Расшифрована ДНК гейдельбергского человека из Испании

Новость, опубликованная только что в Nature — на самом деле, не совсем новость. Сообщение о том, что наконец-то расшифрована ядерная ДНК гоминид из пещеры Сима де лос Уэсос (Испания), впервые прозвучало в сентябре прошлого года в Лондоне, на 5-й конференции Европейского общества по изучению эволюции человека.

Все ждали подробностей. Вот они!

Напомним, что в пещере Сима де лос Уэсос найдены останки 28 особей, которых относят к гейдельбергскому человеку. Возраст костей — 430 тысяч лет. Исходя из некоторых особенностей анатомии, испанских гоминид многие специалисты записывали в предки к неандертальцам.

В 2013 году удалось секвенировать митохондриальный геном уэсосцев (выделенный из бедренной кости XIII, см. http://antropogenez.ru/single-news/article/362/). Интригой тогда оказалась близость людей из Уэсос к денисовцам — а не к неандертальцам, на которых они так похожи! Однако митохондриальная ДНК, передающаяся только по женской линии, не отражает всех деталей эволюционной истории. Все ждали, что будет дальше.

Итак, генетики во главе со Сванте Паабо (швед. Svante Pääbo) попытались выделить из этого же бедра ядерную ДНК, но поскольку её сохранность оказалась плохой, подключили дополнительные образцы — ещё один фрагмент бедра, а также резец, коренной зуб и лопатку. Чтобы избежать загрязнения, все образцы вместе с вмещающей их осадочной породой хранились в охлаждённых стерильных контейнерах. Эндогенная ДНК была выделена из всех образцов, однако из лопатки — в слишком фрагментарном виде. Из остальных образцов, для контроля, взяли митохондриальную ДНК, которая большей частью совпала с мтДНК из бедра XIII. Это значит, что все образцы генетически близки. Большой кусок статьи посвящён описанию хитростей, на которые шли исследователи, чтобы отличить аутентичную древнюю ДНК от современных загрязнений.

Учёным удалось восстановить значительные фрагменты ядерной ДНК, полученной из бедра, резца и моляра — для чего пришлось собирать «пазл» из кусочков размером в 25—40 пар нуклеотидов. В итоге получились участки ДНК длиной от 189 тысяч до 2 млн. пар нуклеотидных оснований.

Бедренная, резец и моляр, как оказалось, принадлежат мужчинам (для лопатки и второй бедренной пол установить не удалось).

Чтобы определить родственные связи уэсосцев, генетики сопоставили полученные результаты с геномами алтайского неандертальца, денисовской девочки и современного африканца — пигмея мбути. Исследователи сравнивали позиции, в которых эти геномы отличаются от ДНК обезьян — шимпанзе, бонобо, гориллы, орангутана и макаки резуса.

Вот что получилось для бедра AT-5431 и резца: совпадение с неандертальскими аллелями на 43% и 39% соответственно. С денисовцами же совпадает лишь 9% аллелей для бедра и 7% для резца. Таким образом, испанские гоминиды относятся скорее к предкам неандертальцев, чем денисовцев.

Моляр дал такую же картину, хотя не столь чёткую, так как из моляра удалось выделить меньше генетического материала.

Для сравнения, сопоставление генома алтайского неандертальца с другими неандертальцами Европы и Кавказа даёт 69 — 75% совпадения «продвинутых» аллелей. Так что уэсосцы примерно в 2 раза ближе к общему предку денисовцев и алтайского неандертальца, чем неандертальцы Европы и Кавказа.

Выходит, гоминиды из Сима де лос Уэсос — либо предки неандертальцев, либо их близкие родственники, жившие после того, как линия неандертальцев отделилась от общего предка с денисовцами. По оценкам генетиков, это событие произошло 381—473 тыс. т.н. Согласно этим же методикам, предки неандертальцев и сапиенсов разделились 550 — 765 тыс. лет назад.

Остаётся вопрос с мтДНК. Почему у испанских гоминид она денисовская? Авторы ранее уже высказывали две гипотезы. Либо у уэсосцев были две сильно различающиеся мтДНК — одна неандертальская, другая денисовская. Либо некая неизвестная группа гоминид передала свою мтДНК и денисовцам, и испанцам. Теперь добавляется третья версия: найденная у гоминид Сима де лос Уэсос митохондриальная ДНК — действительно типичная для ранних неандертальцев. А мтДНК, обнаруженная у классических неандертальцев Европы, досталась им позже от каких-то мигрантов из Африки. Такими мигрантами в среднем плейстоцене могли быть люди, похожие на Homo erectus, останки которых найдены в Европе в местонахождениях Чепрано и Мала Баланика. Если из этих товарищей удастся добыть ДНК — выдвинутую гипотезу можно будет проверить…