1990-es felfedezése óta a La Sima de los Huesos, egy föld alatti barlang Észak-Spanyolország Atapuerca-hegységében, több mint 6000 kövületet produkált 28 ősi emberi ősből, így Európa legjelentősebb helyszíne az ősi emberek tanulmányozásának. Az évek elemzése ellenére azonban a pontos életkor és még a faj is, amelyhez ezek az egyének tartoztak, kétséges.
Most azonban egy tudósok nemzetközi csoportja először extrahálta és szekvenálta a DNS-t ezen személyek egyikének fosszíliizált combjából. Az így kapott adatok - amelyek a legrégebbi genetikai anyagot képviselik, amelyet valaha homininből vagy ősi emberi ősökből szekvenáltak - végül áttekintést adnak ezekre a titokzatos egyének életkorára és származására, és nem sok tudós várta ezt.
A tesztelt kövületcsont, a combcsont körülbelül 400 000 éves. De a nagy meglepetés az, hogy noha a tudósok korábban anatómiai megjelenésük miatt úgy gondolták, hogy a fosszilisok a neandertalókhoz tartoznak, a DNS-elemzés valójában azt mutatja, hogy szorosabban kapcsolódnak Denisovanshoz, egy nemrégiben felfedezett harmadik emberiséghez, amely csak a DNS-ből ismert. néhány, 2010-ben Szibériában talált kövületből elkülönítve. A mai, a Natureben közzétett eredmények arra kényszerítik az antropológusokat, hogy fontolgassák tovább, hogy a Denisovanok, Neandertálok és a mai emberek közvetlen ősei illenek össze egy bonyolult családfában.
A combcsont, amelyből a DNS-t extraháltuk elemzés céljából. Fotó: Javier Trueba, a Madridi Tudományos Filmek
Az elemzést lehetővé tették a németországi Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézetben kifejlesztett ősi DNS-fragmentumok visszanyerésére szolgáló módszerek közelmúltbeli fejlesztései, amelyeket korábban ugyanabban a barlangban található barlangmedve fosszilis DNSének elemzésére használtak. "Ez nem lett volna lehetséges két évvel ezelőtt" - mondja Juan Luis Arsuaga, a madridi egyetem paleontológusa, aki a barlang kezdeti ásatásait vezette és együttműködött az új tanulmányban. "És még ezeknek az új módszereknek a figyelembe vételével sem számítottuk arra, hogy ezek a csontok megőrizzék a DNS-t, mert annyira öregek - tízszer idősebbek, mint néhány legrégebbi neandertáliánál, akiktől DNS-t vettünk."
Miután két gramm zúzott csontot extraháltunk a combcsontról, Matthias Meyer vezetésével egy tudóscsoport elkülönítette a mitokondriális DNS-t (mtDNS), a genetikai anyag olyan készletét, amely különbözik a sejtjeink magjaiban található kromoszómák DNS-étől. Ehelyett ez az mtDNS a sejtek mitokondriumaiban él - a sejtek légzéséért felelős mikroszkopikus organellákban -, és sokkal rövidebb, mint a nukleáris DNS.
Van még egy mtDNS-dörzs, amely különösen értékesé teszi az ősi emberek evolúciójának tanulmányozására: Ellentétben a nukleáris DNS-ével, amely mindkét szülő DNS keveréke, az mtDNS kizárólag az anyjától származik, mert a legtöbb sperma a mitokondriumok megtalálhatók a farkában, amelyet a megtermékenyítés után lezár. Ennek eredményeként az mtDNS majdnem azonos nemzedékről generációra, és korlátozott számú mtDNS szekvencia (úgynevezett haplocsoportok) megfigyelhető mind a modern emberben, mind az ősi emberi őseiben. Az anatómiai jellemzőktől és a nukleáris DNS-től eltérően, amelyek egy csoporton belül változhatnak, és megnehezítik az egymástól való magabiztos megkülönböztetést, az mtDNS általában következetes, megkönnyítve egy adott minta egy vonalhoz történő kapcsolását.
Éppen ezért, amikor a kutatók összehasonlították a combcsont mtDNS-jét a neandertalsi korábban szekvenált mintákkal, a szibériában talált Denisovan ujjcsontból és fogból, valamint sok más modern emberből, olyan meglepőnek találták őket, hogy jobban hasonlítanak a Denisovanokra. "Ez nagyon váratlan volt" - mondja Arsuaga. "Nagyon nehéz gondolkodnunk, hogy elkészítsünk néhány forgatókönyvet, amelyek ezt magyarázhatják."
Az antropológusok már tudták, hogy mindhárom család (ember, neandertalsi és denisovans) közös ősökkel rendelkezik, de egyáltalán nem világos, hogy mindhárom csoport illeszkedik egymáshoz, és a képet tovább homályosítja az a tény, hogy valószínűleg kereszteződés történt közöttük eltértek. A combcsont mtDNS-ének a neandertáli, Denisovan és a modern emberi mintákkal való összehasonlítása hasznos módon lehetővé tette a kutatóknak, hogy becsüljék annak életkorát - az mtDNS mutáció ismert sebessége, a többi minta korábban megállapított kora és az ezek közötti különbség mértéke alapján - bevezetésével. a 400 000 éves adat.
Annak elmagyarázására, hogy egy neandertáli kinézetű embernek miként válhatott Denisovan mtDNS-e ebben az időszakban, a tudósok számos különféle hipotetikus forgatókönyvet mutatnak be. Lehetséges például, hogy a szóban forgó kövület egy olyan vonalhoz tartozik, amely mind a neandertalisták, mind a denisovanok őseiként szolgált, vagy valószínűbb, hogy a két csoport közötti megoszlás után jött létre (a becslések szerint körülbelül egymillió évvel ezelőtt) és szorosan kapcsolódott az utóbbihoz, de az előbbihez nem. Az is valószínű, hogy a combcsont egy harmadik, eltérő csoporthoz tartozik, és hogy hasonlóságai a Denisovan mtDNA-val magyarázhatók akár a Denisovanokkal való kereszteződéssel, akár egy újabb hominin vonal létezésével, amely mind a Denisovanokkal, mind a La Sima de los Huesos-szal tenyészthető. populációt, és ugyanazt az mtDNS-t bevitték mindkét csoportba.
Ha ez bonyolult családfának tűnik számodra, nem vagy egyedül. Ez az elemzés a korábbi munkákkal együtt további rejtélyt ad a már rejtélyes helyzethez. A szibériai Denisovan ujjcsonttal végzett első vizsgálat során például azt találták, hogy az mtDNS-t megosztja az Új-Guineában élő modern emberekkel, de sehol máshol. Időközben azt gondolták, hogy a neandertaliak Európába telepedtek, és Denisovans távolabb keletre, az Urál-hegység másik oldalára. Az új elemzés bonyolítja ezt az ötletet.
A kutatók egyelőre úgy vélik, hogy a legmegbízhatóbb forgatókönyv (az alábbiakban bemutatjuk) a combcsont olyan vonalhoz tartozik, amely valamikor a Denisovans-tól elválasztott, miután elváltak mind a neandervölgyiek, mind a modern emberek közös őseitől. De talán a legizgalmasabb következtetés ebből a munkából az, hogy bizonyítja, hogy a genetikai anyag képes fennmaradni legalább 400 000 évig, és még ilyen mértékű lebontás után is elemezhető. Ezzel az ismerettel és az új technikákkal felfegyverkezve az antropológusok sok más ősi példányt is megkísérelhetnek genetikailag felmérni annak érdekében, hogy jobban megértsék a családfát.
Kép a Nature / Meyer et. al.
