Учени за първи път успяха да извлекат и анализират генетичен материал от Homo erectus – древен човешки предшественик и първия представител на рода Homo, напуснал Африка. Проучването, публикувано във вторник в списание "Nature", описва извличането на белкови молекули от емайла на зъби на възраст около 400 000 години, открити на три археологически обекта в Китай. Резултатите показват, че H. erectus се е кръстосвал с денисовците и е предал генетични варианти, които се срещат и при част от съвременните хора.

Древни зъби, модерни методи

Екипът, ръководен от Цяомей Фу от Института по палеонтология на гръбначните животни и палеоантропология към Китайската академия на науките, е анализирал зъбите на шест индивида от вида H. erectus – пет мъже и една жена, намерени на обектите "Джоукoудян" (знаменитото находище на "Пекинския човек"), "Хъсян" и "Сунцзядун".

Тъй като вкаменелите останки на древни хоминини са незаменими и изключително ценни, учените разработват малодеструктивен метод за вземане на проби, базиран на киселинно травене. Той позволява да се извлече молекулярна информация, без да се нарушава макроскопската структура на зъбите.

В емайловия протеин амелобластин (AMBN) в шестте проби са открити два варианта на аминокиселини. Първият, "AMBN(A253G)", никога досега не е наблюдаван при хора или други примати и изглежда представлява молекулярен маркер, уникален за популациите на източноазиатския H. erectus. Това е първото доказателство, че индивидите от трите китайски находища принадлежат към една еволюционна популация.

Вторият вариант, "AMBN(M273V)", по-рано се е смятал за характерен единствено за денисовците, но сега става ясно, че той е присъствал и при H. erectus.

Праисторически "любовен триъгълник"

Наличието на "AMBN(M273V)" както при H. erectus, така и при денисовците, подсказва за кръстосване между двете групи по време на продължителното им съвместно съществуване в Източна Азия.

Според авторите този вариант най-вероятно е попаднал в линията на денисовците чрез смесване на популации, а по-късно е бил предаден и на някои съвременни човешки групи в Югоизточна Азия и Океания при по-нататъшно кръстосване между H. sapiens и денисовци.

Крис Стрингър, палеоантрополог от Лондонския музей по естествена история, който не участва в изследването, определя резултатите като "много интересни и важни". В разговор пред "Gizmodo" той отбелязва, че "в Китай вероятно е имало поне 200 000 години съвместно съществуване между последните популации на H. erectus и ранната линия на денисовците", което е давало "множество възможности за кръстосване между тези линии".

Отвъд ДНК: нови хоризонти за палеопротеомиката

Изследването отбелязва и сериозен напредък в палеопротеомиката – науката за секвениране на древни белтъци, които се запазват значително по-дълго от ДНК.

Докато най-старите досега извлечени образци на древна ДНК са на възраст около 2 милиона години, протеините от зъбния емайл могат да се съхраняват още по-дълго и при по-екстремни условия. Това отваря прозорец към еволюционната история на видове, от които не е останал непокътнат генетичен материал.

Екипът разработва нови изчислителни и експериментални инструменти, включително метод за определяне на пола на древни хоминини, базиран на специфичния за мъжете емайлов протеин "AMELY". Тези подходи разширяват възможностите да се реконструира биологията и демографията на изчезнали популации.

Катерина Харвати-Папатеодору, директор на отдел "Палеоантропология" в Университета в Тюбинген, коментира пред "Gizmodo", че работата "хвърля важна светлина върху отношенията между H. erectus и денисовците" и добавя "значима нова информация към дискусията за еволюцията на човека в Азия".