То, что вид древних людей, обнаруженный в 2010 году в Денисовой пещере в Горном Алтае , был более культурно и духовно развит, чем его современник неандерталец, заключил еще автор находки – академик института археологии и этнографии СО РАН Анатолий Деревянко . Дескать, окружающий его быт был слишком уж продвинутым по тем временам – денисовец мог не только хорошо затачивать орудия, но даже сверлить отверстия, и наделал массу любопытных украшений. Теперь культурное превосходство денисовца над неандертальцем подтвердили и генетики. И вообще выяснили много интересных деталей…

Денисовец знал, что такое «хорошо», а что такое – «плохо»…

За основу наших исследований мы взяли образцы ДНК как денисовцев и неандертальцев, так и других разновидностей древних людей возрастом от 30 до 40 тысяч лет и старше, - рассказал «Комсомолке» кандидат биологических наук, заведующий лаборатории эволюционной биоинформатики и теоретической генетики ИЦиГ СО РАН Дмитрий Афонников . - И сравнили их микроРНК. Для тех, кто не знает – это генная структура, которая взаимодействует с матричной рибонуклеиновой кислотой и регулирует синтез белков сразу у группы генов.

Проще говоря, микроРНК – это природный стоп-кран, который словно арбитр решает: какие признаки в нас будут доминировать, а какие – заглохнут. Так вот, как оказалось, особенно интересными оказались 3 микроРНК у денисовца и 7 – у неандертальца. Однако функции они выполняли совершенно разные – неандертальцы благодаря им становились сильнее, а денисовцы – умнее. Причем не по годам!

Для того, чтобы каким-то образом адаптироваться, неандертальский человек должен был иметь хорошую регенерацию тканей, - рассказывает научный сотрудник ИЦиГ СО РАН кандидат биологических наук Константин Владимирович Гунбин , - И нам посчастливилось найти те микроРНК, которые как раз отвечают за эти процессы. А вот в случае с денисовцем они непосредственно регулируют работу генов, которые отвечают за формирование и функционирование префронтальной зоны коры головного мозга - именно она отвечает прежде всего за получение и обработку информации, а также способность нормально жить в обществе, отличать хорошие поступки и плохие и предвидеть последствия своих действий.

…и «умнел» быстрее современного человека!

Более того - как полагают ученые, мозг человека из Денисовой пещеры развивался даже быстрее, чем у современного.

Об этом говорит количество мутаций в генах, отвечающих за фронтальную зону мозга, - поясняет генетик Дмитрий Афонников. – Их у денисовцев очень много, так что можно сказать, что они «умнели» быстрее, чем современные люди. Однозначно утверждать мы этого пока не можем. Но опыт подсказывает, что все было именно так – во всяком случае разум нынешнего человека и обезьян эволюционирует по такому алгоритму.

Вот только, как известно, обе ветви – и неандертальцы и денисовцы – оказались тупиковыми. Что, впрочем, не означает, что они исчезли в пыли тысячелетий без всякого следа. К примеру, древний homo sapiens в результате скрещивания позаимствовал у денисовца иммунитет против вирусных инфекций. Особенно это касается жителей далекой Малайзии – уже установлено, что их предки «сдружились» с денисовцами теснее всего – навеки приняв в свой генофонд от 4 до 6 генов «Человека алтайского».

Из досье "КП"

В научном журнале "Nature" в 2010 году вышло две публикации, касающихся фаланги мизинца существа, найденного в 2008 году в Денисовой пещере на Алтае учеными Института археологии и этнографии СО РАН. В числе авторов материалов - директор Института академик Анатолий Пантелеевич Деревянко и его заместитель по научной работе доктор исторических наук Михаил Васильевич Шуньков. Исследованиями занимался международный коллектив с участием как российских специалистов, так и известного палеогенетика Сванте Паабо из Института эволюционной антропологии имени Макса Планка (Лейпциг , Германия ), руководившего ранее работами по расшифровке генома неандертальца. Редакция журнала "Nature" также обозначила исследования останков древнейших предков человека в списке двенадцати самых значимых событий 2010 года в мире науки.

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.

Bence Viola 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.

Bence Viola 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 геноме вымершего вида - денисовца - обнаружены необычные кусочки ДНК, которые, по-видимому, достались ему от какой-то другой группы.

Возможно, это свидетельство существования совершенно иного вида гомининов, пока неизвестного науке. Или же это первые генетические данные об одном из многочисленных видов, о которых мы знаем только по окаменелостям.

Новый гоминин оставил свои следы в геноме денисовца - вымершего гоминина, о чьём существовании известно по кости пальца и двум зубам, найденным в сибирской пещере. Никто не знает, как выглядели денисовцы, поскольку никаких других окаменелостей в нашем распоряжении нет. Однако генетикам удалось расшифровать их геном с высокой точностью.

Дэвид Райх из Гарвардской медицинской школы (США) тщательно исследовал денисовский геном и пришёл к выводу, что некоторые отрезки не вписываются в общую картину.

Геном говорит о том, что денисовцы были двоюродными братьями неандертальцев - но об этом давно известно. Их линия отделилась от нашей около 400 тыс. лет назад, прежде чем расколоться на неандертальцев и денисовцев.

Это должно означать, что денисовцы и неандертальцы в равной мере отличны от современных людей, но при ближайшем рассмотрении г-н Райх обнаружил, что это не так. «Денисовцы, по-видимому, дальше от современных людей, чем неандертальцы», - утверждает учёный. Например, рассеянные фрагменты, на которые приходится до 1% денисовского генома, выглядят более древними, чем остальные части.

Лучше всего это объясняется тем, что денисовцы скрещивались с каким-то другим видом. Или произошло то, о чём говорит сам г-н Райх: «Денисовцы сохранили наследственную информацию неизвестной архаичной популяции, не имеющей отношения к неандертальцам».

Иоганнес Краузе из Тюбингенского университета (ФРГ) считает представленные данные убедительными, «их трудно игнорировать». Г-н Краузе - один из тех генетиков, которые изучают денисовский геном в поисках следов интербридинга. Дело в том, что зубы денисовцев необычайно велики, как будто перед нами более примитивный вид. Если денисовцы и впрямь скрещивались с архаичным видом, это может всё объяснить.

Итак, что же это был за народ, с которым породнились денисовцы? Г-н Краузе ставит на уже знакомый нам вид, ведь многие гоминины известны только по окаменелостям и никогда не подвергались генетическому анализу. И многие из них могли встретить денисовцев на своём пути.

Наиболее вероятный кандидат - гейдельбергский человек, полагает Крис Стрингер из лондонского Музея естественной истории (Великобритания). Этот вид существовал 250–600 тыс. лет назад. Он возник в Африке, но затем расселился по Европе и западной Азии. Ранние денисовцы, чьи предки шли той же дорогой, могли войти с ними в контакт.

Другой вариант - человек прямоходящий. Он был распространён ещё шире, чем гейдельбергский человек: добрался даже до Явы. Но его западные популяции - занимавшие ту же территорию, что и денисовцы, - могли их не дождаться.

Прояснить ситуацию мог бы анализ ДНК гейдельбергского человека, но это легче сказать, чем сделать. Геном денисовцев и неандертальцев сохранился прежде всего потому, что они жили в холодных и сухих местах. Другие гоминины предпочитали жаркие и влажные области, где ДНК быстро распадается. В Азии найден ряд окаменелостей, видовую принадлежность которых не удаётся установить, и учёные пока безуспешно бьются над выделением из них образцов ДНК.

Кем бы ни оказался тот загадочный народ, главное - понимать, что межвидовое скрещивание было совершенно обычным делом в истории человеческой эволюции. После того как наши прямые предшественники вышли за пределы Африки, они «спали» и с неандертальцами, и с денисовцами. И хотя предки нынешних африканских охотников и собирателей никогда не покидали континент, недавние исследования показали, что они не брезговали неустановленными гомининами. По-видимому, этот эпизод имел место приблизительно 35 тыс. лет назад, а заинтересовали их представители вида, отделившегося от нашей линии где-то 700 тыс. лет назад.

Результаты исследования были представлены в Лондоне на дискуссионном заседании Королевского общества, посвящённом древней ДНК.

Вы можете прочитать другие новости на эту тему:

Денисовцы - странные люди, о которых стало известно совсем недавно. Казалось бы, только-только обратили внимание на зуб, долгие годы лежавший в коробочке в Новосибирске, нашли фалангу пальца, расшифровали сначала митохондриальную, а вот уж, гляди, и ядерную ДНК. Ещё два года назад слова "денисовцы" в принципе не было, а генетики уверенно утверждали, что сапиенсы - чистокровные африканцы без малейшей примеси "местных", а сейчас наследие денисовцев, оказывается, исчисляется процентами генома!

Пространственное распределение специфических ""денисовских"" аллелей. Чем ""красней"", тем частота ""денисовских"" аллелей выше. Черные квадратики - источники образцов ДНК современных популяций. Иллюстрация из обсуждаемой статьи в PNAS

Началось с того, что "денисовские гены" были обнаружены у жителей Новой Гвинеи и острова Бугенвиль в Меланезии; почти сразу, приглядевшись, обнаружили их и у австралийских аборигенов (что до крайности логично). Было заявлено, что у других жителей планеты этих генов нет. Выходило, что восточные экваториалы "нахватались" денисовских генов по пути на новую родину где-то в Южной Азии, причём ещё до появления там людей, которые стали предками монголоидов. Но генетики, видимо, любят пересматривать свои хитрые расчёты. Две новые статьи "расширяют" денисовское влияние чуть ли не на половину населения планеты!

В начале октября "денисовские гены" (конечно, корректнее говорить о характерных для денисовцев последовательностях нуклеотидов, а не генах (гены и у шимпанзе те же самые), но, мы будем для простоты писать известное народу слово "гены") были выявлены в тридцати трёх популяциях Океании и Юго-Восточной Азии, в том числе у папуасов Новой Гвинеи, австралийских аборигенов (даже больше, чем у папуасов), полинезицев, фиджийцев, восточных индонезийцев с разных островов (включая жителей Флореса - не забываейте о хоббитах!), филиппинцев и у филиппинских аэта-маманва (чернокожих курчавоволосых пигмеев, не родственных африканским пигмеям). Намного меньше или совсем не оказалось "денисовских генов" у жителей Тайваня и Малайзии, западных индонезийцев (с Суматры и Калимантана), индийцев, андаманцев-онге и семангов-джехай из Малайзии. Последние две группы внешне очень похожи на филиппинских аэта - тоже низкорослые чернокожие курчавоволосые люди - и традиционно объединялись с ними в одну расу. Однако же, выходит, что примесь древних генов у них заметно разная. Впрочем, из таблиц, приведённых в статье, выходит, что всё же хоть и малая, но некая доля "денисовских генов" у андаманцев, семангов и даже некоторых тайваньцев, суматранцев и калимантанцев всё же может быть (можно её списать на генные потоки последующих времён, но можно считать и остатками гораздо большей древней примеси). Выходит, что смешение с денисовцами происходило не в Центральной, не в Южной и даже не в Юго-Восточной Азии, а в Восточной Индонезии (помните о хоббитах!!! :)))). В более северные районы примесь могла попасть позже вследствие генного дрейфа.

Вторая, только что опубликованная статья

ещё шире раскрывает нам глаза на денисовское наследие. "Денисовские гены" всего за месяц исследований уже перешагнули рубеж западной и восточной частей Индонезии и "добрались" не только до Юго-Восточной Азии, но даже до некоторых групп в Южной Америке! Более того, у народа йизу из Южного Китая "денисовских генов" оказалось больше, чем у меланезийцев Бугенвиля (хотя и чуть меньше, чем у новогвинейских папуасов)! Что это - выверты генного дрейфа или следствие извилистых миграций? Хитроумное жонглирование частотами генов привело к выводу, что вследствие генного дрейфа "денисовские гены" имеются даже у европейцев и негров Африки, причём забавно, что у французов их больше, чем, например, у русских и монголов, а у французских басков - меньше. Меньше всего денисовской примеси выявляется в западной Индии и Пакистане - Гималаи сделали своё дело; очень мало их и в Палестине. У жителей Северной Азии (Северного Китая, Японии, Монголии и Сибири) и индейцев Северной Америки (всего две группы - пима и майя, так что выводы крайне ненадёжные) "денисовской крови" практически не оказалось. Авторы исследования делают из этого тот вывод, что выделение предков сибиряков и индейцев произошло ещё до смешения с денисовцами. А ведь это выделение было сравнительно недавно - максимум 20-30 тысяч лет назад, а скорее всего - гораздо позже. Так что денисовцы бродили по Юго-Восточной Азии совсем недавно!

Интересно, что в двух группах Южной Америки (индейцы каритиана и колумбийцы - интересно, кто шёл под таким названием???) денисовской примеси гораздо больше, чем в группах Северной. Можно пытаться связать это с давно предполагавшейся экваториальной - меланезийской - примесью у южноамериканских индейцев (много рассуждалось о "меланезийскости" женщины из Лагоа-Санта в Бразилии), но вероятнее просто примесь от заселившихся совсем недавно жителей Южной Азии.

(Человек из Денисовой пещеры (Denisova hominin)) — вероятно новый вид вымерших людей, известный по крайне фрагментарном материала, обнаруженном в Денисовой пещере. Это второй вид вымерших представителей гоминин, для которого стал известен полный митохондриальный и почти полный ядерный геномы, которые и позволили пролить свет на принадлежность этих останков. Вид жил около 40000 лет назад и имел ареал, пересекающийся по времени и месту с территориями населялись неандертальцами и современными людьми, однако их появление вызвано миграциями из Африки, отличными от переселений Homo erectus, неандертальцев и современных людей.

Открытие

Денисова пещера впервые была исследована в 1970-х годах российским палеонтологом Николаем Оводом, который искал остатки пещерных медведей но нашел первобытные орудия труда. В 2008 году Михаил Шуньков из Российской академии наук вместе с другими российскими археологами из Института археологии и этнографии Новосибирска исследовали пещеру. Они нашли кость пальцев руки несовершеннолетнего гоминины. Артефакты, в том числе браслет, которые были раскопаны в пещере на том же уровне были датированы с помощью радиоуглеродного анализа и изотопному анализу около 40 тис.рокив.до нашей эры. Продолжая раскопки ученые пришли к выводу, что деятельность первобытных людей в этой пещере была непрерывной и началась около 125 тыс.лет до нашей эры.

Ископаемые остатки

Было найдено всего три фрагмента: кость последней фаланги пальца руки ребенка (по результатам секвенирования оказалось, что это девочка), целый коренной зуб, принадлежавший молодой особи мужского пола (его размеры крайне велики по сравнению с другими Homo) и фаланга пальца ноги.

Геном

Команда ученых из Лейпцигского Института эволюционной антропологии общества Макса Планка под руководством шведского биолога Сванте Пяябо (Svante Pääbo) секвенировали ДНК, изъятую из фрагмента кости фаланги детского пальца, найденного в 2008 г.. Российскими археологами в Денисовой пещере на Алтае. Выяснилось, что митохондриальная ДНК этого образца отличается от мтДНК современного человека по 385 нуклеотидов, в то время как митохондриальная ДНК неандертальцев отличается от ДНК Homo sapiens по 202 нуклеотидов. Статью, посвященную этому открытию, было опубликовано в журнале Nature 24 марта 2010 Позже, когда были обработаны последовательности, связанные с ядерным геномом, оказалось, что Денисовская человек все же ближе к неандертальца, и их эволюционное расхождение произошло около 640 тыс. лет назад.

Возраст находок, обнаруженных в пещере в тех же самых слоях, был определен с помощью радиоуглеродного анализа в 40000 лет.

Геном Денисовский человек, прочитанный грубо в 2010 году, удалось видсеквенуваты «набело» (с 30-кратным покрытием) благодаря новым методам работы с древней ДНК. Анализ Денисовская генома подтвердил, что сапиенсы после своего выхода из Африки скрещивались с архаичным евразийским населением — неандертальцами и Денисовке. Исследование также показало, что Денисовке были малочисленной популяцией с крайне низким уровнем генетического разнообразия. Важнейшим результатом является составление подробного каталога генетических изменений, которые закрепились в сапиенсов после их отделения от совместных с Денисовке предков. Некоторые из этих изменений коснулись генов, влияющих на работу нейронов и развитие мозга. Это означает, что между психикой сапиенсов и денисовцев могли быть генетически обусловленные различия.

Найдены следы гибридизации Денисовского человека с Homo sapiens. В геноме меланезийцев обнаружено около 5% общих генов с прочитанным ядерным геномом Денисовский человек. В то же время общих генов у современного человека и неандертальца от 1% до 4% в разных популяциях (за исключением Африки, где неандертальские гены практически отсутствуют).

Ареал и гибридизация

Найдены следы гибридизации Денисовский человек с Homo sapiens (современным человеком). В геноме меланезийцев обнаружено около 5% загальниз генов с прочитанным ядерным геномом Денисовская человека.В то же время общих генов у современного человека и неандертальца от 1% до 4% в разных популяциях (за исключением коренных жителей Африки, в которых неандертальские гены отсутствуют).

Неандертальский «наследство» наиболее выражено в генах жителей Европы и Пакистана, Денисовского человека — у жителей юго-тихоокеанского региона, косвенно указывает на территориальное деление (ареал) этих видив.Не нельзя исключать, что уникальные языка папуасов Новой Гвинеи также связанные с наследием денисовцев.

Появление денисовцев в Азии вероятно вызвано миграциями из Африки, отличными от переселений Homo erectus, неандертальцев и современных людей. «Денисовцев выселились из Африки раньше человека, от Индонезии пришли к Янцзы и возможно поднялись по течению вверх», — говорит академик В. В. Иванов.

В 2013 году антропологи объявили о том, что в древности Денисовке самостоятельно пересекли линию Уоллеса. К такому выводу они пришли, проанализировав данные по наличию в геноме населения юго-восточной Азии следов генома Денисовский человек

Согласно ДНК-исследованию 2013 года, Денисовке рядом с неандертальцами передали часть генома современным людям; также установлено, что неандертальцы скрещивались с анатомически современными людьми и денисивцямы, анатомически современные люди — с денисивцямы, кроме того, Денисовке скрещивались с каким четвертым, ранее неизвестным видом людей.

Археологические находки

Ближе к одиннадцатому слоя Денисовой пещеры были найдены миниатюрные каменные иглы из костей птиц с просверленным ушком, бусины из скорлупы страусиного яйца, бусы из зубов животных, подвески из ракушек, украшения из поделочного камня. Женский браслет, обнаруженный в пещере, был сделан из достаточно хрупкого камня хлоритолита, ближайшие выходы пород которого зафиксированы на Рудном Алтае на границе с Казахстаном в двухстах километрах отсюда. Для обработки камня применялись приемы, совершенно нетипичные для ранней стадии верхнего палеолита: станковая сверления, внутренняя расточка, шлифовка и полировка. Набор технических приемов, применявшихся денисивцями более 45000 лет назад, у людей современного вида типичный для гораздо более поздней эпохи — бронзового века.