Цивилизация
В Северной Испании расположен уникальный археологический комплекс Сьерра-де-Атапуэрка, знаменитый множеством костей животных и гоминид, живших в плейстоцене сотни тысяч лет назад. Особенно богата останками представителей рода Homo Расщелина костей — Сима де лос Уэсос. Испанские антропологи под руководством Хуана-Луиса Арсаги (Juan-Luis Arsuaga), который в настоящее время возглавляет Центр исследований эволюции и поведения человека Мадридского университета , обнаружили в этой расщелине не менее 28 скелетов, которые по косточкам собирали более двух десятилетий.
По мнению исследователей, кости принадлежат гейдельбергскому человеку (Homo heidelbergensis), но в то же время обладают и чертами, типичными для неандертальцев.
Более точно определить место обладателя этих костей на эволюционном древе Homo позволяет сравнительный анализ последовательностей ДНК, но до недавнего времени провести его было невозможно — вся ДНК за сотни тысяч лет развалилась на крошечные фрагменты.
На помощь пришли новейшие технологии, разработанные исследователями Института эволюционной антропологии общества Макса Планка в Лейпциге, Германия. Они позволяют выделять из древних костей развалившуюся митохондриальную ДНК (мтДНК) и восстанавливать ее последовательность. Митохондриальную ДНК анализировать проще, чем хромосомную, поскольку митохондрии присутствуют в клетках во множестве копий. Митохондрии — клеточные органеллы, которые передаются по материнской линии и обладают собственным небольшим геномом.
Объединив усилия с командой доктора Аксаги, специалисты Института эволюционной антропологии экстрагировали остатки ДНК из бедренной кости, найденной в Сима де лос Уэсос, и восстановили практически полную последовательность митохондриального генома.
До сих пор удавалось восстанавливать только последовательности древней ДНК, сохранявшейся в вечной мерзлоте.
Результаты исследователи опубликовали в журнале Nature .
Ученые сравнили образец с последовательностями мтДНК неандертальцев, современных людей, человекообразных обезьян (шимпанзе и бонобо) и денисовского человека . Денисова пещера находится на Алтае, найденные в ней кости гоминид имеют возраст 35–70 тыс. лет. В 2010 году специалисты Института эволюционной антропологии расшифровали последовательности мтДНК денисовского человека, извлеченной из коренного зуба и фаланги пальца.
Как показал анализ ДНК, гоминиды из пещеры Сима жили около 400 лет назад и последовательность их мтДНК очень похожа на таковую человека из Денисовой пещеры. Этот результат оказался для ученых неожиданностью, ведь у костей из Симы явно есть неандертальские особенности. С учетом возраста скелетов исследователи ожидали, что гоминиды Симы окажутся предками неандертальцев и денисовских людей. Однако, проанализировав все возможные эволюционные сценарии, исследователи пришли к выводу, что у гоминид из Сима де лос Уэсос и денисовского человека, скорее всего, был общий предок, живший в Азии и родственный неандертальцам.
Пути гоминид из Симы и Денисовой пещеры разошлись около 700 тыс. лет назад.
Возможно, гоминиды Симы не имели отношения к неандертальцам, а их кости независимо приобрели похожие черты. Другие известные окаменелости гоминид из Азии и Африки, примерно того же возраста, что и кости из Симы, не напоминают кости неандертальцев.
Эволюция человека шла сложным путем. Для того чтобы прояснить все ее перипетии, в том числе генетические отношения между неандертальцами, гоминидами из Симы и обитателями Денисовой пещеры, нужно изучать хромосомную ДНК. Однако и сравнение митохондриальных геномов убедительно свидетельствует о том, что между людьми Восточной Евразии и Европы в Среднем плейстоцене существовала связь.
Результаты работы немецких и испанских ученых показывают, что анализ настолько древней ДНК в принципе возможен. Сейчас они планируют исследовать как можно больше образцов. Ученые надеются, что вскоре смогут проанализировать и последовательности хромосомных генов.