Денисовцы скрещивались с Homo erectus, а потом часть этого наследия передали современным людям
Homo erectus, или человек прямоходящий — наиболее вероятный предок и Homo sapiens, и неандертальцев; это первый вид человека, покинувший Африку и расселившийся по всей Евразии. Эректус впервые был найден на Яве еще в конце 19 века и описан как «питекантроп»; затем на территории Китая, в Чжоукоудяне, нашли «синантропов», которых сейчас тоже относят к Homo erectus. Кости эректусов обнаружили и в Африке, и в Европе; к ранним эректусам относятся древнейшие кости человека за пределами Африки, в грузинском местонахождении Дманиси, им почти 2 миллиона лет.
Роль эректусов в эволюции людей крайне важна, однако палеогенетикам, пытавшимся изучать Homo erectus, до сих пор почти не сопутствовала удача. ДНК в столь древних костях обнаружить не удавалось. Чуть больше повезло исследователям палеопротеомов — остатков древних белков. Кое-что удалось извлечь из зуба в Дманиси, но прочтённые аминокислотные последовательности оказались слишком короткими, а какие-либо полиморфизмы, которые могли бы отличить эректусов от других людей, отсутствовали.
Прорывом в этом направлении можно назвать исследование, результаты которого опубликованы в журнале Nature. Исследователям провели протеомный анализ шести зубов Homo erectus из Китая, возрастом около 400 тыс. лет, причем с трех разных памятников, включая знаменитый Чжоукоудянь. Хотя коллекция черепов «синантропов» из этого местонахождения была потеряна в годы II Мировой войны, новые образцы Homo erectus археологи обнаружили в результате дальнейших раскопок. В том числе это зуб, найденный в сезоны 1949-1951 г. К нему добавили три зуба из местонахождения Суньцзядун в Северном Китая и два зуба из Хэсяня на юге страны. Для сравнения, в исследовании участвовал зуб от древнего черепа из Харбина, возрастом 150 тыс. лет, который недавно отнесли к денисовцам.
Проведя для начала анализ костей животных из перечисленных памятников, эксперты убедились, что в них сохранились остатки белков, так что возможно аналогичное исследование и человеческих образцов. И действительно, из эмали всех семи зубов удалось получить древние аминокислотные последовательности. Исследователи выяснили, что загрязнение образцов минимальное, и речь действительно идет о белках древних людей.
Прежде всего ученые установили пол индивидов, определив вариант гена амелогенина, участвующего в формировании зубной эмали (амелогенин Y есть только у мужчин). Выяснилось, что женщиной был один индивид из Суньцзядуна, остальные оказались мужчинами.
Но самое интересное, что хотели узнать исследователи — в каком родстве эти индивиды находятся между с собой, а также с другими популяциями древних людей. Для этого ученые взяли аминокислотные последовательности девяти белков, которые удалось извлечь из образцов, и сравнили с данными сапиенсов, неандертальцев, денисовцев, Homo antecessor из Атапуэрки, а также человекообразных обезьян.
В результате у всех 6 китайских эректусов в белке амелобластине обнаружилась аминокислотная замена — мутация, которой нет ни у неандертальцев, ни у сапиенсов, ни у денисовцев, ни у каких других приматов. Видимо, это специфический «эректусный» вариант. Это аргумент в пользу того, что синантропы Чжоукоудяня — не прямые предки денисовцев, а их двоюродная родня.
Кстати, раньше некоторые авторы полагали, что нижние челюсти из Хэсяня могут быть денисовскими, но согласно новому исследованию, как минимум по этой мутации хэсяньский зуб группируется с эректусами, а не с денисовцами.
Еще одна специфическая мутация, тоже в амелобластине, присутствующая у всех шести образцов из Китая, встречается у денисовцев, а также у некоторых популяций современных людей - на Филиппинах (с частотой 21%), в Индии (1,17%) и на Папуа (0,71%), но отсутствует в других популяциях Homo sapiens. Вероятно, этот вариант современным людям остался от денисовцев, а те откуда его получили? Неужто от эректусов? Почему бы и нет — считают авторы статьи. Они вспоминают, что по данным одного из предыдущих исследований, денисовцы получили несколько процентов своей ДНК от некоего «архаического гоминина», предки которого разошлись с предками денисовцев более миллиона лет назад. Учитывая, что на просторах Азии длительное время жили и эректусы, и денисовцы, вероятен такой сценарий: какая-то популяция денисовцев скресилась с азиатскими эректусами, а затем около 15% «суперархаичных» участков ДНК досталось от денисовцев азиатским и океаническим популяциям Homo sapiens. Итак, в современных людях — хоть и не во всех — есть чуть-чуть от Homo erectus.
Кстати, этот специфический «эректусовый» вариант амелобластина гомозиготный у поздних денисовцев, но гетерозиготный у ранних. Значит, у ранних денисовцев, типа человека из Харбина, частота этого варианта была более низкой. Точно наследие от эректусов!
Надо сказать, что хотя все 6 образцов в этом исследовании сгруппировались в одну эволюционную ветвь, анатомически они отличаются друг от друга. «Необходимы дальнейшие палеопротеомные исследования для изучения молекулярного разнообразия внутри вида H. erectus», пишут исследователи.