Ученые расшифровали геном денисовского человека

То, чего многие антропологи и эволюционные генетики с нетерпением ждали два года, наконец-то произошло. Исследователи из Института Макса Планка под руководством профессора Сванте Пээбо смогли полностью расшифровать геном таинственного денисовского человека. В результате выяснилось, что эти люди приходятся нам с вами весьма близкой родней.

Фото:

Напомним, что все началось еще два года назад, когда в Денисовой пещере на Алтае антропологи нашли останки еще не известного науки древнего представителя рода Homo. По названию места обнаружения этого гоминида сразу же окрестили "денисовским человеком". Первый и самый быстрый анализ ДНК показал, что это существо отличалось как от Homo sapiens, так и от неандертальца, то есть принадлежало к пока что не описанному виду, представители которого были нашими соседями по планете в течение многих сотен тысяч лет.

Следует заметить, что с самого начала денисовскому человеку, в отличие от того же неандертальца, не особенно повезло. Ученым достались лишь фрагменты пальцев его руки и ноги и несколько коренных зубов. По таким скудным останкам достаточно сложно восстановить облик нашего близкого родственника. Кроме того, до сих пор не найдено ни одно орудие труда, которым пользовали денисовцы, а также ни одного предмета их материальной культуры.

Будет справедливым сказать, что до сих пор о том, что это были за люди, практически ничего не известно. И если о неандертальцах мы знаем практически все — и как они выглядели, и что любили кушать на завтрак, и чем заполняли свой досуг, то денисовцы выглядят этаким загадочным белым пятном ранней истории человечества. Ученые выяснили лишь то, что, как и неандертальцы, эти люди успешно скрещивались с Homo sapiens, поскольку у некоторых народов Юго-Восточной Азии и Океании были обнаружены цепочки ДНК, характерные именно для представителей данного вида. Из этого можно сделать вывод, что они стояли на ступенях эволюционной лестницы весьма и весьма недалеко от нас.

Читайте также: В развитии человека обнаружили новую ветвь

Поэтому неудивительно, что целых два года весь научный мир, затаив дыхание, ждал результатов полной расшифровки генома денисовского человека, который проводили специалисты из Института Макса Планка (ФРГ) под руководством профессора Сванте Пээбо. Задачка была не из легких: ведь образцы сначала пролежали в земле несколько тысяч лет, а потом их трогали руками ученые. Поэтому главной сложностью было отделить ДНК самого денисовца от генетических цепочек почвенных бактерий и современных людей (при расшифровке геномов неандертальцев таковыми оказываются чуть ли не 55 процентов материала).

Однако ученые успешно справились с этой задачей. Решили они и другую проблему — ведь самой ДНК было очень и очень мало. Поэтому вместо того, чтобы возиться с двухцепочечными фрагментами этого наследственного вещества, они разделили цепочки и расшифровали их по отдельности. Так что если вдруг одна оказывалась поврежденной, можно было считать информацию с другой и потом восстановить испорченный фрагмент. В результате каждое отдельное азотистое основание ДНК удалось секвенировать в среднем 30 раз, а более 99,9 процентов этихоснований генома были расшифрованы по меньшей мере однажды.

Итак, что же можно сказать о денисовском человеке на основе данных, которые предоставили ученым его гены? Прежде всего, выяснилось, что ученые действительно нашли палец девочки-подростка (что предполагалось и ранее), а зубы принадлежали взрослому, хотя и молодому мужчине. Оба представителя вымершего вида были смуглыми (почти что темнокожими), черноволосыми и кареглазыми, а их рост был несколько ниже, чем у современного человека. Однако сам облик был весьма изящным — денисовцы избежали угловатости, грубости черт и приземистости неандертальцев.

Кроме того, группе Пээбо удалось выяснить, когда же денисовцы отделились от общего ствола гоминид, приведшего к появлению Homo sapiens. Это произошлопримерно 800 тысяч лет тому назад. Однако позже эти люди вступили в контакты с отдельными группами человека разумного, потомки которых ныне живут в Папуа: тамошнее население унаследовало от денисовцев целых 6 процентов своего нынешнего генома. Интересным, однако, оказалось то, что в X-хромосоме современных меланезийцев доля денисовской ДНК чуть ниже, чем в ее Y-гомологе. Это говорит о том, что "распространителями" денисовских генов были в основном представители сильного пола.

Подобное открытие несколько не соответствует традиционным представлениям о межвидовых контактах, происходивших между разными представителями рода Homo. Почему-то принято считать, что более агрессивные сапиенсы истребляли мужчин в популяциях других видов, а женщин брали в "наложницы" — дети же от таких браков воспитывали в племени победителей. Однако если бы контакты с денисовцами протекали исключительно по такой схеме, то у меланезийцев было бы больше чужеродных фрагментов именно в Х-хромосоме.

Так что выходит, что в межвидовых скрещиваниях инициатива все-таки принадлежала денисовцам, а не современным людям. Но как такое могло произойти? Может быть, они похищали дам из групп современного человека или давали приют представительницам слабого пола, отставшим от коллектива в процессе миграции Homo sapiens? Или же те сами охотно выходили замуж за низкорослых и не особенно красивых денисовцев потому, что те были хорошими отцами? Увы, ученые вряд ли смогут дать однозначный ответ на все эти вопросы.

Кроме того, исследование показало, что денисовский человек действительно является нашим самым близким родственником. В его ДНК ученые выявили 111 812 особенностей в основаниях, а также 9499 вставок и делеций (выпадений участков генов и хромосом), характерных для современного человека. В то же время лишь чуть больше ста из них расположены в тех областях генома, которые влияют на экспрессию и структуру генов.

Согласно результатам анализа, большинство изменений в ДНК, которые удалось выявить, не были функциональными (то есть они никак не сказывались на работе самих генов) или же они были локализованы в тех районах наследственного вещества, которые и так отличаются особой вариативностью. Ну, а значимые генные отличия денисовцев от нас, как это ни странно, касались генов, контролирующих развитие нервной системы и связанных с исключительно человеческими заболеваниями (в основном кожи и глаз). Так, удалось определить, что нервная система денисовского человека развивалась в процессе взросления куда быстрее, чем наша (то есть их детство было короче), а к кожным болезням эти люди были менее восприимчивы.

Но самое интересное заключается в том, что с помощью сравнения новой информации с данными о геномах людей и обезьян получилось точно определить индивидуальные черты самого рода Homo и отдельных его представителей. Уже давно было известно, что одна из наших хромосом возникла путем слияния двух своих "коллег", которые и поныне у человекообразных обезьян существуют раздельно. Так вот, точно такая же хромосома обнаружилась и у денисовцев, что подтверждает наличие у нас общего предка. Также любопытно, что после разделения денисовцы и современные люди накапливали генетические мутации с одной и той же скоростью, то есть темпы эволюции у этих видов были одинаковыми, что лишний раз подчеркивает близкое родство.

Читайте также: Интим с неандертальцем помог выжить человеку

Но вот о том, когда и почему денисовский человек вымер, его ДНК ничего не сообщило. Хозяева пальцев и зубов отправились в мир иной где-то 75 тысяч лет назад, но были ли они последними представителями денисовцев? Увы, на этот вопрос пока нет ответа, поскольку данные останки являются единственными следами пребывания денисовских людей на нашей планете. Но, может быть, новые находки смогут хоть как-то пролить свет на тайну исчезновения загадочных обитателей Алтая…

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"