Форум ЛАИ

Расщелина костей (Sima de los Huesos) — пещера на севере Испании в Сьерра-де-Атапуэрка — содержит одну из крупнейших коллекций ископаемых гомининов. Древнейшая ДНК гоминина, расшифрованная на сегодня, была получена из бедра особи, жившей там 300–400 тыс. лет назад. Почти полный митохондриальный геном в три–четыре раза старше небольшого участка неандертальской ДНК возрастом 100 тыс. лет, которая считалась рекордсменом до сих пор.

Маттиас Мейер из Института эволюционной антропологии Общества им. Макса Планка (ФРГ) и его коллеги добились потрясающего успеха. Расщелина костей уже заслужила репутацию важнейшего источника сведений об эволюции человека. Теперь это ещё и кладезь генетической информации.



Со временем ДНК распадается на фрагменты, которые становятся всё меньше и меньше. Весь прошлый год группа г-на Мейера занималась разработкой метода эффективного восстановления этих кусочков. «В таких окаменелостях не встретишь подлинно древнюю ДНК длиннее 35–45 пар оснований, — говорит учёный. — И до недавнего времени ДНК подобного размера не принималась во внимание».

В этом году специалисты доказали пригодность своего метода, расшифровав полный митохондриальный геном пещерного медведя, который тоже был выделен из останков Расщелины костей. Затем наступила очередь двух граммов материала, полученного из кости гоминина.

Самой большой проблемой, конечно, стало загрязнение образца. В кости оставалось так мало аутентичной ДНК, что сплошь и рядом попадались ДНК учёных, проводивших раскопки и сам анализ, несмотря на все меры предосторожности. Чтобы избавиться от них, эксперты искали такие последовательности, в которых остатки цитозина превратились в урацил, — такой тип повреждений характерен для древней ДНК. В конечном счёте учёные выделили достаточно подлинно древних последовательностей, чтобы восстановить митохондриальный геном индивида на 98%.

В Расщелине костей найдены скелеты по меньшей мере 28 особей, живших в среднем плейстоцене. Традиционно их относят к человеку гейдельбергскому и очень ранним предкам неандертальцев. Однако анализ митохондриального генома показал, что они ближе денисовцам — загадочной группе гомининов, родственной неандертальцам, о которой известно лишь по пальцу и моляру. Их останки были обнаружены в Сибири — на 7 500 км восточнее Сьерра-де-Атапуэрка. «Результаты неожиданные, интерпретировать их трудно», — признаёт г-н Мейер.



Едва ли обитатели Расщелины костей были денисовцами или их непосредственными предшественниками: форма зубов совершенно иная. Скорее всего, либо они, либо их родственники породили и денисовцев, и неандертальцев. Или же была какая-то другая группа архаичных гомининов (возможно, в этой роли фигурировал человек прямоходящий), мтДНК которых унаследовали и денисовцы, и жители Расщелины костей. И тогда обретает новый смысл недавнее обнаружение в денисовском геноме следов неизвестного древнего гоминина. (Неандертальцы и человек разумный тоже могли унаследовать эти участки, а потом потерять — большинство линий мтДНК вымирает, даже если данный биологический вид продолжает существовать.)

«Многие считали, что денисовцы жили только на востоке Евразии, — комментирует палеоантрополог Джон Хокс из Висконсинского университета в Мадисоне (США). — Митохондриальная ДНК из Расщелины костей позволяет предположить, что денисовцы были отчасти потомками более ранней западной популяции. Они могут представлять собою результат смешивания самых разных групп населения».

«Очевидно, у неандертальцев и денисовцев очень сложные корни», — подытоживает г-н Мейер.

«Мы только-только начинаем разбираться в отношениях видов, существовавших на протяжении последних 600 тыс. лет», — вторит ему Крис Стрингер из лондонского Музея естественной истории. Кто знает, сколько ещё их было — неизвестных нам популяций, которые напропалую скрещивались...

Некоторые комментаторы разочарованы. «Авторы не пришли ни к какому выводу, — ворчит Эмилиано Брунер из Испанского национального центра изучения человеческой эволюции. — Нет шага вперёд, все гипотезы остались на своих местах». А г-н Стрингер считает, что это нормально для первого взгляда на новый материал.

Единственный способ снять знаки вопроса — это анализ как можно большего количества древней ДНК, в том числе ядерного генома обитателей Расщелины костей. Получение мтДНК оказалось очень сложным делом, а выделить ядерную ДНК ещё труднее, но г-н Мейер всё же надеется раздобыть несколько фрагментов.



На сегодня древнейшему геному приблизительно 700 тыс. лет — это геном лошади, останки которой хорошо сохранились в сибирской вечной мерзлоте. До сих пор считалось, что ДНК возрастом в несколько сотен тысяч лет можно получить только из образцов, попавших в такие идеальные условия. Успех г-на Мейера существенно расширяет этот диапазон, что особенно радует палеоантропологов, ведь останки гомининов крайне редко можно найти в вечной мерзлоте: наши предки всегда предпочитали более тёплые места.

В то же время нельзя не отметить, что Расщелина костей — далеко не самое плохое место для хранения генетического материала. Она лежит на глубине 30 м под землёй и в полукилометре от нынешнего входа в систему пещер. Циркуляция воздуха там минимальная, температура постоянно держится на уровне 5–10 °C. «Если вечная мерзлота — великолепная морозильная камера, то пещера — прекрасный холодильник», — подчёркивает г-н Мейер. Едва ли такие условия уникальны для Расщелины костей. Поблизости находятся пещеры с останками предположительно человека прямоходящего и человека-предшественника...



Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Подготовлено по материалам The Scientist, ScienceNOW и других источников.