Денисовцы и их связь с неандертальцами. Неандертальцы, денисовцы и современные люди десятки тысяч лет назад встречались, общались и оставляли потомство. Из досье "КП"

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.

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.

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.

В январском номере журнала Nature вышло сразу две статьи о времени обитания первобытного человека на территории Южной Сибири — в знаменитой Денисовой пещере. Исследователи уточнили датировки: когда и кем была заселена пещера. И если про неандертальцев и людей современного типа (Homo sapiens) мы что-то помним со школьной скамьи, то кто такие денисовцы?

Копия зуба денисовца. Фото: Commons.wikimedia.org

Денисова пещера находится на юге Алтайского края. Археологические работы там ведутся с 1982 года. За время раскопок было обнаружено 22 культурных слоя с останками людей, связанные с ними артефакты и кости животных. Самые значимые открытия ждали археологов в 11-м слое возрастом 50 тысяч лет — в нём были сделаны находки, которые прославили Денисову пещеру на весь мир. Это три коренных зуба, фаланга мизинца, костяные орудия и женские украшения.

Расшифровка ДНК костных останков произвела сенсацию и в топ-листе научных прорывов 2012 года, по версии журнала Science, заняла второе место (после открытия бозона Хиггса). Выяснилось, что останки принадлежат виду людей, ранее науке не известному. До этого считалось, что Евразию населяли только два вида людей — неандертальцы и пришедшие следом за ними кроманьонцы (предки Homo sapiens). Генетический анализ показал, что новый вид (его назвали денисовским человеком) близок к неандертальцам, но всё-таки разошёлся с ними по разным ветвям эволюции около 640 тысяч лет назад.

После открытия генетиков все обнаруженные в пещере объекты и артефакты были тщательно и многократно исследованы. По ним проведены десятки научных работ в мировых лабораториях мира. Фаланга мизинца, как выяснилось, принадлежала девочке возрастом 7-12 лет. Частично воссоздан её облик: она была темнокожей и кареглазой.

Денисова пещера. Фото: РИА Новости / Александр Кряжев

Обнаружить гены денисовского человека у современных жителей Евразии учёные не смогли (в отличие от генов неандертальцев — их у нас может быть до 4%). Единственный народ из ныне живущих на Земле, который хоть как-то генетически связан с этой загадочной популяцией, обитает на островах Меланезии, что к северо-востоку от Австралии. У его представителей найдено 5% общих генов с прочитанным геномом денисовцев.

Установлено, что на протяжении 200 с лишним тысяч лет Денисова пещера была домом для трёх видов людей. Они обитали там всю эпоху палеолита, которая завершилась 12 тысяч лет назад. А денисовские люди жили в ней 50 тысяч лет назад.

«За годы работы в Денисовой пещере мы получили целый ряд ярких свидетельств, что на этой территории именно денисовцам принадлежит становление культуры верхнего палеолита, которую во всём мире принято связывать с распространением Homo sapiens, — говорит директор Института археологии и этнографии СО РАН Михаил Шуньков . — А наиболее древний на сегодняшний день костный фрагмент денисовца был найден в самом нижнем слое Денисовой пещеры, возраст которого более 300 тысяч лет!».

© Globallookpress.com

© Globallookpress.com

© Globallookpress.com

© Globallookpress.com

Bence Viola / Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology

Девочка-подросток, фрагмент кости которой недавно обнаружили в Денисовой пещере, была дочерью женщины-неандертальца и мужчины-денисовца, говорится в Nature . Ученые впервые нашли прямого потомка двух вымерших видов. Предположительно, подобные смешанные союзы встречались довольно часто.

Денисовским человеком называют вымерший вид или подвид людей, которые населяли Южную и Восточную Азию и вымерли около 40 тысяч лет назад. Как выглядели денисовцы, неизвестно, так как пока были найдены несколько коренных зубов и отдельных костей или их фрагментов. Зато благодаря расшифровке их генома выяснилось, что денисовцы скрещивались как с людьми современного типа, так и с неандертальцами, с которыми они разделились, по разным оценкам от 390 до тысяч лет назад. В Денисовой пещере находили не только останки денисовцев, но и кости неандертальцев из так называемой Алтайской популяции, которая обитала в Сибири около 120 тысяч лет назад.

В 2014 году в Денисовой пещере археологи обнаружили фрагмент длинной кости денисовского человека (Denisova 11). Радиоуглеродный анализ показал, что денисовец жил более 50 тысяч лет назад. Исследователи из Германии, России, Канады и Великобритании под руководством Сванте Паабо из Института эволюционной антропологии общества Макса Планка проанализировали толщину кости Denisova 11 и предположили, что это был подросток 11-13 лет. Также они определили последовательность полного генома и выяснили, что это была девочка.

Чтобы определить, к какому виду она относилась, неандертальцам или денисовцам, авторы работы сравнили геном Denisova 11 с референтными геномами денисовского человека и алтайского неандертальца. Оказалось, что в геноме девочки 38,6 процентов аллелей соответствуют неандертальскому, а 42,3 процента - денисовскому геному.

Затем ученые сравнили количество трансверсий (мутаций, при которых пуриновое основание в ДНК заменяется на пиримидиновое и наоборот) в геноме денисовки с мутациями в денисовском и двух неандертальских геномах (европейского и алтайского неандертальцев). Судя по степени различия геномов, в геноме девочки был один набор неандертальских хромосом и один - денисовских.

Кроме того, исследователям удалось определить происхождение родителей денисовской девочки. Ее мать оказалась генетически больше похожа на европейских неандертальцев, которые жили на территории современной Хорватии около 30 тысяч лет назад, а не на алтайскую популяцию. Предположительно, ее предки и алтайские неандертальцы разделились около 140 тысяч лет назад, а от европейской ветви эта популяция отделилась около 100 тысяч лет назад. У отца Denisova 11 тоже был неандертальский предок, который жил за 300-600 поколений до него.

Предположительные родственные связи и перенос генов между неандертальцами и денисовцами.

V.Slon et al. / Nature, 2018

Ученые считают, что когда древние люди встречались, они часто скрещивались между собой. Другое дело, что такая возможность была ограничена, ареалы обитания неандертальцев и денисовцев мало пересекались. Возможно, что смешанные потомки двух видов были менее жизнеспособны, чем чистокровные, и поэтому неандертальцы и денисовцы не смешались, а сохранились, как отдельные виды.

По словам руководителя российских археологов, научного руководителя Института археологии и этнографии СО РАН академика Анатолия Деревянко, он высказывал две гипотезы относительно сосуществования неандертальцев и денисовцев.

«Первая ― антагонистическая, когда два вида конкурируют вплоть до взаимного уничтожения и даже употребления себе подобных в пищу. В пользу этого говорит отсутствие предметов индустрии неандертальцев в Денисовой пещере - только фрагменты останков их самих. Хотя, замечу, что в расположенной в 45 км (по прямой) пещере Окладникова найдено достаточное количество неандертальских каменных изделий, более архаичных по сравнению с денисовскими.

Вторая гипотеза ― что между неандертальцами и денисовскими людьми были комплементарные отношения, вплоть до скрещивания. В пользу этого варианта говорит последнее открытие... В том же одиннадцатом слое в 2016 году был найден фрагмент человеческой кости, настолько крошечный, что пока не удалось установить его точное место в скелете. Но секвенирование полученной из косточки ДНК показало ― эта девочка не младше 13 лет была гибридом неандертальца и денисовца, причем в четвертом поколении. Заметим, что метисное разновидовое потомство (например, лошади и осла) не способно к дальнейшему размножению. Коль скоро неандертальцы и денисовцы скрещивались неоднократно, то из этого следует их принадлежность к одному биологическому виду при всех уже установленных культурных и генетических различиях.

Это чрезвычайно важное фундаментальное открытие. Денисовцы и неандертальцы скрещивались и с ранними людьми современного вида, сформировавшимися в Африке 200―150 тысяч лет назад. Всё это свидетельствует о единстве биологического вида, расселявшегося в Африке и Евразии...», говорит Деревянко.

Денисовский человек («денисовец») представляет собой отдельную популяцию древних людей, отошедших от «основной ветви» развития человечества, примерно миллион лет назад. Денисовец известен по фрагментарному материалу из Денисовой пещеры в Солонешенском районе Алтайского края России.

Денисовская пещера в Солонешенском районе на Алтае - пока единственное место, где обнаружены прямые доказательства существования денисовцев - остатки их быта и окаменелости. Впервые этот регион был заселён людьми около 65 000 лет назад.

Денисовский человек - ископаемый подвид древних людей, фрагменты останков которого были обнаружены в Денисовой пещере на Алтае. ДНК денисовцев отличается от ДНК неандертальца и вида Homo sapiens, но ближе к неандертальцу. Возможно, ветвь денисовских людей отделилась от эволюционного древа около 700 000 лет назад.

В Денисовой пещеры были найдены миниатюрные иглы из костей птиц с просверленным ушком, бусины из скорлупы страусиного яйца, ожерелья из зубов животных, подвески из ракушек, украшения из поделочного камня.

Возможно, эти следы ДНК указывают на массовую миграцию денисовцев по территориям Китая, Малайзии, Индонезии и Папуа - Новой Гвинеи к Австралии.

«Посмотрите, где Алтай и где Австралия. Как это возможно? Как 4% ДНК денисовцев попали к австралийским аборигенам?» - удивляется Робертс.

Австралию от Алтая отделяют 8368 км (для сравнения, длина Транссибирской магистрали - 9289 км). Это невообразимое расстояние, поэтому в гипотезе Робертса сомневаются многие его коллеги.

Тем не менее, сам профессор считает, что всё возможно и представители древнего вида каким-то образом совершили это грандиозное путешествие.

ДНК денисовцев ранее находили у эскимосов и других северных народностей.

У эскимосов и денисовских людей общие гены

Жители северных регионов планеты, где средняя температура воздуха опускается до –30 °С, являются носителями генома, схожего с геномом денисовского человека - подвида вымерших людей, населявших Сибирь более 40 000 лет назад.

Температура в арктических районах Гренландии, Канады и Аляски часто превышает –30 °С. Многочисленная группа коренных народов севера Чукотки, Северной Америки, северных территорий Канады от полуострова Лабрадор до устья реки Маккензи — эскимосы (эскиманциг - «сыроед», «тот, кто ест сырую рыбу») и их подгруппа инуиты (люди) или юиты —сибирские эскимосы , переживают холода благодаря рыбной диете и способности генерировать тепло от определенного типа жира, накапливающегося в их телах.

Учёные сравнили генетические данные 200 гренландских инуитов с древней ДНК, взятой у неандертальцев, найденных в Денисовской пещере на Алтае.
Они выделили два гена - TBX15 и WARS2, составляющие ДНК, похожее на генетический вариант денисовского человека.
Ген TBX15 влияет на реакцию человеческого организма на холод и распределение жира. Оба гена активны в коже и жировой ткани и программируются иначе, нежели у неандертальцев и некоторых современных людей.
Ведущий исследователь Фернандо Расимо пояснил, что последовательность ДНК инуитов соответствует геному денисовского человека и отличается от других последовательностей, характерных для современного человека.
Изучение ДНК инуитов показало, что 80 % мужчин обладают Y-хромосомной гаплогруппой Q, 11,7 % - гаплогруппой R1, 8,3 % относятся к другим гаплогруппам.

Природа человека, происхождение человека - это то, что волнует людей с самых древних времен. Существует много версий, теорий. Ученые ведут исследования, пытаются найти ответы на все вопросы. Прочитав статью, вы узнает еще об одном подвиде древних вымерших людей.

Денисовский человек, или денисовец, предположительно существовал в Солонешенском районе Алтайского края недалеко от Денисовой пещеры. Доказательства этому находили в разные периоды и в разных слоях пещеры.

На данный момент установлено всего лишь пять фрагментов, позволяющих говорить о денисовском человеке. Однако этих следов пока что недостаточно для того, чтобы восстановить его облик полностью. Тем не менее, найденных фрагментов достаточно для того, чтобы утверждать, что останки этого человека отличаются от останков Homo Sapiens, а также от останков неандертальца.

Денисова пещера

Данная пещера является наиболее популярной археологической памяткой, которой может похвалиться Алтай. Денисовский человек обитал именно здесь, в 250 километрах от города Бийска. Пещера довольно большая, площадью 270 м².

Она находится недалеко от населенных пунктов, принадлежит к горизонтальному типу, что привлекает большое количество туристов. Однако также здесь бывают и археологи, упорный труд которых все-таки привел к результату.

По итогам исследований, в нижних слоях пещеры, возраст которых составляет около 120 тысяч лет, были найдены каменные орудия и украшения, а также следы древнего человека, которого и назвали денисовским.

Фрагменты останков денисовского человека

В период существования советского государства были найдены три коренных зуба по размеру значительно больше, нежели зубы человека разумного. Согласно экспертизе, они принадлежали особи мужского пола молодого возраста. Также был найден фрагмент фаланги пальца, анализ данного элемента проводится до сих пор.

В более поздний период, уже в 2008 году был найден еще один элемент - кость фаланги пальца ребенка.

Геном денисовского человека

Найденный фрагмент в виде фаланги пальца денисовского человека был изучен командой ученых Лейпцигского института эволюционной антропологии. Проведенное исследование показало, что митохондриальная ДНК денисовского человека отличается от митохондриального ДНК человека разумного по 385 нуклеотидам. Стоит отметить, что геном неандертальца отличается от генома Homo Sapiens по 202 нуклеотидам.

Денисовский человек более близок к неандертальцу, нежели к человеку разумному. Также стоит отметить, что его гены были найдены у меланезийцев, а это позволяет говорить о массовом скрещивании людей в тот момент, когда меланезийцы вышли из Африки и мигрировали на юго-восток.

Потомки денисовского человека

Согласно проведенным исследованиям, денисовский человек отделился как подвид примерно 400-800 тысяч лет назад. Сегодня исследование найденных в фрагментов позволяет найти его гены у многих современных наций. К примеру, больше всего схожих элементов обнаруживается у жителей стран Юго-Восточной Азии и южной части Китая, несмотря на то, что найдены следы этих древних людей в Сибири.

Также было выяснено, что названный подвид вымерших людей, равно как и неандерталец, передал европейскому населению гены, отвечающие за иммунную систему. Благодаря этой находке также удалось сделать компьютерную модель, демонстрирующую путь миграции разных видов предков современных людей и места их встреч с денисовцами.

Ученые из Швеции считают, что найти следы денисовского человека можно, сопоставив найденные ДНК с ДНК современных людей.

После проведенного сравнения была получена информация как о сходстве денисовца с современным человеком, так и о совпадениях, найденных у неандертальца и денисовца. Также удалось выяснить, что гены денисовского человека содержатся в генотипах людей, принадлежащих к океанической и неафриканской популяциям.

Работа Гарвардской медицинской школы

По исследованиям Гарвардской медицинской школы, денисовцы значительно дальше от современных людей, нежели неандертальцы, хотя изначально их считали двоюродными братьями. Считалось, что неандертальцы и денисовцы в равной степени отличаются от человека разумного. Однако гарвардскому ученому Дэвиду Райху удалось это опровергнуть.

Тем не менее, сам ученый говорит, что такое различие может объясняться еще и тем, что денисовцы скрещивались с разными видами древних людей.

Точка зрения немецкого ученого Иоганнеса Краузе

Немецкий генетик Иоганнес Краузе из Тюбингенского университета считает, что игнорировать найденные фрагменты ни в коем случае нельзя. Вместе со своими коллегами ученый изучает геном денисовского человека на предмет присутствия следов интербридинга. Дело в том, что найденные зубы денисовца очень крупные для такого вида древнего человека. Создается впечатление, что непосредственным его предком был примитивный вид.

Как утверждает профессор, объяснить странность с зубами вполне может версия, что денисовцы скрещивались с архаическими версиями людей. Причем, по мнению профессора, скорее всего, это был уже известный нам вид, так как большинство из них не исследовалось на генном уровне.

Что говорят лондонские ученые?

Лондонский исследователь Крис Стрингер из музея в Великобритании полагает, что расселяясь по Европе и Западной Азии, вполне мог встретиться с денисовским человеком, что и привело к массовому скрещиванию. Также отличным вариантом может прямоходящий, так как он был распространен на многих территориях и мог повстречаться с денисовцами.

Конечно, решить данные споры можно при помощи обычного анализа ДНК всех этих видов, однако сделать это невозможно, так как они попросту не сохранились. Большинство гомининов обитало в жарких средах, а потому геном в их останках не сохранился, в отличие от останков неандертальцев и денисовцев, которые были найдены преимущественно в более суровых и холодных условиях.

Роль скрещивания в природе человека

На сегодняшний день уже известно множество видов и подвидов древних людей, являющихся нашими предками. При этом не стоит отрицать и того факта, что после того как вышли из Африки, они спаривались со множеством других видов. Вполне вероятно, что в будущем будут установлены еще какие-то интересные геномы.

На данный момент уже известно, что массовые скрещивания происходили постоянно, в том числе и с пока что неустановленными гомининами. Как утверждают многие ученые, заинтересованность другими видами возникла примерно 700 тысяч лет назад.

На основании проведенных исследований, можно сделать вывод, что в какой-то период времени эволюция человека разделилась на несколько линий, одна из которых привела впоследствии к денисовскому человеку, а из другой вышли более древние предки человека разумного и неандертальца. Также учеными установлено, что неандертальцы, денисовцы и другие виды Homo Sapiens какое-то время проживали на Алтае и скрещивались между собой. Кроме того, скрещивание происходило и с другими видами, которые встречались денисовцам в разные периоды времени и на разных территориях.

Жаль, что не сохранились ДНК других видов древних людей, иначе эту связь можно было бы проследить более четко. Однако современные науки о человеке не стоят на месте, и, возможно, скоро мы узнаем что-то новое о нашем происхождении.