Atklājumi.lv

Ap 400 000 gadu senas mtDNS atšifrējums uzdod jaunus, negaidītus jautājumus par cilvēka evolūciju

Uzlabojoties tehnoloģijām, zinātniekiem izdodas izdalīt sekvenēšanai derīgu DNS no arvien senākiem arhaisko cilvēku kaulu paraugiem un teju katrs šāds atšifrējums rada jaunu sensāciju, liekot pārvērtēt iepriekšējās hipotēzes un uzdodot jaunus jautājumus. Lai tikai atceramies, cik liels bija daudzu ģenētiķu, antropologu un arheologu pārsteigums, kad 2010.g. nolasītais, pirms 38,000 gadu Vindijas alā mūsdienu Horvātijas teritorijā dzīvojušā neandertālieša šūnas kodola DNS nepārprotami apliecināja, ka šo drukno, par Homo sapiens īsāko ķermeņu un dabīgi izstiepto galvaskausu ar izteiktajiem uzacu lokiem īpašnieki, par kuru pilnīgu cilvēciskumu vēl pavisam nesen bija izteiktas nopietnas šaubas, ir senči līdz pat 4% (pēc 2011.g. rezultātiem - 9%) no mūsdienu cilvēces (sk.: A.Marnica, "Katrs 10 pasaules iedzīvotājs - neandertāliešu pēctecis", atklajumi.lv, 02.08.2011.). 

Līdzīgā veidā, speciālistiem pavisam negaidīti ir arī ap 350,000 - 400,000 gadu sena, Spānijā atrasta augšstilba kaula mitohondriālās DNS (mtDNS) izpētes rezultāti, par kuriem ziņoja š.g. 4. decembrī žurnālā "Nature" publicēts raksts. Pētījumā atklāts, ka par Homo heidelbergensis sauktie Kaulu bedres (Sima de los Huesos) alas senie iedzīvotāji (alā atrastas apmēram 32 indivīdu daļējas atliekas), kuru plašākā grupa tiek uzskatīti par neandertāliešu senčiem Eiropā un, iespējams, Homo sapiens priekštečiem Ziemeļāfrikā, tomēr bijuši tuvāki radinieki nevis Rietumeiropas agrā paleolīta neandertāliešiem, bet Sibīrijā, tūkstošiem kilometru attālu, krietni vēlāk - pirms apmēram 40,000 gadu mitušajiem, tikai 2010.g. (arī sensacionālā ģenētiskā pētījumā) atklātajiem Denisa alas iedzīvotājiem (sk.: A.Marnica, "Deņisovieši - paleolīta cilvēku trešais zars", atklajumi.lv, 03.02.2011.).

Skatīt Paleoantropoloģisko atradumu vietas lielākā kartē

Atapuerka - Eiropas senāko hominīnu fosīliju atradne

Kaulu bedres ala ietilpst Atapuerkas kaļķakmens karsta alu grupā Ziemeļspānijā, Kastīlijas plato, kur, sākot no 1976.g., atklāts liels daudzums dažādām grupām piederīgu arhaisko Homo atlieku.

Ziloņa bedres (Sima del Elefante) alas vietā atrastais žoklis un zobs tiek datēts ar 1,1 līdz 1,2 miljonu gadu senatni un ir vecākās, šobrīd Rietumeiropā zināmās Homo fosīlijas. Savukārt Gran Dolina vieta ir pazīstama ar tajā atrastajām, apmēram 800,000 gadu senajām kanibālisma upuru paliekām un vieniem no senākajiem, Eiropā zināmajiem, cilvēku gatavotajiem rīkiem. Zinātnieki ir pārliecināti, ka par Homo antecessor nosauktais hominīns, kas dzīvojis abās pēdējās nosauktajās vietās, tāpat kā vēlākie neandertālieši, uztura dažādošanai nav atteicies arī no sev līdzīgo gaļas. Turpretī, par heidelbergensis, kas Atapuerkas apkārtnē dzīvoja pirms apmēram 400,000 gadu šādas liecības antropologiem pagaidām nav gadījies uziet.

Šādus rezultātus neviens negaidīja

Par Leipcigas Maksa Planka Evolucionārās antropoloģijas institūta vadošā pētnieka Matiasa Meijera vadītās zinātnieku grupas iegūtajiem rezultātiem pārsteigumu izteica arī citi, pētījumā neiesaistīti speciālisti. "Tas nav tas, ko es būtu gaidījis; neviens no nebūtu gaidījis," atzīst Londonas Dabas muzeja paleoantropologs Kriss Stringers.

"Atklājums patiešām uzdod vairāk jautājumu, nekā sniedz atbilžu," atzīst viens no pētījuma dalībniekiem Svante Pēbo, vienlaikus norādot, ka tikai pa mātes līniju mantotās mitohondriālās DNS atbilstības nesniedz pilnu radniecības ainu. Ļoti iespējams, ka Kaulu bedres alas iedzīvotāji nemaz nebija tik tuvi deņisoviešu radinieki. Lielāku skaidrību varētu gūt, ja būtu izdevies izdalīt atšifrēšanai izmantojamu, kaulā daudz mazākā daudzumā par mtDNS esošo šūnas kodola DNS, kas sniedz plašāku informāciju par abiem vecākiem un to senčiem.

Ņemot vērā no mtDNS iegūto datu ierobežojumus un nepilnības, paleoantropologi ir izvirzījuši vairākus hipotētiskus situācijas skaidrojumus.

Trīs versijas

1. Gan heidelbergensis, gan deņisovieši, kas kādreiz dzīvojuši arī Rietumeiropā, ir cēlušies no Homo antecessor, kura 800,000 gadu senās fosīlijas atrastas pavisam netālu no Kaulu bedres alas. Heidelbergensis līdzība ar neandertāliešiem ir tikai sakritība vai arī atspoguļo krustošanos pa tēva līniju, kuru nav iespējams noteikt, izmantojot mtDNS.

2. Kaulu bedres alas cilvēki ir deņisoviešu un neandertāliešu kopējo senču pēcteči vai arī tiešie senči, taču neandertālieši zaudējuši senākās mtDNS (pārtrūkušas attiecīgās sieviešu līnijas).

3. Arhaisko cilvēku dzimtas koki tiek pārlieku vienkāršoti. Nav bijusi tāda taisna līnija, kas ved no proto-neandertāliešiem uz neandertāliešiem. Patiesībā notikusi liela jaukšanās, populāciju migrācijas, to grupu krustošanās, dalīšanās un attīstība daudz dažādos veidos.

Seno cilvēku populācijas krustojušās daudz plašāk nekā iepriekš domāts

Ticamākā un atbilstošākā patiesībai šķiet trešā versija, kuru savā blogā argumentējis paleoantropologs Džons Hauks. To apstiprina arī pirms nepilna mēneša, 18. novembrī, Britu Karaliskās Zinātnes biedrības sanāksmē Londonā nolasītais ziņojums par jaunākajiem secinājumiem, kas izdarīti, precizējot un papildinot iepriekš publicētos neandertāliešu un deņisoviešu pilnos genomus.

Atbilstoši jaunajiem datiem, šīs arhaisko cilvēku kopas ir daudz intensīvāk krustojušās gan savā starpā, tai skaitā ar iepriekš nezināmu, pirms aptuveni 30,000 gadu pastāvējušu Āzijā dzīvojušu grupu, gan arī ar Homo sapiens.

Kā šajā pilno genomu atvērtajā Homo evolucionārās pagātnes stāstā iekļaujas Spānijas heiderbergieši no Kaulu bedres alas, iespējams, uzzināsim pēc aptuveni gada vai pusotra, kura laikā Svante Pēbo no to kauliem tomēr cer izdalīt pietiekami daudz analīzēm derīgu nukleāro DNS.

Augšējā attēlā: Homo heidelbergiensis ārējā izskata rekonstrukcija.

Avots:

1. Meyer, M., Fu, Q., Aximu-Petri, A., Glocke, I., Nickel, B., Arsuaga, J. L., … & Pääbo, S. (2013). A mitochondrial genome sequence of a hominin from Sima de los Huesos. Nature.