Atklājumi.lv

Denisa alas neandertāliešu genoms liecina par agrīno cilvēku grupu plašu sajaukšanos vidējā paleolītā

Jaunākais neandertālieša genoma atšifrējums devis negaidītas ziņas par vidējā un agrajā paleolītā Eirāziju apdzīvojušo cilvēku grupu - kromaņjoniešu, neandertāliešu, deņisoviešu un vēl kādas, iepriekš zinātenei nezināmas Homo populācijas savstarpējo krustošanos. Pētījuma rezultāti publicēti žurnāla "Nature" 2013.g. 19.decembra numurā.

Jaunos faktus atklājušo pētījumu, kura ietvaros neandertālieša genoms tika salīdzināts ar citu, tajā pašā periodā kontinentā dzīvojušu cilvēku grupu gēnu sekvencēm, veica starptautiska ģenētiķu un antropologu komanda Leipcigas Maksa Planka evolucionāras antropoloģijas institūta zinātnieka dr. Svantes Pēbo vadībā.

Neandertālieša genoma izpēte iesākās 1997.gadā, kad S.Pēbo komandai izdevās izdalīt DNS no 30,000 gadu seniem, Vācijā atrastiem kauliem. 2010.g. pētnieki publicēja no Vindijas alā, Horvātijā, El Sidronā Spānijā un vēl citviet atrastām fosīlijām sekvenēta pilnā genoma "melnraksta" versiju, bet tikko publicētajā rakstā ziņots par Denisa alā, Altajā pirms apmēram 50,000 līdz 60,000 gadu dzīvojušās neandertāliešu sievietes vēl nebijušas kvalitātes pilnā genoma atšifrējumu (Atbilstoši populārzinātnisku grāmatu un rakstu autora Karla Cimmera teiktajam "New York Times" slejā, analīžu kvalitāte esot pielīdzināma no dzīva cilvēka paņemta DNS parauga atšifrējumam, lai gan šķiet, ka tas tomēr būs pārspīlējums...), kā arī Mežmaiskas alas (Adigejas republika, Krievijas Federācija) neandertālieša genoma daļēju atšifrējumu.

"Šīs pēdējās analīzes ir kulminācija gandrīz divu desmitgadu darbam," Pēbo saka, norādot, ka ir ļoti apmierināts par sasniegto.

Pētnieku veiktais salīdzinājums liecina, ka neandertālieši un deņisovieši bija tuvu radniecīgu grupu pārstāvji, kuru kopējais sencis no mūsdienu cilvēku senčiem atdalījās pirms apmēram 400,000 gadu. Savukārt, neandertālieši un deņisovieši, atbilstoši šiem pašiem aprēķiniem, viens no otra atdalījušies pirms 300,000 gadu. 

Skatīt Paleoantropoloģisko atradumu vietas lielākā kartē

Samazina neandertāliešu gēnu īpatsvaru mūsdienu cilvēku genomā

Kaut gan deņisovieši un neandertālieši līdz mūsdienām neizdzīvoja, daļa no viņu gēniem turpina savu pastāvēšanu mūsdienu cilvēku populācijās. Pētnieki tagad lēš, ka ārpus Āfrikas dzīvojošo moderno cilvēku dzīslās, lietojot poētisku salīdzinājumu, plūst 1,5 līdz 2,1% neandertāliešu asiņu. Jāatzīmē, ka šis aplēsums ir krietni mazāks nekā iepriekš, īsi pēc pirmās neandertālieša kodola genoma sekvences iegūšanas postulētie 4 un pat 9% (sk. A.Marnica, "Katrs 10 pasaules iedzīvotājs - neandertāliešu pēctecis", atklajumi.lv, 02.08.2011.). Atšķirīgo rezultātu skaidrojumu autori nesniedz.

Neandertāliešu piejaukums Homo sapiens pierādīts

Svarīgi, ka jaunākie neandertāliešu genoma atšifrējumi noraida 2012.g. dažu Kembridžas zinātnieku izteiktās aizdomas, ka modernie cilvēki pēdējo 100,000 gadu laikā nemaz nav krustojušies ar Eirāzijas neandertāliešu populāciju pārstāvjiem, tā vietā izvirzot hipotēzi, ka Pēbo grupas konstatētās ģenētiskās saiknes drīzāk būtu skaidrojamas ar kopējiem, vairākus simtus gadu tūkstošus atpakaļ dzīvojušiem senčiem. Tomēr, kā tagad noskaidrojās, Mežmaiskas neandertālietis, kurš dzīvojis tikai pirms apmēram 30,000 gadiem un pieder pie vieniem no pēdējiem savas pasugas zināmajiem pārstāvjiem, ģenētiski ir ievērojami tuvāks mūsdienu cilvēkiem nekā pirms 50 un vairāk tūkstošiem gadu Sibīrijā dzīvojušie Denisa alas, Vindijas alā Centrāleiropā vai kontinenta dienvidos, Andalūzijā mītušie neandertālieši. Ja kopīgie gēni būtu mantoti no simtiem tūkstošu gadu iepriekš dzīvojušiem priekštečiem, tad šādas atšķirības nebūtu vērojamas.

Esam mantojuši noderīgas adaptācijas

Neandertālieši mūsu genomā atstājuši ne tikai vienkārši "pēdas" - kromaņjonieši no viņiem ieguva arī vairākas noderīgas adaptācijas. Piemēram, Bonnas universitātes imunologi nesen atklājuši, ka eiropieši no neandertāliešiem mantojuši imūnsistēmas receptoru, kas cilvēka leikocītu antigēnu sistēmai ļauj, vadoties tikai pēc astoņu aminoskābju secības, noteikt organismā iekļuvušā patogēna bīstamību. Raksts par šo atklājumu publicēts izdevuma "Journal of Biological Chemistry" 2013.g. decembra numurā.

Deņisoviešu senči noteikti arī Āzijas un Amerikas mongoloīdiem

Savu pēdu nospiedumus, lai arī ierobežotākā apjomā, Homo sapiens genomā atstājuši arī deņisovieši. Jau iepriekš bija noteikts, ka Austrālijas aborigēnu, Jaungvinejas iedzimto, kā arī daļas Klusā okeāna salinieku genomos ir līdz pat 6% deņisoviešu gēnu. Tagad noskaidrots, ka tādi - gan tikai līdz 0,2% - ir arī haņu ķīniešiem, citām mongoloīdajām Āzijas tautām, kā arī Amerikas indiāņiem.

DNS analīzes atklāj ceturtās hominīnu grupas pastāvēšanu, iespējams, bija vēl citas

Viens no interesantākajiem, ja ne pats interesantākais un nozīmīgākais jaunā pētījuma atklājums ir nezināmā un pagaidām noslēpumainā ceturtā hominīnu grupa, ar ko krustojušies deņisovieši. Āfrikas subsahāras reģiona iedzimtie, kā zināms, nekad nav dzīvojuši vienā ģeogrāfiskā telpā ar neandertāliešiem un deņisoviešiem. Tāpēc to šūnās nav atrodama šo pasugu DNS, bet kopīgajiem gēniem jābūt mantotiem no tālā kopējā senča. Resp. - afrikāņiem ģenētiski vajadzētu būt vienādi attāliem gan no neandertāliešiem, gan no deņisoviešiem. Tomēr tā nav! Daļa no deņisoviešu sekvencēm, salīdzinot ar neandertāliešiem, novieto tos krietni tālāk no afrikāņiem. Ar ko to varētu izskaidrot?

Izvērtējot, un kā neatbilstošus noraidot vairākus šī negaidītā atklājuma iespējamos skaidrojumus, pētnieki nonāca pie secinājuma, ka deņisovieši ir krustojušies ar kādu populāciju, kas nodalījusies no viņu un Homo sapiens kopējā senča pirms vairāk nekā miljons gadiem. Atbilstošākās kandidatūras, ņemot vērā deņisoviešu gēnu ģeogrāfiskos marķierus, ir Homo erectus pasugā iedalītie Javas un Pekinas cilvēki, kuru pagaidām nelokalizētas grupas Āzijas dienvidos varēja dzīvot vēl vidējā paleolītā (sk. A.Marnica, "Pētījums: Homo erectus Javas salā tomēr nedzīvoja vienlaikus ar mūsdienu tipa cilvēkiem", atklajumi.lv, 18.08.2011.).

Tikpat iespējams, ka arī Atapuerkas (Spānija) Homo heidelbergiensis mitohondriālās DNS izpētē noteiktā radniecība ar deņisoviešiem (sk.: V.Grīviņš, "Ap 400 000 gadu senas mtDNS atšifrējums uzdod jaunus, negaidītus jautājumus par cilvēka evolūciju", atklajumi.lv, 11.12.2013.) ir skaidrojama līdzīgi - nevis ar tiešajiem kontaktiem (kas arī, protams, šajā izpētes stadijā nav izslēdzami), bet ar gēnu pieplūdi no vietējām Homo erectus grupām.

"Raksts rāda, ka cilvēku un citu hominīnu vēsture šajā periodā bija visai sarežģīta," saka viens no pētījuma autoriem, Kalifornijas Bērklijas universitātes integratīvās bioloģijas profesors Montgomerijs Slatkins. "Tur bija visai plaša krustošanās par ko mēs zinām un, iespējams, arī tāda, ko mēs vēl neesam atklājuši."

Ģimenes veidoja tuvu radniecīgi cilvēki

Pievēršot uzmanību Denisa alā kādreiz dzīvojušās neandertāliešu sievietes ģimenes vēsturei, ar ko ļauj iepazīties no viņas kājas pirksta kauliņa sekvenētā DNS, pētnieki noskaidroja, ka tajā bieži notikusi tuvu radinieku savstarpējā krustošanās par ko liecināja hromosomu pāru sekvenču daļēja pārklāšanās. Šīs neandertālietes tēvs un māte bija vai nu pusbrālis ar pusmāsu, tēvocis un brāļa (māsas) meita, vectēvs un mazmeita vai arī dubultbrālēns ar dubultmāsīcu.

Pētnieki norāda, ka tuvradniecīgā krustošanās deņisoviešu un neandertāliešu populācijās bijusi nepieciešamības piespiests risinājums - cilvēku skaits šajas grupās, salīdzinot ar Homo sapiens, bijis neliels, nereti nepārsniedzot 10-12 indivīdus. (sk.: A.Marnica. "Neandertālieši dzīvoja nelielās grupās un bija kanibāli.", atklajumi.lv, 13.01.2011.)

Nosaka Homo sapiens īpašos gēnus

Kopumā, salīdzinot arhaisko populāciju un mūsdienu cilvēku DNS secības, zinātnieki aplūkojamā pētījuma ietvaros atraduši vismaz 87 gēnus, kuru strukturālā uzbūve modernajiem cilvēkiem ievērojami atšķiras no neandertāliešu un deņisoviešu analogiem. Iespējams, tieši šo gēnu atšķirības veidojušās mutācijas mums nodrošināja kādas izšķirošas evolucionāras priekšrocības, kurām mums jāpateicas, ka esam ne tikai izdzīvojuši kā suga, bet arī kļuvuši par tehnoloģiski un kulturāli attīstītāko Zemes dzīvības formu, kas jau gatavojas drīzumā nosūtīt savus kolonistus uz citu planētu.

Augšējā attēlā: Hominīnu grupas, kas pirms 50,000 gadiem dzīvoja Eirāzijā un to savstarpējās, krustojoties nodibinātās, ģenētiskās saiknes, kas atklātas jaunākajos pētījumos.

Avots:

newscenter.berkeley.edu

Etiķetes:{tortags,909,1}

Brīvpieejas materiāls. Pārpublicēt atļauts tikai ievērojot ŠOS NOTEIKUMUS.