Atklājumi.lv

Itālijā iegūts senākais neandertālieša DNS paraugs

Ģenētiski izpētot un radiometriski datējot nomaļā Dienviditālijas alā 20.gs. 90.gadu sākumā uzietu, par Altamuras cilvēku dēvētu paleoantropa skeletu, kura taksonomiskā piederība atbilstošam mūsdienu cilvēka priekšteču atzaram līdz šim tikusi dažādi traktēta, vairākumam paleoantropologu to klasificējot kā "agrīno neandertālieti", Romas "La Sapienza" universitātes zinātnieki tagad noteikuši, ka šis indivīds patiešām bijis neandertālietis un dzīvojis pirms apmēram 150,000 gadu. Tādējādi no tā kauliem iegūtais DNS ir vecākais šobrīd sekvenētais neandertālieša ģenētiskais materiāls. Raksts par pētījumu 2015.g. 21.martā publicēts izdevumā "Journal of Human Evolution".

Altamuras cilvēka atliekas 1993.g. rudenī uzgāja itāļu speleologi, kuri apsekoja karsta procesā kaļķakmens klintīs pie Lamalungas ciemata netālu no Altamuras pilsētas Apūlijas reģionā izveidojušās alas. Nolaižoties kādā stāvā, aptuveni 8 metrus dziļā akas veida plaisā, alu pētnieki tās dibenā atklāja plašu apakšzemes tuneļu un telpu sistēmu. Viena koridora galā nelielas telpas stūrī gulēja koraļļu rifu atgādinošs skelets. Pirmajā acu uzmetienā redzams bija tikai galvaskauss, augšstilbs un vēl daži kauli. Pārējos kaulus pilnīgi vai daļēji bija pārklājušas speleotēmas - ūdenī izšķīduša kaļķakmens veidojumi. Spriežot pēc atraduma vietas, skeleta īpašnieks iekritis plaisā un, nespējot no pazemes labirinta izkļūt, no bada un slāpēm tur arī nomiris.

Apūlijas galvaspilsētas Bari universitātes antropologi, kuri, saņemot no alu pētniekiem ziņojumu par atradumu, drīz vien sāka skeleta izpēti, sākumā apsvēra tā pārvietošanu uz citu vietu, taču, baidoties, ka, atdalot sacementētos kaulus no alas grīdas, varētu tos neviļus sabojāt, nolēma fosilijas pagaidām atstāt atraduma vietā - in situ. Tur, attālās vietas, kā arī speciāli ierīkota klintsaku sedzoša vāka sargātas, tās atrodas joprojām.

Gandrīz pilnībā saglabājies skelets Altamuras cilvēku ierindo Eiropas izcilāko paleoantropoloģisko atradumu sarakstā. "Gan Eiropā, gan Tuvajos Austrumos ir uziets diezgan daudz neandertāliešu fosiliju - sākot no dažiem zobiem un beidzot ar veseliem skeletiem. Tomēr tik pilnīgu skeletu kā Altamuras cilvēkam vēl nebija izdevies atrast," pastāstīja jaunā pētījuma vadītājs Džordžo Manci (Giorgio Manzi).

Vairākus gadus pēc Altamuras cilvēka atklāšanas par to bija pieejama tikai ierobežota informācija, kas ietvēra vietas fotogrāfijas un atraduma aprakstus, kuri, ņemot vērā skeletu pārklājošos kalcīta veidojumus bija visai aptuveni. Lai iegūtu precīzākus datus, laikā no 1998. līdz 2000.g. Bari universitātes speciālisti, izmantojot telemetrijas tehnoloģijas un mikroizmēra videokameras, veica skeleta un alas uzmērīšanu. Iegūtie dati, kuru pamatā bija trīsdimensionālas, ar 2cm precizitāti noteiktas koordinātas, ļāva izveidot Altamuras cilvēka atlieku virtuālo modeli. To analizējot, zinātnieki secināja, ka skelets, lai arī tā kauli tagad neatrodas anatomiski pareizā izkārtojumā, tomēr atrodas savā sākotnējā atrašanās vietā. Kauli sakrituši ķermenim sadaloties, daļu no tiem, iespējams, nedaudz pārvietojis alā ieplūdis ūdens un tie pieder vienam indivīdam - pieaugušam vīrietim. Ne tiem blakus, ne arī kur citviet alā zinātnieki neuzgāja nekādus akmens vai no cita materiāla darinātus priekšmetus.

Izmantojot iegūto uzmērījumu, antropologiem tagad bija iespējams sniegt precīzāku kaulu morfoloģisko raksturojumu, taču, kā savā publikācijā norādīja autori, ja uz tiem nebūtu kalcīta uzslāņojumu, daļa rādītāju un līdz ar tiem arī izteiktie secinājumi varētu izmainīties.

2010.gadu II pusē Altamuras cilvēka pētījumos iesaistījās Romas "La Sapienza" universitātes zinātnieki, kuri ar vietējo valsts iestāžu atļauju 2009.g. no atraduma vietas uzmanīgi izņēma atsevišķi gulošu kaula fragmentu - daļu no labās lāpstiņas kaula. Pētnieki izvēlējās ņemt izpētei tieši šo fragmentu, jo negribēja traucēt galveno kaulu kopu pirms nav veikta kvalitatīva visas atraduma vietas 3D lāzerskenēšana. Tāpat precīzu morfometrisko mērījumu izdarīšanai bija svarīgi, ka uz tā nebija izveidojušies koraļļveidīgie izaugumi. Lāpstiņu sedza tikai plāns vienveidīgs kalcīta slānis. Vēl citi paraugi, tai skaitā cilvēka kaulus sedzoši kalcīta slāņi, kurus varētu izmantot datēšanai ar urāna-torija izotopu metodi tika paņemti arī 2011.g.

Radiometrisko analīžu rezultāti deva pirmo laboratoriski noteikto Altamuras cilvēka datējumu. Izrādījās, ka skelets visdrīzāk ir vecāks par 130.1±1.9 tūkstošiem gadu un, iespējams, jaunāks par 172±15 tūkstošiem gadu. Vidēji tā vecums varētu būt ap 150,000 gadu. Iegūtais datējums gan vēl atkārtoti jāapstiprina ar citiem paraugiem, kas paņemti gan no kaulus pārklājošiem, gan tieši zem skeleta esošiem kalcīta veidojumiem. Šīs analīzes pētnieki gatavojas veikt tikko saņems atļauju jaunu paraugu ņemšanai.

Izpētot lāpstiņas kaula morfometriskos datus (anatomiskos izmērus un proporcijas), zinātnieki secināja, ka tas, līdzīgi kā no citi kauli, ir nedaudz atšķirīgs no tipiskā Homo neanderthalensis, taču stabili iekļaujas kopējā neandertāliešu grupā, nostājoties apmēram pa vidu starp Krapinas (Horvātija) "agrīnajiem neandertāliešiem" un pārējām neandertāliešu populācijām. Neandertālieši, kā zināms, apdzīvoja lielus Eiropas un Āzijas apgabalus laikā no apmēram 200,000 līdz 28,000 gadu pirms mūsdienām.

Morfoloģiskos secinājumus izdevās apstiprināt arī paleoģenētiski. No lāpstiņas kaula pētnieki izdalīja endogēno neandertālieša DNS. Tiesa, tā bija tik fragmentēta, ka ar analīzēs izmantotajām sekvenēšanas tehnoloģijām varēja iegūt tikai mitohondriālās DNS fragmentus (šūnas organellām mitohondrijiem ir savs, no kodola DNS neatkarīgs genoms, kura molekulas ir relatīvi mazas un vienkāršas, kā arī kaulu paraugos tās ir kvantitatīvi daudz vairāk nekā kodola DNS). Divās laboratorijās neatkarīgi veiktas analīzes deva vienus un tos pašus rezultātus - sekvences atbilst tipiskam Dienvidrietumeiropas neandertālieša haplotipam. Paraugos nekonstatēja ne mūsdienu cilvēku DNS piesārņojumu, ne arī kādu pārklājumu ar deņisoviešu gēniem.

Kā sava raksta noslēgumā norāda "La Sapienza" zinātnieki, Altamuras cilvēka DNS pētījumus, ņemot vērā, ka izdalītās sekvences ir vecākais šobrīd iegūtais neandertālieša genoma fragments, būtu vērts turpināt, izmantojot sarežģītākas un laikietilpīgākas DNS atšifrēšanas tehnoloģijas. Tas dotu iespēju iegūt plašāku informāciju par vidējā pleistocēna beigu daļas neandertāliešu ģenētisko vēsturi un bioloģisko attīstību.

Jāatzīmē, ka pats vecākais no hominīna kauliem līdz šim izdalītais DNS (arī no mitohondrijiem) iegūts no kāda Kaulu bedres (Sima de los Huesos) alā Atapuerkā, Spānijā atrasta, apmēram 400,000 gadu veca Homo heidelbergiensis augšstilba kaula. (Sk. "Ap 400 000 gadu senas mtDNS atšifrējums uzdod jaunus, negaidītus jautājumus par cilvēka evolūciju", atklajumi.lv, 11.12.2013.).

Augšējais attēls: Ieeja Altamuras alā. Attēls: Altamuras nacionālā arheoloģijas muzeja publicitātes foto.

Avoti:

Lari, M., et al., The Neanderthal in the karst: First dating, morphometric, and paleogenetic data on the fossilskeleton from Altamura (Italy), Journal of Human Evolution (2015), http://dx.doi.org/10.1016/j.jhevol.2015.02.007

Vacca E, Delfino VP. Three-dimensional topographic survey of the human remains in Lamalunga cave (Altamura, Bari, southern Italy).Coll Antropol. 2004 Jun;28(1):113-9.