Денисова мъж - биология
The Денисова хора (Английски: Денисовански хоминини или кратко Денисовани) [1] са популация от рода хомо. Те са живели преди около 40 000 години - през палеолита - в планините Алтай в Южен Сибир. Досега съществуването на тази популация е документирано само от три малки вкаменелости от така наречената пещера Денисова: от заден молар и от костите на малкия пръст и пръста на крака. Костта на пръста е научно описана за първи път през март 2010 г., [2] зъбът през декември 2010 г. [3] и костта на пръста през март 2011 г. [4]
През 2010 г. Йоханес Краузе и Сванте Паябо от Института за еволюционна антропология на Макс Планк в Лайпциг първоначално успяха да оценят ДНК от митохондриите (mtDNA) на костта на пръста с помощта на ДНК секвениране. Обявяването на резултатите от този анализ на ДНК предизвика световна сензация, тъй като вкаменелостите са доказателство за неизвестна досега популация от рода, само отдалечено свързана с неандерталците и анатомично съвременните хора хомо е интерпретиран. Няколко месеца по-късно беше публикуван и анализът на ДНК от клетъчните ядра на костта; това потвърждава относителната независимост на населението Денисова. Съответно, преди около 40 000 години, в допълнение към по-рано известните популации на неандерталците и Homo floresiensis все още трета общност от далечен, но ясно род хомо съществуват роднини на анатомично съвременни хора. Денисовите вкаменелости са най-тясно свързани с неандерталските находки от пещерата Виндия и пещерата Месмайская. [3]
Присвояването на находките от Денисовата пещера на нов вид или подвид беше изрично отказано през 2010 г .; През 2011 г. обаче вкаменелостите бяха приписани на „неизвестен по-рано вид“ [5], но отново без да се даде име на този вид.
Намерете история
Туристи близо до входа на пещерата
Разкопките в Денисовата пещера (всъщност: „Пещерата на Денис“) близо до границата с Казахстан са извършени от Природонаучния музей в Новосибирск, [6] под ръководството на двамата археолози Михаил Шунков и Анатоли Деревянко от Руската академия на науките. Пещерата е била широко изследвана от 70-те години на миналия век, след като са били изложени каменни сечива в стил Мустериен и Левалоа, които са приписвани на неандерталци. Няколко индикации от различни възрасти, че пещерата е била използвана от праисторически хора (намиране на хоризонти), могат да бъдат разграничени един от друг.
През 2000 г. служители на руската изследователска група разкриха моларния зъб; обаче не можеше да бъде сигурен в това хомо-Присвояване на тип. 48 000 до 30 000 годишната фаланга (phalanx distalis), за която се смята, че произлиза от пет до седемгодишно дете, е открита през 2008 г. През 2011 г. изследователската група най-накрая обяви откриването на външната фаланга на левия крак. [4]
Анализ на mtDNA от костта на пръста
Йоханес Краузе, експерт по анализ на неандерталска ДНК, беше извлекъл достатъчно ДНК от митохондриите от 30 милиграма прахообразен материал от костта на пръста, за да може напълно да възстанови техния план (нуклеотидната последователност на mtDNA). [2] Тази mtDNA последователност беше сравнена с тази на 54 души, живеещи днес (хомо сапиенс), също с mtDNA последователността на млад плейстоцен човек от Kostjonki 14 сутринта Дон (южна Русия), [8] с пълните mtDNA последователности на шест неандерталци и - като така наречена извънгрупа, тъй като няма ДНК от Хомо еректус/Homo heidelbergensis може да бъде спечелена - с mtDNA на шимпанзе и бонобо. Докато неандерталците и анатомично съвременните хора се различават средно при 202 нуклеотидни позиции в mtDNA, броят на несъответствията между находката от Денисовата пещера и анатомично съвременните хора е почти два пъти по-голям при 385.
Чрез сравняване на тези данни с отклоненията между хората и шимпанзетата (1462 позиции) се изчислява, че линиите на развитие на денисовците и анатомично съвременните хора се разделят още преди 1 314 000 до 779 000 години, докато линиите на развитие от хомо сапиенс и неандерталците окончателно се разделят само преди 618 000 до 321 000 години. От това се стигна до заключението, че е следващият на Алтай преди около 40 000 години хомо сапиенс а неандерталците - трета популация от рода, имигрирала там независимо от тези два вида хомо е дал.
Доколко надеждно датирането на семейните отношения се основава само на mtDNA е противоречиво, тъй като митохондриите се наследяват изключително от майката без рекомбинация. Следователно те са особено изложени на дрейф на гени и поток на гени, например, което означава, че относително голям брой промени могат да настъпят за кратко време; [3] За разлика от това, ДНК на клетъчното ядро има десетки хиляди генетични локуси, които са „неутрални към еволюцията“ и поради това се променят по-бързо (и по-малко прекъснато).
Моларна морфология
Почти напълно запазеният молар (молар М3 или М2 от лявата област на горна челюст), открит през 2000 г., също е присвоен на хората от Денисова през 2010 г. поради неговата mtDNA, но на различен индивид от костта на пръста. [3] Зъбът е изключително голям, по-голям от моларните зъби на неандерталците и анатомично съвременните хора: мезиодистален (отвън навътре) 13,1 mm, буколингвален 14,7 mm (отпред назад; при хомо сапиенс: мезиодистал приблизително 10-10,5 mm; буколингвално около 9,5–10 mm [9]). Ако беше М2 молар, той щеше да бъде подобен по размер на съответния молар от Хомо еректус и Homo habilis; ако беше М3 молар, той щеше да бъде подобен по размер на съответния молар на Homo habilis или Homo rudolfensis и сравним с молара M3 Австралопитеки. Няма прилики с находките от зъби на средноплейстоценски хоминини от Китай по отношение на размера или формата на короната на зъба и дори 350 000 до 600 000 годишните зъби от Sima de los Huesos в Испания имат по-„модерни“ характеристики. По този начин морфологията на находката на зъбите подкрепя относително голямото генетично разстояние, получено от анализа на mtDNA, на вкаменелостта на Денисова до други подобни стари популации от рода хомо.
Анализ на ДНК от ядрото на костта на пръста
Изследователите от Лайпциг вече бяха обявили през март 2010 г., че след mtDNA, те също ще секвенират пълната ДНК от клетъчните ядра на вкаменелостта. [10] По това време вече беше ясно, че вкаменелостите, неофициално наречени „X-Woman“ и описани като „момиче“ от изследователите от Лайпциг, нямат Y хромозома, т.е. това е млада жена. [11] Изследователският екип от Лайпциг най-накрая публикува цялата геномна последователност от ядрото на хората от Денисова онлайн на 8 февруари 2012 г., правейки я свободно достъпна за всички. [12] Ядрената ДНК на костта на пръста се оказа необичайно добре запазена. Подобрението в техниката на разследването направи възможно да се секвенира всяка база в генома на Денисова тридесет пъти. ДНК, необходима за това, е получена от по-малко от десет милиграма от костта на пръста. Настоящата резолюция дори показва разликите между генните копия, които индивидът е наследил от майка си и баща си. [13] [14] [15]
Връзка с неандерталците
Още през декември 2010 г. беше съобщено, че [3] разликите в ДНК между неандерталците и хората от Денисова показват окончателно разделяне на двете популации преди 640 000 години, както и окончателно отделяне на техните общи предци от предците на хомо сапиенс преди около 800 000 години. Според тези данни хората от Денисова - очевидно отклоняващи се от интерпретацията на откритията на mtDNA - са по-тясно свързани с неандерталците, отколкото с анатомично съвременните хора, хомо сапиенс. Резултатите от такива изчисления обаче са противоречиви в специализираните кръгове, тъй като точната скорост на молекулярния часовник, т.е. за честотата на мутациите през минали епохи, са налични само оценки. [16]
Сравнението на ДНК на неандерталските находки от пещерата Виндия и пещерата Месмайская разкрива необичайно голяма генетична близост и на двете находки, и относително голямо генетично разстояние между двете находки и вкаменелостта на Денисова. От една страна, от това беше направено заключението, че неандерталците и денисовците са две генетично изолирани популации за дълго време, но че те са по-тясно свързани помежду си, отколкото с хомо сапиенс; от друга страна, че неандерталците са преминали през генетично затруднение, след като са се отделили от предците на популацията на Денисова - тежко генетично обедняване вече е изведено от анализа на mtDNA на неандерталците, тъй като тяхната генетична вариабилност е много по-ниска от генетичната вариабилност на анатомично съвременния човек. Поради тези особености за първи път е създадена праисторическа популация от рода хомо единствено въз основа на молекулярно биологични данни от свързани популации - по аналогия с Неандерталци - на английски като Денисовани разделени. [17]
Генен поток също хомо сапиенс
През май 2010 г. е публикувано проучване, което показва генен поток от неандерталците Vindija хомо сапиенс окупирани. [18] Следователно беше анализирана генетичната дистанция на вкаменелостта на Денисова до етническите групи, живеещи днес, като бяха използвани данни от 938 души от 53 популации. Според констатациите вкаменелостта на Денисова е по-далеч от европейците, азиатците и африканците, живеещи днес, от неандерталците. [19] За разлика от това е установена значителна близост до ДНК на хора от Меланезия (Папуа и жители на Бугенвил). Това доведе до твърдението, че 2,5 ± 0,6% от генома на меланезийците - като този на всички неафриканци - произхождат от неандерталци, но че допълнителни 4,8 ± 0,5% са допринесени от хората на Денисова; Според проучването това би довело до 7,4 ± 0,8% от генома на меланезийците, който произхожда от по-ранна смес с архаични хоминини.
През септември 2011 г. бяха публикувани допълнителни генетични открития, които сега се основават на сравнение на ДНК на 33 популации, живеещи днес от Азия и Океания, с тази на вкаменелостта на Денисова. [20] Според това следи от ДНК от народа Денисова могат да бъдат намерени и сред аборигените в Австралия, Маманвите във Филипините и в източната част на Индонезия, но не и в западната част на Индонезия, нито в Онге в Андаманците Джехай в Малайзия и сред населението в Източна Азия. Авторите на това проучване интерпретират откриването на ДНК на Денисова в Източна Индонезия, Австралия, Папуа Нова Гвинея, Фиджи и Полинезия като доказателство, че генетичното смесване е настъпило в Югоизточна Азия, което би означавало, че хората от Денисова са област между Сибир и тропиците. Това тълкуване е противоречиво, тъй като ранните миграции на предци на изследваните етнически групи не могат да бъдат изключени и следователно сексуалните контакти биха могли да се осъществят и по-на север - в азиатската сърцевина. [21]
По-подробен анализ на ДНК на Денисова през 2012 г. показа, наред с други неща, че могат да бъдат открити алели, „които при живеещите днес хора са свързани с тъмна кожа, кестенява коса и кафяви очи“. Също така беше възможно да се оценят отделно части от наследственото разположение от баща и майка. От това беше направено заключението, че степента на хетерозиготност е много ниска, само 0,022%; това съответства на „приблизително 20% от стойността на днешните африканци, около 26 до 33% от днешните евразийци и 36% от Каритяна, коренно население, живеещо в Бразилия с изключително ниска хетерозиготност“. [22] [23]
Тълкуването на констатациите от неандерталската ДНК като генен поток от неандерталци към хомо сапиенс беше многократно критикуван през 2012 г. въз основа на моделни изчисления: По-голямата консистенция на генома на неафриканските популации на хомо сапиенс с генома на неандерталците може да се обясни и с факта, че популация от хомо сапиенс Лява Африка, която все още имаше особено голямо генетично сходство с общия прародител на анатомично съвременните хора и неандерталците. [24] [25] [26] Тези възражения са приложими за хората от Денисова.
Морфология на костите на пръстите на краката
Дисталната кост на пръста, описана за първи път през 2011 г., идва от 4-ти или от 5-ти (малък) пръст на възрастен индивид. Костта е забележително дълга и има много здрав, много широк вал; съотношението на голяма ширина към сравнително ниска височина е по-скоро съотношението в по-стария плейстоцен, отколкото при съвременните представители на рода хомо и надвишава съответните размери в неандерталците. Като цяло характеристиките на костта изглеждат древни, но някои характеристики са в диапазона между неандерталците и ранните съвременни хора, според научното описание на костта. Най-голямо сходство съществува с неандерталския изкопаем Шанидар-4 и с Homo sapiens-Вкаменелост от Тианюан 1.
Анализът на генетичен материал от костта на пръста е силен Нов учен от 10 август 2011 г. в лабораторията на Svante Pääbo в процес на изпълнение. [27]
Таксономична класификация на вкаменелостите
Не е ясна таксономичната класификация на вкаменелостите. Първоначално откривателите са наричали находките "Денисова хоминини" въз основа на това къде са били намерени. В статия, придружаваща публикуването на анализа на mtDNA в Природата беше еволюционният биолог Еске Вилерслев, директор на Център за древна генетика на Университета в Копенхаген, който също препоръча да не се извлича откриването на нов биологичен вид от получените данни. [28] Дори след анализ на ДНК на клетъчното ядро, изследователите изрично се въздържаха да ги назовават в съответствие с изискванията на международните правила за зоологическа номенклатура и вместо това избраха името Денисовани и в немски придружаващи публикации Денисова мъж. [29] Изследователите също изрично отказват да определят статуса на неандерталците по отношение на анатомично съвременните хора (видове спрямо подвидове). [3] Вместо това те го оставиха с изявлението, че хората от Денисова са „сестринска група“ на неандерталците. [30]
Поради малкото находки, известни досега, ареалът на разпространение на хората от Денисова също е неясен. Изследването, публикувано през декември 2010 г., обаче споменава, че това население може да е „живяло в големи части на Източна Азия по времето, когато неандерталците са присъствали в Европа и Западна Азия.“ Това предположение се извежда от констатацията, че има Генен поток, даден на предците на меланезийците, който обаче "вероятно не се е състоял в южен Сибир".
Уреждането на региона от това население може да е отпреди 300 000 години. [4] През юли 2011 г. както Крис Стрингер, така и Милфорд Х. Волпоф описаха възможно възможно някои вкаменелости, открити в Китай, които до момента не са ясно идентифицирани Хомо еректус все още биха могли да бъдат възложени на анатомично съвременните хора, на хората Денисова; В този контекст бяха споменати мъжът Дали и мъжът Джинишан. [31] [32] През 2012 г. Крис Стрингер посочи още, че освен находките от Дали и Джинишан, находките от Юнсян и Нармада в Индия също могат да бъдат приписани на хората от Денисова. [33]
Екипът на Svante Pääbo ръководи лаборатория в Пекин от 2008 г., за да търси изкопаеми ДНК от китайски запаси. [34] В резултат на това германско-китайско сътрудничество беше съобщено през 2013 г., че - както откритията на Денисова - е на около 40 000 години Homo sapiens-Изкопаемият Tianyuan 1 от околностите на Пекин не показва по-голям дял от ДНК на неандерталците или Denisova, отколкото хората, живеещи в Северен Китай днес. [35]