Денисовцы жили в Тибете 100 тысяч лет назад

Опубликованы новые данные о денисовцах. Во-первых, прочитана денисовская митохондриальная ДНК с Тибетского нагорья, правда, не из найденной там челюсти, а из отложений в пещере. Во-вторых, найдены следы метисации денисовцев с верхнепалеолитическими людьми современного типа из разных регионов Евразии, от Китая до Сибири. То и другое говорит о широком расселении денисовцев по континенту.

Изображение:

Череп женщины, жившей 34000 лет назад, из долины Сальхит на северо-востоке Монголии. У нее оказалось больше общих аллелей с европейским древним индивидом, чем с китайским, а среди ее дальних предков были денисовцы.

Credit:

Institute of Archaeology, Mongolian Academy of Sciences | Пресс-релиз Общества Макса Планка

В свежем выпуске журнала Science опубликованы две статьи, посвященные генетике денисовского человека, или денисовца, третьего вида Homo, жившего в верхнем палеолите в Евразии одновременно с современным человеком и неандертальцем.

В коллективе соавторов первой статьи основная роль принадлежит специалистам Китайской академии наук, один из руководителей работы — Сванте Паабо (Институт эволюционной антропологии Общества Макса Планка, Германия). В ней представлена митохондриальная ДНК денисовца, причем не из Денисовской пещеры, а из Тибета. В мае прошлого года вышла статья, в которой была определена как денисовская нижняя челюсть, найденная в пещере Байшия на Тибетском плато еще в 1980 году. Таким образом, это первая находка денисовца вне Денисовой пещеры на Алтае. Ученые пришли к выводу о денисовской принадлежности нижней челюсти на основании анализа аминокислотных замен в коллагене. Ее датировка показала возраст 160 тысяч лет. В новой работе прочитана денисовская мтДНК из пещеры Байшия. Но, к сожалению, не из найденной челюсти, а из отложений в пещере.

Байшия — карстовая известняковая пещера, в отложениях которой были найдены 1310 каменных артефактов и 579 фрагментов костей животных. Авторы новой работы провели оптическую датировку слоев отложений в пещере и радиоуглеродную датировку 14 костных фрагментов животных. Из восьми образцов отложений выделили мтДНК. Ее картировали на мтДНК животных и человека и нашли уникальные фрагменты митохондриального генома млекопитающего. Принадлежность ДНК к древней определяли по характерным заменам цитозина на тимин: это позволяло исключить загрязнение современным генетическим материалом.

Митохондриальная ДНК из слоев 2.3,4 и 7 принадлежала древнему человеку. Чтобы определить, кому именно, ученые исследовали однонуклеотидные замены в сравнении с мтДНК современного человека, неандертальца и денисовца, а также человека из испанской пещеры Сима де Лос Уэсос возрастом около 430 тысячи лет. Больше всего фрагментов мтДНК по заменам совпало с денисовской (от 71% до 100% из 24 геномных библиотек). МтДНК из четырех слоев секвенировали с покрытием от 0,37х до 40х.

Выделенную мтДНК разместили на филогенетическом дереве вместе с образцами из Денисовой пещеры (Denisova 2, Denisova 3, Denisova 4 и Denisova 8). МтДНК из слоя 4, наиболее полно исследованная, оказалась в самом близком родстве с образцами Denisova 3 и Denisova 4, образовав с ними единую кладу. Меньшее сходство мтДНК из слоя 4 проявила с Denisova 2 и Denisova 8. Возраст отложений в слое 4 составляет около 60 тысяч лет, что сравнимо с возрастом Denisova 3 и Denisova 4. Возраст отложений в слое 7, где мтДНК также обнаружена в достаточном количестве, — около 100 тысяч лет.

Авторы приходят к выводу, что денисовцы жили в пещере Байшия от 100 до 60 тысяч лет назад. Это говорит о том, что в верхнем палеолите они широко расселились по Азии — от Алтая до Тибета. А если учесть найденную в пещере Байшия челюсть, которая еще старше — около 160 тысяч лет, — то период проживания денисовцев на Тибетском плато еще увеличивается. Исследование геномов современных тибетцев позволяет предположить, что мутацию адаптации к высокогорью в гене EPAS1 они позаимствовали именно у денисовцев.

Другая статья в том же журнале опубликована специалистами Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка, ведущий автор Сванте Паабо, с участием коллег из Великобритании, Монголии и Южной Кореи. Они исследовали не самих денисовцев, а их следы в других древних геномах.

Изучена ядерная ДНК из черепа возрастом около 34 тысячи лет, найденного в долине Сальхит на северо-востоке Монголии. Опубликованное ранее исследование мтДНК из черепа показало, что она принадлежит к гаплогруппе N, широко распространенной в современных популяциях Евразии. Фрагменты из геномных библиотек индивида Сальхит картировали на референсный геном. Сравнение генома Сальхит по доле приобретенных аллелей с геномами разных Homo показало, что это верхнепалеолитический человек современного типа. А по соотношению фрагментов Х-хромосомы и аутосом ученые определили, что это была женщина.

Ученые генетически сравнили Сальхит с другими древними геномами и по доле общих аллелей нашли его родство с индивидом из пещеры Тяньянь (Китай, 40 тысяч лет назад), а также с индивидом с Янской стоянки (Якутия, 31 тыс. лет назад). Это указывает на существование генетических потоков между Центральной Азией, Восточной Азией и северной Сибирью. Еще более удивительно, что Сальхит разделял общие аллели с европейским древним индивидом Гойет Q116-1 (Бельгия, 35 тыс. лет назад), даже больше, чем с Тяньянь. Причиной мог быть поток западноевропейских генов к предкам Сальхит, после основного разделения человечества на западную и восточную ветви, по-видимому, в промежутке от 40 до 34 тысяч лет назад.

Ученые провели поиск денисовских фрагментов в исследуемых древних геномах. По данным о 1,7 млн однонуклеотидных полиморфзмов (SNP), отличающих неандертальцев и (или) денисовцев от современных африканцев, они нашли в геномах Сальхит и Тяньянь 18 и 20 денисовских фрагментов соответственно. Нашли их также в геномах с Янской стоянки и в геноме со стоянки Мальта (Иркутская область, 24 тыс. лет назад). Это указывает на то, что предки людей, живших в Восточной Евразии 30-40 тыс. лет назад, встречались и метисировались с денисовцами. Когда это было, пока определить невозможно из-за малого количества заимствованных фрагментов. Но небольшая их длина (1.3 сантиморганов) говорит, что встреча произошла по меньшей мере за 10 тысяч лет до рождения индивидов, чьи геномы были исследованы.

Интересно, что обнаруженные фрагменты не перекрывались с денисовскими аллелями в геномах жителей Папуа — Новая Гвинея и австралийских аборигенов. По-видимому, последние получили генетический вклад от другой популяции денисовцев, чем та, которая метисировалась с предками жителей Азии.

Источники

Dongju Zhang, et al. // Denisovan DNA in Late Pleistocene sediments from Baishiya Karst Cave on the Tibetan Plateau // Science, 2020, 370, 6516, pp. 584-587; DOI:  10.1126/science.abb6320

Diyendo Massilani, et al. // Denisovan ancestry and population history of early East Asians // Science, 2020, 370, 6516, pp. 579-583; DOI: 10.1126/science.abc1166

Добавить в избранное

Вам будет интересно