Исследователи Еврейского университета воссоздали облик вымершего подвида человека

Реконструкция анатомии "денисовского человека" была произведена на основе моделей метилирования (химического изменения) древней ДНК.​

​Если бы вы сели в машину времени и вернулись на 100 тысяч лет назад, вы бы обнаружили на Земле несколько видов людей - современных людей (анатомически похожих на нас), неандертальцев и так называемых "денисовцев" - относительно нового вида, останки которого были найдены не так давно в Денисовой пещере в Алтайском крае России. 

Мы немало знаем о неандертальцах благодаря многочисленным останкам, найденным в Европе и Азии. А вот как выглядели наши денисовские "родственники", до сих пор можно было только гадать, по причине: вся коллекция денисовских останков включает три зуба, мизинец и нижнюю челюсть.

И вот теперь, как сообщается в научном журнале Cell, научная группа во главе с исследователями Еврейского университета в Иерусалиме профессором Лираном Кармелем и доктором Дэвидом Гохманом (в настоящее время ведет пост-докторскую работу в Стэнфорде), произвела реконструкцию внешности "денисовцев" на основе моделей метилирования (химических изменений) в их древней ДНК.

«Мы совершили первую в мире реконструкцию скелетной анатомии денисовского человека», - отмечает ведущий автор исследования Лиран Кармель, профессор Института естественных наук Еврейского Университета. «Во многих отношениях денисовцы напоминали неандертальцев, но по некоторым признакам они напоминали нас, а по другим они были совершенно уникальны».

Денисовские останки были впервые обнаружены в 2008 году и с тех пор очаровывают исследователей эволюции человека. Этот вид Homo обитал в Сибири и Восточной Азии и вымер примерно 50 тысяч лет назад, почему - неизвестно. Тем не менее, до 6% современных меланезийцев и аборигенов Австралии содержат денисовскую ДНК. Кроме того, денисовская ДНК, вероятно, повлияла на способность организма современных тибетцев жить на больших высотах, а также ​​способности эскимосов противостоять морозам.

В целом Кармель и его группа определили 56 анатомических особенностей - отличий денисовцев от современных людей и / или неандертальцев, 34 из них касаются строения черепа. Так, например, денисовский череп был, скорее всего, шире, чем у современных людей или неандертальцев. У них, вероятно, также была более длинная зубная дуга и не было выраженного подбородка.

Исследователи пришли к этим выводам после трех лет интенсивной работы по изучению карт метилирования ДНК. Метилирование ДНК - это химические модификации, которые влияют на активность гена, но не на его основную последовательность в ДНК. Исследователи сначала сравнили характер метилирования ДНК среди трех видов рода Homo, чтобы найти области в геноме, которые были метилированы по-разному. Затем они искали, что эти различия могут означать для анатомических особенностей каждого вида - основываясь на информации о различных генетических расстройствах современного человека, при которых те же самые гены теряют свою функцию.

«В результате мы смогли предсказать, на какие части скелета влияет дифференциальная регуляция каждого гена и в каком направлении будет изменяться эта часть скелета - например станет ли бедренная кость длиннее или короче», - поясняет доктор Гохман.

Анатомическое сравнение скелетов современных людей, неандертальцев и денисовцев (Фото: Hebrew University/Maayan Harel).

 Чтобы проверить точность своего новаторского метода, исследователи применили его к двум видам, анатомия которых нам известна: неандертальцу и шимпанзе. Они обнаружили, что примерно 85% предсказаний реконструкции их внешнего вида были точными - исследователи научились определять, какие анатомические черты должны были разойтись, и в каком именно направлении. Теперь они смогли применить свой метод к останкам денисовского человека и впервые создать анатомический профиль нашего таинственного предка.

Говоря о точности предсказаний исследователей, Кармель отмечает: «Один из самых захватывающих моментов произошел через несколько недель после того, как мы отправили нашу статью на рецензирование. Ученые обнаружили денисовскую челюсть! Мы быстро сравнили эту кость с нашими прогнозами и обнаружили, что она идеально им соответствует. Не надеясь и уж, конечно, не планируя подобное открытие, мы получили независимое подтверждение нашей способности восстанавливать целые анатомические профили, используя ДНК, которую мы извлекли из кончика одного пальца 13-летней девочки, жившей между 74 и 82 тысячами лет назад».

В своей статье Кармель и его коллеги предсказывают многие черты денисовцев, которые напоминают неандертальцев, такие, как низкий лоб, длинное лицо и большой таз, и другие, которые уникальны для человека разумного - например, большая зубная дуга и очень широкий череп. Проливают ли эти черты анатомии свет и на образ жизни денисовского человека? Могут ли они объяснить, например, как денисовцы переносили сильные сибирские холода?

«Нам еще предстоит пройти долгий путь, чтобы ответить на эти вопросы, но наше исследование уже показывает, как денисовцы адаптировались к своей среде, и выделяет черты, которые являются уникальными для современного человека и которые отделяют нас от этих других, ныне вымерших, человеческих групп», - подчеркивает профессор Кармель.

В исследовании приняли участие профессора Эран Мешорер из Еврейского университета, Йоэль Рак из Тель-Авивского университета и Томас Маркес-Бонет из Барселонского института эволюционной биологии (UPF-CSIC).​

Источник: MFA
Фото: HUJI/Maayan Harel