ДНК-рекорд в антропологии

Немецкий палеогенетик Сванте Паабо стал известен после расшифровки генома неандертальца. Фото с сайта www.mpg.de

Когда-то немецкий палеогенетик Сванте Паабо начинал с извлечения ДНК из шкуры вымершего животного, хранящейся в музее. Затем он поразил мир выделением фрагментов вещества генов из мумии египетского мальчика, жившего более 4 тыс. лет назад. Сейчас Паабо возглавляет лейпцигский Институт эволюционной антропологии, в котором расшифрован геном неандертальца и «прочитана» ДНК девочки, жившей некогда в Денисовой пещере на Алтае.

Девочку, от которой ученым «достались» фаланга пальца и пара зубов, сейчас относят к отдельному виду архаичных людей, мигрировавших далеко на Восток и расселившихся чуть ли не до Явы. Денисовскую девочку пока официально называют «Х-женщина А». Сейчас ученые пытаются решить загадку отношений между представителями трех, а возможно, и более видов человека и кто кому приходится предком.

Внедрение новых технологий привело недавно к расшифровке геномов древней лошади и медведя, живших соответственно 700 и 300 тыс. лет назад.

Подобного рода достижения сподвигли специалистов института, возглавляемого Паабо, на достижение рекорда и в молекулярной палеоантропологии. Сообщение об успешном решении задачи, опубликованное в журнале Nature, всколыхнуло не только специалистов.

Испанские ученые из разных университетов страны давно копают в пещере, открытой в 1990 году в горах Атапуэрка, что к востоку от Бургаса на севере страны. В пещере, расположенной на глубине 18 м, имеется 12-метровая вертикальная шахта-промоина, образовавшаяся не менее полумиллиона лет назад, на дне которой антропологи обнаружили самое настоящее сокровище в виде 6 тыс. костных фрагментов 28 гоминид. Так называют непосредственных и «боковых» предков анатомически и физиологически современного человека, в том числе неандертальцев, более примитивного гейдельбергского человека и денисовцев. Шахту по-испански назвали Sima de los Huesos – «Яма с костями».

Матиас Мейер и его коллеги из упомянутого института получили из большой бедренной кости почти 2 грамма мелкого костного «порошка», из которого выделили ДНК возрастом 400 тыс. лет! Публикация в Nature, последним из авторов которой указан Сванте Паабо, касается характеристики митохондриального генома (митогеном) древнего гоминида, обитавшего в пещере. Можно напомнить, что митохондрии представляют собой клеточные энергостанции, вырабатывающие молекулы АТФ – основной «энергоноситель» клетки. В память о своем микробном происхождении митохондрии сохранили небольшую ДНК размером в 16 тыс. «букв» ген-кода. Вот ее-то и прочитали в Лейпциге.

Новый митогеном сравнили с таковым у шимпанзе обычных и их карликовых сородичей бонобо, а также с геномом неандертальцев, денисовцев и современных людей. Возраст митогенома рассчитали по так называемым потерянным «буквам», которых нет у нас и неандертальцев. Это проявляется, например, в отсутствии сплошного оволосения тела и темного пигмента меланина, характерных для наших предков. К признакам, характерным исключительно для человека разумного, можно также отнести отсутствие надбровных дуг и «облегчение» челюстей, а также истончение костей черепа, которые были намного толще у наших предков и «кузенов» в лице неандертальцев и гейдельбергского человека.

Поразила исследователей близость прочитанной ДНК к таковой денисовцев. В связи с этим Мейер даже заявил: «Мы не знаем, что делать с этим, так как нет никаких свидетельств того, что последние обитали когда-то поблизости от Атапуэрки».

В качестве иллюстрации авторы поместили в своей статье карту всех известных на сегодня палеоантропологических территорий, начиная с Эль Сидрона на бискайском побережье Испании, пещер Франции и Северной Италии, а также Хорватии (Vindija) и Кубани (Межмайская), и вплоть до Тешик-Таша недалеко от Амударьи, а также Окладниковской и Денисовой пещер Алтая. Если верить нынешнему митогеному, то предки денисовцев жили ранее или даже бок о бок с неандертальцами Европы, а затем почему-то ушли далеко на Восток.

Естественно, что удовлетворение, связанное с достижением нового ДНК-рекорда в антропологии, смешивается с желанием получить полный геном древних обитателей «Ямы с костями». Мейер порадовал коллег, подчеркнув, что работа в этом направлении уже ведется, но это чрезвычайно долгая, трудоемкая да к тому же дорогостоящая задача. Одна из проблем заключается в «отсеивании» современной ДНК-контаминации, то есть загрязнении костных остатков нашедшими древние кости людьми. Можно полагать, что после данной публикации археологи и антропологи начнут, как эксперты-криминалисты, работать в перчатках, чтобы не усложнять работу молекулярщиков.

Одновременно с Nature журнал PLoS One поместил статью ученых из университета штата Колорадо в Денвере, описавших недавнюю находку древнего гоминида – парантропа, который был более склонен к растительной пище, для чего вынужден был взбираться на деревья. Сильные руки помогали ему в этом, но на земле он предпочитал бипедализм, то есть передвигался вертикально на двух ногах. Парантропы считаются промежуточным звеном на пути становления человека, начавшегося с южноафриканских австралопитеков и продолжившегося примитивными людьми, ушедшими из Африки в Дманиси (Грузия), и вплоть до Пекина и острова Явы. По их следам двигались много позже неандертальцы и денисовцы.