Вперше вилучений генетичний матеріал Homo erectus розкриває зв'язок із денисівцями

Вчені вперше змогли вилучити та проаналізувати генетичний матеріал із Homo erectus – давнього людського предка і першого представника роду Homo, що залишив Африку. Дослідження, опубліковане у вівторок у журналі "Nature", описує вилучення білкових молекул з емалі зубів віком близько 400 000 років, знайдених на трьох археологічних об'єктах у Китаї. Результати показують, що H. erectus схрещувався з денисівцями та передав генетичні варіанти, які зустрічаються також у частини сучасних людей.

Давні зуби, сучасні методи

Команда під керівництвом Цяомей Фу з Інституту палеонтології хребетних і палеоантропології при Китайській академії наук проаналізувала зуби шести індивідів виду H. erectus – п'яти чоловіків та однієї жінки, знайдених на об'єктах "Чжоукоудянь" (знамените місце знахідки "Пекінської людини"), "Хесянь" та "Сунцзядун".

Оскільки скам'янілі рештки давніх гомінідів є незамінними та надзвичайно цінними, вчені розробили малодеструктивний метод взяття проб, що базується на кислотному травленні. Він дозволяє вилучити молекулярну інформацію, не порушуючи макроскопічну структуру зубів.

В емалевому білку амелобластині (AMBN) у шести зразках було виявлено два варіанти амінокислот. Перший, "AMBN(A253G)", ніколи раніше не спостерігався у людей або інших приматів і, здається, є молекулярним маркером, унікальним для популяцій східноазійського H. erectus. Це перше доказ того, що індивіди з трьох китайських місць знахідок належать до однієї еволюційної популяції.

Другий варіант, "AMBN(M273V)", раніше вважався характерним лише для денисівців, але тепер стає зрозуміло, що він був присутній і у H. erectus.

Праісторичний "любовний трикутник"

Наявність "AMBN(M273V)" як у H. erectus, так і у денисівців, вказує на схрещування між двома групами під час їхнього тривалого спільного існування у Східній Азії.

На думку авторів, цей варіант найімовірніше потрапив до лінії денисівців через змішування популяцій, а пізніше був переданий і деяким сучасним людським групам у Південно-Східній Азії та Океанії під час подальшого схрещування між H. sapiens і денисівцями.

Кріс Стрінгер, палеоантрополог із Лондонського музею природознавства, який не брав участі в дослідженні, визначає результати як "дуже цікаві та важливі". У розмові з "Gizmodo" він зазначає, що "у Китаї ймовірно існувало принаймні 200 000 років спільного існування між останніми популяціями H. erectus та ранньою лінією денисівців", що давало "безліч можливостей для схрещування між цими лініями".

Поза межами ДНК: нові горизонти для палеопротеоміки

Дослідження також відзначає серйозний прогрес у палеопротеоміці – науці про секвенування давніх білків, які зберігаються значно довше за ДНК.

Хоча найдавніші зразки давньої ДНК, що були вилучені на сьогодні, мають вік близько 2 мільйонів років, білки із зубної емалі можуть зберігатися ще довше і за більш екстремальних умов. Це відкриває вікно в еволюційну історію видів, від яких не залишилося непошкодженого генетичного матеріалу.

Команда розробляє нові обчислювальні та експериментальні інструменти, включаючи метод визначення статі давніх гомінідів, що базується на специфічному для чоловіків емалевому білку "AMELY". Ці підходи розширюють можливості реконструювання біології та демографії вимерлих популяцій.

Катерина Харваті-Папатеодору, директорка відділу "Палеоантропологія" в Університеті Тюбінгена, прокоментувала "Gizmodo", що робота "проливає важливе світло на стосунки між H. erectus і денисівцями" та додає "важливу нову інформацію до дискусії про еволюцію людини в Азії".