Денни ( Денисова 11 ) — ископаемый образец возрастом около 90 000 лет, принадлежащийдевочке-гибриду неандертальца и денисовца в возрасте около 13 лет. [1] [2] На сегодняшний день она является единственным обнаруженным гибридным гоминином первого поколения. [3] Останки Денни состоят из одного окаменелого фрагмента длинной кости, обнаруженного среди более 2000 визуально неидентифицируемых фрагментов, раскопанных в Денисовой пещере в Алтайских горах , Россия, в 2012 году. [2]
Группа исследователей из Оксфордского университета под руководством Тома Хайэма использовала метод массовой дактилоскопии коллагенового пептида , называемый зооархеологией с помощью масс-спектрометрии (ZooMS) , и анализ митохондриальной ДНК (мтДНК), чтобы идентифицировать фрагмент как принадлежащий архаичному человеку с неандертальским происхождением. [4]
Геномное секвенирование и анализ, проведенные палеогенетиками Вивиан Слон и Сванте Паабо из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка, показали, что Денни был потомком матери -неандертальца и отца -денисовца . [1] [3] Кроме того, ее геном предполагает, что ее отец также имел небольшую долю неандертальского происхождения от 300 до 600 поколений до своей жизни. [3]
Эти удивительные геномные данные заставили некоторых палеонтологов предположить, что межвидовое спаривание между денисовцами и неандертальцами могло происходить с некоторой частотой в течение нескольких периодов контактов на протяжении многих тысяч лет. [3] Кроме того, эти результаты подтверждают гипотезу о том, что схожие модели смешения или скрещивания между архаичными и современными людьми могли привести к частичному поглощению денисовцев и неандертальцев современными человеческими популяциями. [3]
Анализ датировки в 2016 году определил, что Денни (Denisova 11) умер около 90 000 лет назад, а толщина кортикального слоя кости указывает на возраст на момент смерти не менее 13 лет. [3] Анализ всей последовательности генома (общая митохондриальная и ядерная ДНК) указывает на то, что она была женщиной, ее мать была неандертальцем, а отец — денисовцем. [1] [2] [3] В то время как предыдущие анализы других древних геномов пришли к выводу, что денисовцы, неандертальцы и современные люди скрещивались во время ледникового периода в Европе и Азии, эта находка является самым прямым доказательством того, что различные древние гоминины спаривались друг с другом и имели потомство. [2] [5] [6]
Предыдущие анализы других ископаемых, найденных в этой сибирской пещере, показали, что современные люди, неандертальцы и денисовцы населяли это место в разное время, и что все три вида людей скрещивались друг с другом. [2] [6] Гены обоих архаичных видов людей присутствуют у многих людей сегодня, что говорит о том, что когда эти группы встречались, происходил поток генов. [2] [5] Неясно, было ли спаривание согласованным или Денни был плодовитым. [1] Открытие Денисовой 11 может подтвердить идею о том, что неандертальцы и денисовцы, возможно, не подверглись прямому вымиранию, а были частично ассимилированы в современные популяции людей. [4] [6]
Находка представляет собой один фрагмент кости длиной около 2 см, который был обнаружен в 2012 году российскими археологами в Денисовой пещере в слое 12 Восточной галереи. [7] Пещера расположена в Денисовой долине, Алтайские горы в Сибири, Россия. [2] [6] В то время происхождение фрагмента кости оставалось неизвестным, поскольку он был заархивирован вместе с тысячами других неописуемых фрагментов костей из пещеры. [4]
В 2015 году Том Хайэм и Катерина Дука [8] решили попробовать применить новые научные методы, чтобы посмотреть, можно ли их использовать для поиска человеческих останков среди тысяч неопознанных образцов костей на этом месте. В сотрудничестве с главными археологами Денисовой пещеры; Михаилом Шуньковым и Анатолием Деревянко, они отвезли несколько мешков, содержащих тысячи неопознанных фрагментов костей, обратно в Оксфордский университет . Саманта Браун, студентка магистратуры Оксфордского университета , работала над проектом в рамках своего диссертационного исследования, проведя скрининг более 2000 фрагментов костей. [4] Используя зооархеологию с помощью масс-спектрометрии (ZooMS) и работая с лабораторией Майкла Бакли в Манчестерском университете, они смогли сравнить отпечатки коллагеновых белков, полученные из костей Денисовой пещеры, с животными и людьми известного происхождения, и обнаружили, что одна из этих костей (DC1227) принадлежала архаичному человеку. [4] [9] [10] Микрокомпьютерная томография (МикроКТ) кости, проведенная Фионой Брок в Университете Крэнфилда, помогла выявить, что образец имел кислотное травление и ямки на своей поверхности, указывающие на то, что он мог пройти через пищеварительную систему животного, вероятно, гиены. [4] Прямое радиоуглеродное датирование показало, что возраст образца составляет более 50 000 лет, а секвенирование его митохондриальной ДНК (мтДНК) в Институте эволюционной антропологии Макса Планка показало, что у Denisova 11 была последовательность, соответствующая неандертальскому происхождению. [4]
Дальнейшая работа ученых из Института эволюционной антропологии Макса Планка , где предыдущие образцы ДНК денисовцев были секвенированы и проанализированы, выявила дополнительные ключевые доказательства, касающиеся образца [9] Вивиан Слон , Сванте Паабо и другие раскрыли смешанное происхождение Денни , подтвердив, что ее митохондриальная ДНК , унаследованная от ее матери, произошла от неандертальского происхождения, и обнаружив, что часть ее ядерной ДНК, унаследованная от ее отца, была денисовской. Публикация их результатов в 2018 году предоставила первое прямое доказательство архаичного человеческого скрещивания. [9] Это было названо «знаковой находкой», которая меняет наше понимание того, как взаимодействовали гоминины, и может помочь переписать историю архаичных и современных людей. [11] По словам популяционного генетика Понтуса Скоглунда из Гарвардской медицинской школы , который в настоящее время работает в Институте Фрэнсиса Крика в Лондоне, «найти человека первого поколения смешанного происхождения из [групп неандертальцев и денисовцев] — это абсолютно необычно. ... Это действительно великая наука в сочетании с небольшой долей удачи. Это действительно очевидный случай. Я думаю, что он сразу же войдет в учебники». [1]
Эта история рассказана в книге Тома Хайэма «Мир перед нами: как наука открывает новую историю происхождения человека» [12].
Фрагмент кости, идентифицированный по коду DC1227 (GenBank Accession = KU131206) или как Denisova 11, мог происходить из руки или ноги человека. [9] До извлечения материала для генетического анализа DC1227 весил 1,68 г (0,059 унции) и имел максимальные размеры 24,7 мм (0,97 дюйма) на 8,39 мм (0,330 дюйма). [4] В 2016 году группа из Института эволюционной антропологии Макса Планка в Лейпциге, Германия, под руководством палеогенетиков Вивиан Слон и Сванте Паабо извлекла шесть образцов ДНК и создала десять библиотек полных последовательностей генома со средним покрытием 2,6-кратного. [3] Изолированные митохондриальная ДНК и ядерная ДНК показали, что архаичный человек был примерно в равной пропорции неандертальцем и денисовцем. [3] Сравнение Х-хромосом и аутосом образца показало, что он принадлежал женщине. [2] [3] Оценочная гетерозиготность Denisova 11, которая оказалась сопоставимой с современными африканцами, позволяет предположить, что девочка была гибридом неандертальца и денисовца первого поколения. [3]
Последующие анализы показали высокую вероятность того, что ее отец-денисовец также имел некоторое неандертальское происхождение, введенное в его геном за сотни поколений до его жизни. [2] [3] Таким образом, геном Денисовой 11 представляет собой первое прямое доказательство по крайней мере двух случаев скрещивания между неандертальцами и денисовцами. [3] [13] Еще более удивительно, что исследователи определили, что геном матери девочки был более тесно связан с ДНК западноевропейских неандертальцев, раскопанных за тысячи миль в пещере Виндия , Хорватия, чем с неандертальцами, которые жили в сибирской пещере, где были найдены останки ее дочери. [2] [3] [9] Это открытие предполагает, что неандертальцы мигрировали несколькими волнами из Западной Европы в Центральную Евразию и сталкивались с денисовцами несколько раз на протяжении десятков тысяч лет и, возможно, сосуществовали с ними в течение определенных периодов времени. [2] [9] [11]
С момента открытия останков неандертальцев в 19 веке многие ученые поддержали гипотезу скрещивания архаичных и современных людей, также известную как гибридизация, смешение или теория гибридного происхождения. [14] Линейный взгляд на эволюцию человека подвергся критике в 1970-х годах, когда были обнаружены различные виды людей, что сделало упрощенную концепцию все более маловероятной. С появлением передовой молекулярной биотехнологии было проведено секвенирование всего генома неандертальца и генома человека , которое подтвердило недавнее смешивание между различными видами людей. [15] В 2010 году были опубликованы доказательства, раскрывающие недвусмысленные примеры скрещивания архаичных и современных людей во время среднего палеолита и раннего верхнего палеолита . [ необходима цитата ] Исследования показывают, что скрещивание происходило в нескольких независимых событиях, которые включали неандертальцев, денисовцев, а также нескольких неопознанных гомининов. [ необходима цитата ] Современные геномы евразийцев содержат около 2% ДНК неандертальцев со следами денисовского наследия, в то время как современные меланезийцы имеют в среднем 4–6% ДНК денисовцев. [9] Денни представляет собой первого обнаруженного древнего человека, родители которого принадлежали к двум отдельным видам людей, что предоставит уникальную возможность для будущих сравнительных генетических исследований. [1] [2]
Открытие Денни и другие палеогенетические данные, полученные с 2010 года, показывают, что эволюцию человека не следует концептуализировать как простую линейную или разветвленную прогрессию, а скорее как сложное взаимодействие между родственными видами в течение различных периодов географической изоляции и конвергенции. [16] [17] [18] [19] Аккерман, Маккей и Арнольд подтверждают: «Недавние геномные исследования показали, что гибридизация между существенно разошедшимися линиями является правилом, а не исключением в эволюции человека». [20] Признавая, что все еще ведутся споры о том, как гибридизация сформировала генотипы и фенотипы человека , биологи-эволюционисты утверждают, что гибридизация была существенной творческой силой в появлении современных людей. [20]
В январе 2019 года ученые опубликовали хронологию плейстоценовых отложений в Денисовой пещере, сделав вывод, что по крайней мере две группы людей, включая денисовцев, неандертальцев и родственных им гибридов, занимали это сибирское место примерно от 300 000 до 20 000 лет назад, но необходимы дополнительные материальные доказательства, чтобы доказать, сосуществовали ли они там когда-либо. [21] [22] Материальные данные, собранные на месте, включая каменные орудия, браслеты и другие украшения, позволяют предположить, что денисовцы могли обладать способностью к мышлению более высокого порядка, сходному с мышлением современных людей. [22]
В феврале 2019 года ученые обнаружили доказательства, основанные на генетических исследованиях с использованием искусственного интеллекта (ИИ), которые предполагают существование неизвестного вида предков человека, а не неандертальца, денисовца или гибрида человека (как Денни), в геноме современных людей . [23] [24]
