Загадочный череп, извлеченный в 2018 году со дна колодца на северо-востоке Китая, вызвал много вопросов, поскольку он не соответствовал ни одному из ранее известных видов доисторического человека. И вот ученым, по их утверждению, удалось теперь понять, к какой же группе нужно отнести эту древнюю находку, которая, быть может, станет ключевым звеном в загадочной эволюционной головоломке.
После нескольких неудачных попыток исследователям удалось извлечь генетический материал из окаменелого черепа, получившего название "человек-дракон", и связать его с загадочной группой древних людей, которых называют денисовцами. Ранее были найдены и идентифицированы по древней ДНК около дюжины окаменелых фрагментов костей денисовцев. Однако небольшой размер обнаруженных образцов не давал представления о том, как же могла выглядеть эта загадочная популяция древних людей. По этой причине данной группе никогда не присваивалось научное название.
Обычно ученые считают, что череп с характерными выпуклостями и костными гребнями — лучший тип окаменелых останков. Ведь он помогает получить представление о форме и внешнем виде вымершего вида древних людей. И вот благодаря свежим результатам, если они подтвердятся, мы могли бы получить представление о том, как выглядело лицо денисовца.
"Я действительно чувствую, что мы отчасти развеяли пелену тайны, окутывающую эту популяцию", — сказала профессор Цяомэй Фу (Qiaomei Fu) из Института палеонтологии и палеоантропологии, входящего в Китайскую академию наук в Пекине. Профессор Фу является ведущим автором нового исследования. "Спустя 15 лет мы проанализируем первый череп денисовца".
Группа ученых, в которую входила Фу (на тот момент молодой исследователь в Институте эволюционной антропологии Общества Макса Планка в Лейпциге, Германия), впервые зафиксировала денисовцев в 2010 году на основании древней ДНК. Ее извлекли из ископаемого фрагмента мизинца, найденного в Денисовой пещере в Алтайских горах России. Часть останков, обнаруженных в Денисовой пещере, от которой эта группа древних людей получила свое название, и в других местах Азии, помогают получить более полную картину.
Новое исследование, материалы которого представлены в двух научных статьях, опубликованных в среду, "определенно станет одной из крупнейших, если не самой крупной, работой года по палеоантропологии" и придаст стимул "довольно продолжительной" научной дискуссии в этой области, полагает палеоантрополог Райан Макрей (Ryan McRae) из Смитсоновского национального музея естественной истории в Вашингтоне, округ Колумбия (Макрей не принимал участия в этих исследованиях).
Полученные результаты могут не только восполнить наши знания о тех временах, когда представители Homo sapiens были не единственными людьми, обитавшими на нашей планете, но и дать ученым более ясное представление о современном человеке. Когда-то представители нашего вида на протяжении десятков тысяч лет сосуществовали и даже скрещивались как с денисовцами, так и с неандертальцами, прежде чем те вымерли. В наше время большинство людей несет в себе генетическое наследие тех древних союзов. Ископаемые останки неандертальцев изучались более столетия, однако о загадочных двоюродных братьях современного человека — денисовцах — мало что известно. Вот почему ископаемый череп может рассказать о многом.
Древний-древний
Череп "человека-дракона" был найден в 1933 году в городе Харбине на северо-востоке Китая, неким рабочим, который принимал участие в строительстве моста через реку Сунгари в те самые времена, когда эта часть Китая находилась под японской оккупацией. Древнюю находку рабочий забрал домой и, чтобы никто ее не обнаружил, спрятал на дне колодца.
Впоследствии эта находка так там и осталась, поскольку мужчина не стал ее забирать. И поэтому древний череп с единственным зубом на верхней челюсти продолжал оставаться неизвестным науке в течение десятилетий, покуда рабочий перед смертью не рассказал о своей находке родственникам. Его семья передала этот окаменелый череп в дар Хэбэйскому географическому университету (Hebei GEO University). Ученые впервые описали череп в серии исследований, опубликованных в 2021 году, где говорилось, что возраст находки — не менее 146 тысяч лет.
Принимая во внимание уникальные особенности этого черепа, ему следует присвоить новое видовое название, настаивали ученые. В итоге его назвали Homo longi, что происходит от наименования провинции Хэйлунцзян, что в переводе с китайского буквально означает ‘Река черного дракона’ [русское название этой реки Амур. — Прим. ИноСМИ], поскольку именно здесь нашли этот череп. Некоторые эксперты тогда выдвинули гипотезу, что череп может принадлежать денисовцу, а другие отнесли его к найденным в Китае окаменелостям, трудно поддающимся классификации, что привело к интенсивной научной дискуссии. Именно по этой причине особую ценность приобретали молекулярные исследования.
"Гениев будет больше". Этот элемент в воде влияет на интеллект
Учитывая возраст черепа и всю связанную с его обнаружением предысторию, профессор Цяомэй Фу понимала, что будет не так-то просто извлечь из окаменелости древнюю ДНК и разобраться с тем, куда же следует ее поместить на генеалогическом древе родственников современного человека. "Кости возрастом более ста тысяч (лет) с древней ДНК были найдены только в четырех местах", — сообщила Фу в письме по электронной почте.
Профессор Фу вместе с коллегами попыталась извлечь древнюю ДНК из шести образцов, взятых из сохранившегося зуба Homo longi и окаменевшей части височной кости черепа (то есть плотной части у основания черепа, которая часто является богатым источником ДНК в окаменелостях), но успеха это не принесло.
Продолжая изучать череп, команда ученых под руководством Фу также попыталась извлечь генетический материал из зубного камня, то есть налета, остающегося на зубах, который со временем может сформировать твердый слой и сохранять ДНК, имевшуюся во рту. В ходе этой работы ученым удалось извлечь митохондриальную ДНК, которая проще по организации, чем ядерная. При этом была установлена связь между образцом Homo longi и хорошо известным геномом денисовца, опубликованном в одной новой статье в журнале Cell.
"Митохондриальная ДНК представляет собой лишь небольшую часть всего генома, однако, несмотря на это, она способна многое нам рассказать. Правда, мы ограничены ее относительно небольшим, по сравнению с ядерной ДНК, размером, а также тем, что она наследуется только по материнской линии, а не от обоих биологических родителей", — говорит Райан Макрей.
"Таким образом, если не принимать во внимание ядерную ДНК, то можно было бы предположить, что данная древняя особь является помесью, у которой мать относилась к денисовцам. Однако я полагаю, что подобный вариант гораздо менее вероятен, чем принадлежность этой окаменелости полностью денисовцу", — добавил Макрей.
Накопление доказательств
Кроме того, команде ученых под руководством профессора Фу также удалось извлечь белковые образцы из окаменевшей части височной кости. Анализ этих образцов тоже показал, что череп Homo longi относится к денисовской популяции. Об этих результатах говорится в отдельной статье, опубликованной в среду в журнале Science.
Взятые вместе, "эти статьи усиливают аргументацию в пользу того, чтобы относить череп из Харбина к денисовцам", говорит Фу.
Данные молекулярно-биологических исследований, предоставленные в двух статьях, в принципе очень важны, полагает антрополог Крис Стрингер (Chris Stringer), который руководит реконструкцией эволюции современного человека в Лондонском музее естественной истории.
Жестко "троллит": Китай совершил прорыв в науке, до которого не додумались США
"В сотрудничестве с китайскими учеными я участвовал в проведении повторных морфологических анализов ископаемых останков древних людей, включая череп из Харбина, — поясняет Стрингер. — Благодаря этой работе, проводимой параллельно с нашими исследованиями, повышается вероятность того, что харбинский череп принадлежит именно денисовцу. Причем этот череп сохранился лучше всех других останков, найденных на сегодняшний день".
Однако несколько иное мнение у профессора Сицзюня Ни (Xijun Ni) из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии в Пекине, который вместе со Стрингером работал над первоначальным исследованием "человека-дракона" (правда, в самых последних исследованиях он не участвовал). Профессор Ни с осторожностью относится к результатам двух статей, поскольку некоторые из использованных методов извлечения ДНК были "экспериментальными". Кроме того, по мнению профессора Ни, странным является тот факт, что ДНК была получена из минеральных отложений, накопившихся на зубной поверхности, но не из внутренней части зуба или же окаменевшей части височной кости. Ведь здесь следовало бы учесть, что камень, скорее всего, более подвержен потенциальному загрязнению.
Тем не менее, Сицзюнь Ни добавил, что, по его мнению, череп и другие ископаемые останки древнего человека, идентифицированные как денисовские, скорее всего, действительно принадлежат одному и тому же виду людей.
Целью использования нового подхода к исследованию было извлечь как можно больше генетического материала, объяснила Фу, добавив, что плотная минерализованная структура зубного камня может помочь предотвратить потерю присущей особи ДНК.
Уникальный набор белков, выделенный коллективом ученых под руководством профессора Цяомэй Фу, указывает на "принадлежность к денисовцам, причем другие варианты весьма маловероятны", комментирует доцент кафедры биомолекулярной палеоантропологии Фридо Велкер (Frido Welker) из Globe Institute при Копенгагенском университете. Велкер извлек белки, характерные для денисовца, из других окаменелостей, но в упомянутом в статье исследовании участия не принимал.
"Данные молекулярной биологии доказывают, что череп из Харбина соотносится с денисовцами. Поэтому большую часть ископаемых останков, имеющих отношение к эволюции человека, можно надежно сравнить с известным образцом денисовца на основе морфологических особенностей", — добавил Велкер.
Денисовцы: имя и внешний вид
Принадлежность черепа "человека-дракона" к денисовцам установлена на основе молекулярно-генетических исследований. Теперь палеоантропологам будет проще классифицировать найденные в Китае и прочих местах ископаемые останки, которые, как считается, потенциально принадлежат денисовцам. Макрей, Ни и Стрингер заявили, что, по их мнению, Homo longi, вероятно, станет официальным видовым названием для денисовцев, хотя предлагались и другие названия.
"Отнесение всей совокупности данных о денисовцах к Homo longi — это пусть и небольшой, но вполне правомерный шаг, поскольку Homo longiбыло формально первым научным названием, которое теперь связывается с окаменелостями денисовцев", — сказал Райан Макрей. В то же время он полагает, что неофициальное название "денисовец" в ближайшее время никуда не исчезнет. По мнению Макрея, такое название может стать условным обозначением для всего вида этих древних людей, как, например, "неандерталец" — для Homo neanderthalensis.
Если предположить, что череп "человека-дракона" действительно принадлежал типичному денисовцу, то, судя по находкам, можно также получить больше представления о том, как в реальности могли выглядеть денисовцы. В этом случае, по словам Макрея, у древнего человека были очень большие надбровные дуги, мозг "по размеру был сопоставим с мозгом неандертальца и современного человека", однако зубы были крупнее, чем у обоих "двоюродных братьев". В целом, денисовцы были массивными, крепко сложенными древними людьми.
"Как и в случае с хрестоматийным изображением неандертальца, одетого в современную одежду, денисовцы, скорее всего, напоминали “людей”", — сказал Макрей. "Они по-прежнему являются нашими загадочными двоюродными родственниками. Просто теперь немного менее загадочными, чем раньше, — добавляет Макрей. — Однако нам еще предстоит много работы, ведь надо выяснить, кем именно были денисовцы и как они связаны с нами и другими нашими “родственниками“".