Цивилизация
Археологи смогли определить пол древних людей по белкам, сохранившимся в ископаемых зубах. Об успехах они рассказали в статье в журнале Journal of Archaeological Science.
В случае, если от человека остался только скелет, для определения пола можно использовать различия в строении тазовых костей. Однако у детей и подростков они выражены не так хорошо, как у взрослых, да и полные скелеты ученые находят далеко не всегда. При этом возможность установить пол человека имеет важное значение для понимания формирования и эволюции ранних человеческих сообществ.
Также пол можно определить по ДНК, но она не всегда сохраняется, да и сам анализ достаточно дорогой. Кроме того, даже если ДНК удалось выделить, она содержит много загрязнений (например, ДНК содержащихся в почве бактерий), и не всегда ее удается очистить.
Зато при сохранности зубов из них можно выделить принимающий участие в формировании эмали белок амелогенин.
У людей гены этого белка расположены в «женской» — Х и «мужской» — Y хромосомах, а варианты белка отличаются по составу. В «мужской» версии амелогенина есть «лишняя» содержащая серу аминокислота метионин, а в «женской» версии белка ее нет. Это различие можно увидеть с помощью масс-спектрометрии.
В лаборатории ученые опробовали новый метод на 40 образцах эмали коренных и молочных зубов 25 человек разных возрастных групп, возраст образцов составил от 100 до 7300 лет. Пептиды, специфичные для «женской» формы амелогенина, были обнаружены во всех образцах, для «мужской» — в 26.
Присутствие «мужского» амелогенина означает, что зуб принадлежит мужчине, его отсутствие — женщине. Поскольку он обычно находится на более низком уровне, чем «женский» амелогенин, часть результатов могла оказаться ложноотрицательной. Чтобы избавиться от этой погрешности, исследователи разработали статистический метод для определения вероятности ложноотрицательных результатов.
«Как и анализ ДНК, наш метод является количественным и не зависит от анатомических познаний, но он дешевле и не требует стерильных условий»,
— отмечает автор исследования токсиколог Глендон Паркер.
Пол — далеко не единственная информация, которую можно узнать о человеке по зубам, отмечают исследователи.
«Узоры на зубе могут рассказать нам о диете. Морфология зуба — о родословной, разные популяции в мире имеют небольшие отличия в форме зубов, — поясняет антрополог Йельмер Ээркенс. — Налет, прилипший к зубу, может рассказать о бактериях во рту, включая патогены. Мы можем провести радиоуглеродное датирование, чтобы узнать, сколько зубу лет. А данные о стабильных изотопах могут рассказать нам, как человек перемещался по местности».
Также исследователи отмечают, что их метод позволяет минимизировать воздействие на эмаль, что важно для сохранности останков.
Впрочем, даже если останки не сохранились, есть возможность обнаружить ДНК древних людей и провести необходимые исследования — в 2017 году ученые впервые извлекли ДНК денисовцев и неандертальцев не из костей, а из отложений в пещерах на известных археологических стоянках. Такой способ может позволить искать следы пребывания древних людей даже там, где нет их останков.
Исследователи собрали образцы отложений возрастом 14–550 тыс. лет на семи археологических объектах в Бельгии, Хорватии, Франции, России и Испании. Используя совсем небольшое количество материала, исследователи восстановили и проанализировали фрагменты митохондриальной ДНК и идентифицировали их как принадлежащие к двенадцати различным видам млекопитающих, в том числе шерстистому мамонту, шерстистому носорогу, пещерному медведю и пещерной гиене.
Затем исследователи разработали молекулярный «крюк» из современной ДНК человека, с помощью которого «выловили» последовательности, наиболее похожие на него.
Они беспокоились, что ДНК гоминин будет настолько скудной, что ее не удастся обнаружить. Тем не менее, достаточное количество ДНК гоминин для дальнейшего анализа удалось выделить из девяти образцов. Восемь из них содержали митохондриальную ДНК одного или нескольких неандертальцев, а один — ДНК денисовского человека.
ДНК удалось выделить даже из образцов, которые годами хранились при комнатной температуре. Анализ этих и других, более свежих, образцов позволит значительно углубить имеющиеся знания об эволюции человека.