Краузе ставит на уже знакомый нам вид, ведь многие гоминины известны только по окаменелостям и никогда не подвергались генетическому анализу. И многие из них могли встретить денисовцев на своём пути.

Другой вариант - человек прямоходящий. Он был распространён ещё шире, чем гейдельбергский человек: добрался даже до Явы. Но его западные популяции - занимавшие ту же территорию, что и денисовцы, - могли их не дождаться.

Прояснить ситуацию мог бы анализ ДНК гейдельбергского человека, но это легче сказать, чем сделать. Геном денисовцев и неандертальцев сохранился прежде всего потому, что они жили в холодных и сухих местах. Другие гоминины предпочитали жаркие и влажные области, где ДНК быстро распадается. В Азии найден ряд окаменелостей, видовую принадлежность которых не удаётся установить, и учёные пока безуспешно бьются над выделением из них образцов ДНК.

Кем бы ни оказался тот загадочный народ, главное - понимать, что межвидовое скрещивание было совершенно обычным делом в истории человеческой эволюции. После того как наши прямые предшественники вышли за пределы Африки, они «спали» и с неандертальцами, и с денисовцами. И хотя предки нынешних африканских охотников и собирателей никогда не покидали континент, недавние исследования показали, что они не брезговали неустановленными гомининами. По-видимому, этот эпизод имел место приблизительно 35 тыс. лет назад, а заинтересовали их представители вида, отделившегося от нашей линии где-то 700 тыс. лет назад.

Результаты исследования были представлены в Лондоне на дискуссионном заседании Королевского общества, посвящённом древней ДНК.

В 2008 г. в Денисовской пещере на территории Алтайского края российскими археологами были найдены останки древних людей: кость последней фаланги пальца руки ребёнка (девочки), коренной зуб, принадлежавший молодой особи мужского пола и фаланга пальца ноги; всего – три фрагмента.

На основе этих фрагментов группа исследователей во главе со шведом Сванте Паабо описала новый вид человека, получившего название Денисовский.

У денисовского человека были карие глаза, каштановые волосы и смуглая кожа.
Выяснилось, что митохондриальная ДНК этих образцов отличается от мтДНК современного человека по 385 нуклеотидам, в то время как митохондриальная ДНК неандертальцев отличается от ДНК Homo sapiens на 202 нуклеотида.

Таким образом, Денисовский человек всё же ближе к неандертальцу, и их эволюционное расхождение произошло около 640 тыс. лет назад (расхождение Homo sapiens и неандертальца относят за 500 тысяч лет до н. э.).

Найдены следы гибридизации Денисовского человека с Homo sapiens: в геноме меланезийцев обнаружено около 5 % общих генов с прочитанным ядерным геномом Денисовского человека.

В то же время общих генов у современного человека и неандертальца от 1 % до 4 % в различных популяциях (за исключением коренных жителей Африки, у которых неандертальские гены отсутствуют).

Вот мнение Анатолия Деревянко, академика, директора Института археологии и этнографии РАН:

Я считаю, что человек современного анатомического типа сформировался из четырех линий: Homo sapiens africaniensis (центральный ствол, от которого идет наибольшее количество видо­образований), Homo sapiens orientalensis (его подвид, человек восточный), Homo neanderthalensis, которого раньше считали предком человека, а потом вычеркнули (думаю, его нужно вернуть обратно, ведь в геноме современного человека до 4% от неандертальца) и Homo sapiens altaensis (денисовец). То есть, эволюция была не линейной, а многофакторной, и денисовец не бесследно исчез, а его вклад в геном современного человека, несомненно, был.

Вместе с останками денисовцев в культурном слое Денисовой пещеры найдены бусы и кольца, орудия труда. Словом, характерные для homo sapiens предметы. Однако находкам 50 тысяч лет. А до сих пор считалось, что человек разумный появился на земле Алтая примерно 40 тысяч лет назад.

Данный (11-й) культурный слой Денисовой пещеры – это странная, пока толком не объяснённая смесь среднепалеолитических артефактов (обычно приписываемых неандертальцам) и позднепалеолитических изделий, характерных для сапиенсов.

Здесь найдена масса предметов, изготовленных из кости: иглы, шилья, основы для составных орудий. Обнаружено много украшений. К примеру, два фрагмента браслета. Рассказывая о них, академик Анатолий Деревянко отметил, что при изготовлении предметов возрастом в 40–50 тысяч лет применялись шлифование, сверление, пиление, полировка.

Хотя раньше считалось, что такие приёмы производства появились 10–15 тысяч лет назад. Удивительно и то, что камень для браслета был доставлен с Рудного Алтая - как минимум, за 200–250 километров.

В Денисовой пещере также найдены бусы, сделанные из скорлупы яйца страуса. Украшение следует признать «импортным», ведь скорлупу яиц страуса археологи находили только в Монголии и Забайкалье. Получается, многие вещи попали в пещеру путём обмена, «по бартеру».

По мнению Анатолия Деревянко, денисовец имел высокую духовную культуру, ведь в пещере найдено много предметов, относящихся не только к быту, но и к искусству.

На раскопках в Европе найдено всего пять или шесть игл возрастом 32–34 тысячи лет. В одной Денисовой пещере, где все находки древнее 40 тысяч лет, уже обнаружено семь игл.
Денисовец умел делать уникальные для своей эпохи вещи! И это не раритеты, не предметы роскоши, а повседневные одежда и обувь.

Связано ли нахождение останков денисовцев среди «умных» предметов человеческого быта с тем, что они, как и homo sapiens, приложили к ним руку?

Непонятно также, почему в Денисовой и соседних пещерах найдены останки неандертальцев, а немногочисленные кости денисовцев обнаружены лишь в одном месте?

Возможно, они не оставляли своих покойников на месте проживания, а хоронили в отдельных местах. Археологам остаётся лишь мечтать, что хоть какое-то из таких палеокладбищ сохранилось, несмотря на изменения климата.

И всё же, почему человек алтайский, в своё время – наиболее развитый, - просуществовав 250 тысяч лет, в конечном итоге вымер?

На фото: Денисовский человек (реконструкция)

Http://ru.wikipedia.org/wiki/Денисовский_человек

Денисова пещера расположена в долине реки Ануй, в 4 км от села Чёрный Ануй Алтайского края.

Из диаграммы видно различие в митохондриальных геномах современных людей (ныне живущих и эпохи позднего плейстоцена), неандертальца и «денисова» человека.

Денисова пещера - один из самых известных археологических памятников эпохи среднего и верхнего палеолита. Она хранит следы деятельности древнего человека. Сотрудники Института археологии и этнографии СО РАН ведут раскопки в Денисовой пещере на протяжении многих лет. Вместе с археологами трудятся геофизики, палеоботаники, антропологи, палеонтологи и другие учёные. Руководит раскопками заместитель директора института доктор исторических наук Михаил Шуньков. Исследователи просеяли кубометры грунта, но никаких останков древних людей долгие годы обнаружить не удавалось. Видимо, наши предки не хоронили своих сородичей в пещерах. И всё же в 2008 году уникальные исследования увенчались успехом - учёные обнаружили три зуба и фалангу мизинца предположительно девочки пяти-семи лет, жившей от 30 до 50 тысяч лет назад.

Мизинец передали в Институт эволюционной антропологии имени Макса Планка в Лейпциге. Йоханссон Краузе из лаборатории палеогенетики, возглавляемой профессором Сванте Паабо (кстати, в этой же лаборатории в прошлом году расшифрован геном неандертальца), выделил митохондриальную ДНК, по которой составил полный геном «денисова» человека. Результаты совместного исследования российских и немецких учёных были опубликованы в журнале «Nature» 24 марта этого года.

ДНК экстрагировали из 30 мг костного порошка мизинца. За прошедшие тысячелетия молекула распалась на фрагменты, учёные обнаружили 9908 таких обрывков ДНК. Большое количество фрагментов удалось расшифровать (секвенировать) и собрать из них «паззл» - молекулу митохондриальной ДНК древнего человека. Для большей достоверности процедуру реконструкции генома повторили, взяв ДНК другого фрагмента кости и использовав иную методику секвенирования. Результаты воспроизвелись с высокой точностью. Учёные считают, что реконструированная ДНК действительно получилась «древняя», не содержащая поздних «загрязнений».

Расшифрованный геном исследователи сравнили с геномами 54 современных людей, одного древнего человека со стоянки Костенки-14 на Дону возрастом около 30 тысяч лет, шести европейских неандертальцев и двух неандертальцев, обнаруженных в гроте Тешик-Таш в Узбекистане и в пещере Окладникова на Алтае (в сотне километров о Денисовой пещеры). Общий размер митохондриального генома у всех трёх человеческих видов и шимпанзе оказался почти одинаков - 16 550-
16 570 пар нуклеотидов.

Выяснилось, что человек из Денисовой пещеры генетически также далёк от современного человека, как и от неандертальца. Причём отличий в геноме «денисовца» и современного человека в два раза больше, чем генетических расхождений современного человека и неандертальца. Последняя общая прародительница всех трёх человеческих видов жила около миллиона лет назад, а пути сапиенсов и неандертальцев разошлись примерно 466 тысяч лет назад.

На основе анализа только митохондриальной ДНК невозможно сказать наверняка, в каком родстве с сапиенсами и неандертальцами состоял «денисов» человек. Морфологические признаки вида определяются не митохондриальной, а ядерной ДНК. Как показывают исследования, информация, заложенная в митохондриальных и ядерных генах, совпадает не всегда. Митохондриальный геном чувствителен даже к эпизодической межвидовой гибридизации, и только ядерный геном несёт в себе исключительно видовые признаки.

Тем не менее уже понятно, что 30-50 тысяч лет назад население Алтая было генетически разнообразным: люди разных генетических линий (неандертальцы, сапиенсы и «денисовцы») совместно проживали на одной территории. Археологические данные подтверждают это. Слой Денисовой пещеры, где был найден мизинец, содержит смесь изделий, характерных для среднего палеолита (скорее всего, оставленных неандертальцами) и позднепалеотических изделий, изготовленных сапиенсами. В археологических находках заметны следы преемственности, смешения и перетекания различных культур друг в друга.

В настоящее время существуют две теории формирования современного человека. Одни исследователи считают, что он появился в Африке. Другие придерживаются мультирегиональной гипотезы, согласно которой сапиенс зарождался и в Евразии. Один из авторов обсуждаемой статьи директор Института археологии и этнографии СО РАН академик А. П. Деревянко - сторонник мультирегиональной теории, согласно которой в наших жилах течёт кровь не только небольшой кучки африканских сапиенсов, но и неандертальцев, а может быть, и азиатских архантропов. Результаты изучения митохондриальной ДНК (мтДНК) человека из Денисовой пещеры не могут служить весомым аргументом ни за его теорию, ни против. Но всё-таки складывающийся образ совместного проживания на одной территории трёх неродственных групп людей, в сочетании с преемственностью и смешением культур, придаёт этой версии правдоподобие.

Кстати, совсем недавно теория А. П. Деревянко получила ещё одно блестящее подтверждение. В журнале «Science», вышедшем 7 мая, опубликована статья всё той же группы немецких учёных из Института эволюционной антропологии имени Макса Планка в Лейпциге с сообщением о полной расшифровке ядерного генома неандертальца. Теперь сомнений практически не осталось - в жилах современных европейцев и азиатов течёт неандертальская кровь.

Лейпциг, Германия, под руководством Кея Прюфера и Сванте Паабо изучили ядерный геном неандертальской дамы, жившей на Алтае около 50 тыс. лет назад. Как и всякое серьезное исследование, эта работа имеет предысторию. Секвенирование ядерного генома неандертальца Сванте Паабо и его коллеги начали еще 2006 году. Это непростая задача, поскольку древняя ДНК давно развалилась на кусочки и часто загрязнена нуклеиновыми кислотами микробов и современных людей. Однако в 2010 году и выяснили, что неандертальцы одарили своими генами Homo sapiens, живущих за пределами Африки.

Сейчас ученые получили уточненный вариант генома, в котором позиция каждого нуклеотида выверена не менее 50 раз.

Bence Viola Фаланга пальца неандертальской женщины

Материалом для исследования послужила ДНК из фаланги безымянного пальца или мизинца взрослой женщины, жившей в Денисовой пещере на Алтае . Фалангу нашли в 2010 году исследователи Денисовой пещеры Анатолий Деревянко и Михаил Шуньков и передали для анализа в Лейпциг.

Не стоит путать неандертальское население Денисовой пещеры с денисовцами.

Они жили там несколько позже, около 40 тыс. лет назад, и хотя состояли в родстве с азиатскими неандертальцами, представляли собой самостоятельную группу рода Homo. той же группой исследователей под руководством Сванте Паабо и также из фаланги пальца.

Геном показал, что родители неандертальской женщины состояли в близком родстве. Это были родные либо двоюродные брат и сестра, а может быть, дядя и племянница, тетка и племянник, дедушка и внучка, бабушка и внук. Ученые пришли к выводу, что родственные браки среди неандертальцев и денисовцев были обычным делом, поскольку те жили небольшими группами и были ограничены в выборе пары. Исследователи полагают, что численность неандертальцев и денисовцев в то время неуклонно сокращалась, их время подходило к концу.

Сравнение геномов неандертальцев, денисовцев и современных людей показало, что разные группы гоминид в позднем плейстоцене , 12-126 тыс. лет назад, встречались, общались и оставляли потомство.

Обмен генами происходил не часто, но достаточно регулярно.

Bence Viola Раскопки в Денисовой пещере

Примерно 77-114 тыс. лет назад неандертальцы разделились на азиатскую и европейскую популяции. Неандертальцы, жившие на Кавказе, обменивались генами с предками современных евразийцев и жителей Австралии и Океании, алтайские неандертальцы — с денисовскими людьми, денисовцы из неведомых пещер — с предками современных жителей материковой Азии и американских индейцев.

Неандертальский вклад в геном современных евразийцев составляет, по подсчетам исследователей, от 1,5 до 2,1%.

А геном денисовского человека, в отличие от неандертальского, содержит 2,7-5,8% ДНК каких-то неизвестных древних гоминид. Возможно, они обособились 1,2-4 млн лет назад от предков современных людей, неандертальцев и денисовцев. Исследователи не исключают, что этот загадочный предок — человек прямоходящий Homo erectus , окаменевшие кости которого антропологи находят, но последовательность ДНК еще не расшифровали. Дальнейшие исследования покажут, так ли это.

Ученые составили перечень последовательностей ДНК, которые отличают современных людей от наших ближайших вымерших родственников. Список отличий получился достаточно коротким. Изменения затрагивают в том числе гены, ответственные за клеточное деление и регуляцию работы других генов. Для того чтобы выяснить, как повлияли эти модификации на облик современного человека и его биологию, генетикам нужно работать дальше.

(Человек из Денисовой пещеры (Denisova hominin)) — вероятно новый вид вымерших людей, известный по крайне фрагментарном материала, обнаруженном в Денисовой пещере. Это второй вид вымерших представителей гоминин, для которого стал известен полный митохондриальный и почти полный ядерный геномы, которые и позволили пролить свет на принадлежность этих останков. Вид жил около 40000 лет назад и имел ареал, пересекающийся по времени и месту с территориями населялись неандертальцами и современными людьми, однако их появление вызвано миграциями из Африки, отличными от переселений Homo erectus, неандертальцев и современных людей.

Открытие

Денисова пещера впервые была исследована в 1970-х годах российским палеонтологом Николаем Оводом, который искал остатки пещерных медведей но нашел первобытные орудия труда. В 2008 году Михаил Шуньков из Российской академии наук вместе с другими российскими археологами из Института археологии и этнографии Новосибирска исследовали пещеру. Они нашли кость пальцев руки несовершеннолетнего гоминины. Артефакты, в том числе браслет, которые были раскопаны в пещере на том же уровне были датированы с помощью радиоуглеродного анализа и изотопному анализу около 40 тис.рокив.до нашей эры. Продолжая раскопки ученые пришли к выводу, что деятельность первобытных людей в этой пещере была непрерывной и началась около 125 тыс.лет до нашей эры.

Ископаемые остатки

Было найдено всего три фрагмента: кость последней фаланги пальца руки ребенка (по результатам секвенирования оказалось, что это девочка), целый коренной зуб, принадлежавший молодой особи мужского пола (его размеры крайне велики по сравнению с другими Homo) и фаланга пальца ноги.

Геном

Команда ученых из Лейпцигского Института эволюционной антропологии общества Макса Планка под руководством шведского биолога Сванте Пяябо (Svante Pääbo) секвенировали ДНК, изъятую из фрагмента кости фаланги детского пальца, найденного в 2008 г.. Российскими археологами в Денисовой пещере на Алтае. Выяснилось, что митохондриальная ДНК этого образца отличается от мтДНК современного человека по 385 нуклеотидов, в то время как митохондриальная ДНК неандертальцев отличается от ДНК Homo sapiens по 202 нуклеотидов. Статью, посвященную этому открытию, было опубликовано в журнале Nature 24 марта 2010 Позже, когда были обработаны последовательности, связанные с ядерным геномом, оказалось, что Денисовская человек все же ближе к неандертальца, и их эволюционное расхождение произошло около 640 тыс. лет назад.

Возраст находок, обнаруженных в пещере в тех же самых слоях, был определен с помощью радиоуглеродного анализа в 40000 лет.

Геном Денисовский человек, прочитанный грубо в 2010 году, удалось видсеквенуваты «набело» (с 30-кратным покрытием) благодаря новым методам работы с древней ДНК. Анализ Денисовская генома подтвердил, что сапиенсы после своего выхода из Африки скрещивались с архаичным евразийским населением — неандертальцами и Денисовке. Исследование также показало, что Денисовке были малочисленной популяцией с крайне низким уровнем генетического разнообразия. Важнейшим результатом является составление подробного каталога генетических изменений, которые закрепились в сапиенсов после их отделения от совместных с Денисовке предков. Некоторые из этих изменений коснулись генов, влияющих на работу нейронов и развитие мозга. Это означает, что между психикой сапиенсов и денисовцев могли быть генетически обусловленные различия.

Найдены следы гибридизации Денисовского человека с Homo sapiens. В геноме меланезийцев обнаружено около 5% общих генов с прочитанным ядерным геномом Денисовский человек. В то же время общих генов у современного человека и неандертальца от 1% до 4% в разных популяциях (за исключением Африки, где неандертальские гены практически отсутствуют).

Ареал и гибридизация

Найдены следы гибридизации Денисовский человек с Homo sapiens (современным человеком). В геноме меланезийцев обнаружено около 5% загальниз генов с прочитанным ядерным геномом Денисовская человека.В то же время общих генов у современного человека и неандертальца от 1% до 4% в разных популяциях (за исключением коренных жителей Африки, в которых неандертальские гены отсутствуют).

Неандертальский «наследство» наиболее выражено в генах жителей Европы и Пакистана, Денисовского человека — у жителей юго-тихоокеанского региона, косвенно указывает на территориальное деление (ареал) этих видив.Не нельзя исключать, что уникальные языка папуасов Новой Гвинеи также связанные с наследием денисовцев.

Появление денисовцев в Азии вероятно вызвано миграциями из Африки, отличными от переселений Homo erectus, неандертальцев и современных людей. «Денисовцев выселились из Африки раньше человека, от Индонезии пришли к Янцзы и возможно поднялись по течению вверх», — говорит академик В. В. Иванов.

В 2013 году антропологи объявили о том, что в древности Денисовке самостоятельно пересекли линию Уоллеса. К такому выводу они пришли, проанализировав данные по наличию в геноме населения юго-восточной Азии следов генома Денисовский человек

Согласно ДНК-исследованию 2013 года, Денисовке рядом с неандертальцами передали часть генома современным людям; также установлено, что неандертальцы скрещивались с анатомически современными людьми и денисивцямы, анатомически современные люди — с денисивцямы, кроме того, Денисовке скрещивались с каким четвертым, ранее неизвестным видом людей.

Археологические находки

Ближе к одиннадцатому слоя Денисовой пещеры были найдены миниатюрные каменные иглы из костей птиц с просверленным ушком, бусины из скорлупы страусиного яйца, бусы из зубов животных, подвески из ракушек, украшения из поделочного камня. Женский браслет, обнаруженный в пещере, был сделан из достаточно хрупкого камня хлоритолита, ближайшие выходы пород которого зафиксированы на Рудном Алтае на границе с Казахстаном в двухстах километрах отсюда. Для обработки камня применялись приемы, совершенно нетипичные для ранней стадии верхнего палеолита: станковая сверления, внутренняя расточка, шлифовка и полировка. Набор технических приемов, применявшихся денисивцями более 45000 лет назад, у людей современного вида типичный для гораздо более поздней эпохи — бронзового века.