Denisova-uman - biologie
Oameni Denisova (Engleză: Denisovan hominins sau scurt Denisovani) [1] sunt o populație din gen homo. Au trăit în urmă cu aproximativ 40.000 de ani - în epoca paleolitică - în Munții Altai din sudul Siberiei. Existența acestei populații a fost documentată până acum doar de trei mici fosile din așa-numita peșteră Denisova: de un molar posterior și de oasele unui deget mic și a unui deget. Osul degetului a fost descris științific pentru prima dată în martie 2010, [2] dintele în decembrie 2010 [3] și osul degetului de la picior în martie 2011. [4]
În 2010, Johannes Krause și Svante Pääbo de la Institutul Max Planck de antropologie evolutivă din Leipzig au reușit inițial să evalueze ADN-ul din mitocondriile (ADNmt) ale osului degetului cu ajutorul secvențierii ADN-ului. Anunțarea rezultatelor acestei analize ADN a provocat o senzație mondială, deoarece fosila este o dovadă a unei populații necunoscute până acum din gen, doar în relație îndepărtată cu neanderthalienii și cu oamenii anatomici moderni. homo a fost interpretat. Câteva luni mai târziu a fost publicată și analiza ADN-ului din nucleele celulare ale osului; a confirmat independența relativă a populației Denisova. În consecință, în urmă cu aproximativ 40.000 de ani, în plus față de populațiile cunoscute anterior de neanderthalieni și Homo floresiensis totuși o a treia comunitate de gen îndepărtat, dar clar homo rude aparținând omului anatomic modern există. Fosilele Denisova sunt cele mai strâns legate de descoperirile din Neanderthal din Peștera Vindija și Peștera Mesmaiskaya. [3]
Atribuirea descoperirilor din Peștera Denisova către o nouă specie sau subspecie a fost renunțată în mod expres în 2010; Cu toate acestea, în 2011, fosilele au fost atribuite „unei specii necunoscute anterior” [5], dar din nou fără a da un nume acestei specii.
Găsiți istorie
Turiștii lângă intrarea în peșteră
Săpăturile din Peștera Denisova (de fapt: „Peștera lui Denis”) de lângă granița cu Kazahstanul au fost efectuate de Muzeul de Istorie Naturală din Novosibirsk, [6] sub îndrumarea celor doi arheologi Michail Schunkow și Anatoli Derewjanko de la Academia Rusă de Științe. Peștera a fost explorată pe larg din anii 1970 după ce au fost expuse unelte de piatră în stilul Moustérien și Levallois, care au fost atribuite neanderthalienilor. Mai multe referințe vechi diferite la utilizarea peșterii de către oamenii preistorici (găsiți orizonturi) ar putea fi distinse între ele.
În 2000, angajații grupului de cercetare rus au expus dintele molar; cu toate acestea, nu s-ar putea fi sigur de asta homo-Atribuiți tipul. Falanga cu vârsta între 48.000 și 30.000 de ani (phalanx distalis), despre care se crede că provine de la un copil de cinci până la șapte ani, a fost descoperită în 2008. În 2011, grupul de cercetare a anunțat în cele din urmă descoperirea falangei exterioare a piciorului stâng. [4]
Analiza ADNmt din osul degetului
Johannes Krause, expert în analiza ADN-ului neanderthalian, a extras suficient ADN din mitocondriile din 30 de miligrame de material pulverizat din osul degetului pentru a-și putea reconstrui complet planul (secvența nucleotidică a ADNmt). [2] Această secvență ADNmt a fost apoi comparată cu cea a 54 de persoane care trăiesc astăzi (homo sapiens), de asemenea, cu secvența ADNmt a unui tânăr Pleistocen uman din Kostjonki la 14 am Don (sudul Rusiei), [8] cu secvențele complete ale ADNmt ale a șase neandertalieni și - ca așa-numit outgrup, deoarece nu există ADN Homo erectus/Homo heidelbergensis ar putea fi câștigat - cu ADNmt al unui cimpanzeu și al unui bonobo. În timp ce neanderthalienii și oamenii moderni din punct de vedere anatomic diferă în medie la 202 de poziții nucleotidice în ADNmt, numărul discrepanțelor dintre descoperirea din Peștera Denisova și omul anatomic modern este aproape de două ori mai mare la 385.
Prin compararea acestor date cu abaterile dintre oameni și cimpanzei (1462 poziții), s-a estimat că liniile de dezvoltare ale denisovenienilor și ale oamenilor anatomici moderni s-au separat de acum 1.314.000 la 779.000 de ani, în timp ce liniile de dezvoltare de la homo sapiens iar neanderthalienii s-au separat în cele din urmă cu doar 618.000 - 321.000 de ani în urmă. Din aceasta s-a ajuns la concluzia că urmează în Altai în urmă cu aproximativ 40.000 de ani homo sapiens iar neanderthalii o a treia populație din genul care a imigrat acolo independent de aceste două specii homo a dat.
Cât de fiabilă datarea relațiilor de familie se bazează numai pe ADNmt este totuși controversată, deoarece mitocondriile sunt moștenite exclusiv prin intermediul mamei fără recombinare. Prin urmare, sunt expuși în mod deosebit la deriva genică și fluxul genetic, de exemplu, ceea ce înseamnă că un număr relativ mare de modificări pot apărea într-un timp scurt; [3] spre deosebire de aceasta, ADN-ul nucleului celular are zeci de mii de loci genetici care sunt „neutri în evoluție” și, prin urmare, se schimbă mai puțin rapid (și mai puțin discontinuu).
Morfologia molară
Molarul aproape complet conservat (un molar M3 sau M2 din zona stângă a maxilarului superior) descoperit în 2000 a fost atribuit și oamenilor Denisova în 2010 datorită ADN-ului său mt, dar unui alt individ decât osul degetului. [3] Dintele este excepțional de mare, mai mare decât molarii neanderthalieni și ai oamenilor anatomici moderni: meziodistal (de la exterior la interior) 13,1 mm, buccolingual 14,7 mm (de la față la spate; la homo sapiens: meziodistal aprox.10-10,5 mm; buccolingual aproximativ 9,5-10 mm [9]). Dacă ar fi un molar M2, ar avea dimensiuni similare cu molarul corespunzător din Homo erectus și Homo habilis; dacă ar fi un molar M3, ar avea aceeași dimensiune ca molarul corespunzător al Homo habilis sau Homo rudolfensis și comparabil cu molarul M3 Australopithecus. Nu există asemănări cu descoperirile dentare ale homininelor din Pleistocenul Mijlociu din China în ceea ce privește dimensiunea sau forma coroanei dentare și chiar dinții vechi de la 350.000 până la 600.000 de ani de la Sima de los Huesos din Spania au caracteristici mai „moderne”. Morfologia descoperirii dintelui susține astfel distanța genetică relativ mare, derivată din analiza ADN mt, a fosilei Denisova față de alte populații similare vechi din gen. homo.
Analiza ADN-ului din nucleul osului degetului
Cercetătorii de la Leipzig anunțaseră deja în martie 2010 că, în urma ADN mt, vor secvența ADN-ul complet din nucleele celulare ale fosilei. [10] În acel moment era deja clar că fosila numită neoficial „X-Woman” și descrisă ca „fată” de cercetătorii de la Leipzig nu avea un cromozom Y, adică era o femeie tânără. [11] Echipa de cercetare din Leipzig a publicat în cele din urmă întreaga secvență a genomului din nucleul poporului Denisova online pe 8 februarie 2012, făcând-o accesibilă în mod liber tuturor. [12] ADN-ul nucleului osului degetului sa dovedit a fi neobișnuit de bine conservat. O îmbunătățire a tehnicii de investigație a făcut posibilă secvențierea fiecărei baze din genomul Denisova de treizeci de ori. ADN-ul necesar pentru aceasta a fost obținut din mai puțin de zece miligrame din osul degetului. Rezoluția actuală arată chiar diferențele dintre copiile genetice pe care individul le-a moștenit de la mama și tatăl său. [13] [14] [15]
Relația cu neanderthalienii
În decembrie 2010 s-a raportat că [3] diferențele ADN dintre neanderthalieni și Denisova au indicat o separare definitivă a celor două populații în urmă cu 640.000 de ani, precum și o separare definitivă a strămoșilor lor comuni de strămoșii homo sapiens acum aproximativ 800.000 de ani. Potrivit acestor date, oamenii Denisova - care se abat în mod semnificativ de la interpretarea rezultatelor ADNmt - sunt mai strâns legate de neandertali decât de oamenii moderni din punct de vedere anatomic, homo sapiens. Rezultatele unor astfel de calcule sunt, totuși, controversate în cercurile specializate, deoarece rata exactă a ceasului molecular, adică frecvența mutațiilor din epocile trecute, este doar estimată. [16]
O comparație a ADN-ului descoperirilor din Neanderthal din peștera Vindija și peștera Mesmaiskaya a relevat o proximitate genetică neobișnuit de mare a ambelor descoperiri și o distanță genetică relativ mare între ambele descoperiri și fosila Denisova. Din aceasta s-a ajuns la concluzia, pe de o parte, că neanderthalienii și denisovenienii au fost două populații izolate genetic pentru o lungă perioadă de timp, dar că sunt mai strâns legate între ele decât de homo sapiens; pe de altă parte, că neanderthalienii au trecut printr-un blocaj genetic după separarea de strămoșii populației Denisova - sărăcirea genetică severă a fost deja dedusă din analiza ADNmt a neanderthalienilor, deoarece variabilitatea lor genetică este mult mai mică decât variabilitatea genetică a omului anatomic modern. Datorită acestor particularități, a fost stabilită pentru prima dată o populație preistorică din gen homo numai pe baza datelor biologice moleculare din populațiile înrudite - în analogie cu Neandertali - în engleză ca Denisovani separat. [17]
Fluxul de gene homo sapiens
În mai 2010, a fost publicat un studiu care a arătat un flux de gene de la neandertalienii Vindija homo sapiens ocupat. [18] Prin urmare, a fost analizată distanța genetică a fosilei Denisova față de grupurile etnice vii de astăzi, folosind date de la 938 de persoane din 53 de populații. Conform descoperirilor, fosila Denisova este mai departe de popoarele europene, asiatice și africane care trăiesc astăzi decât neanderthalienii. În schimb, s-a găsit o apropiere semnificativă de ADN-ul persoanelor din Melanesia (Papua și locuitorii din Bougainville). Acest lucru a condus la declarația că 2,5 ± 0,6 la sută din genomul melanezienilor - la fel ca toți oamenii non-africani - provin din neandertalieni, dar că 4,8 ± 0,5 la sută suplimentar au fost contribuiți de oamenii Denisova; Potrivit studiului, acest lucru ar adăuga până la 7,4 ± 0,8 la sută din genomul melanezienilor, care provine dintr-un amestec anterior cu hominine arhaice.
În septembrie 2011 au fost publicate alte descoperiri genetice, care se bazau acum pe o comparație a ADN-ului a 33 de populații care trăiesc astăzi din Asia și Oceania cu cel al fosilei Denisova. [20] Potrivit acestui fapt, urme de ADN din poporul Denisova ar putea fi găsite și în rândul aborigenilor din Australia, Mamanwas în Filipine și în estul Indoneziei, dar nu în vestul Indoneziei și nu în Onge în Andamans. Jehai în Malaezia și printre populațiile din Asia de Est. Autorii acestui studiu au interpretat detectarea ADN-ului Denisova în estul Indoneziei, Australia, Papua Noua Guinee, Fiji și Polinezia ca dovadă că amestecul genetic a avut loc în Asia de Sud-Est, ceea ce ar însemna că poporul Denisova este o zonă între Siberia și tropice. Această interpretare este totuși controversată, deoarece migrațiile timpurii ale strămoșilor grupurilor etnice examinate nu pot fi excluse și, prin urmare, contactele sexuale ar fi putut avea loc și mai la nord - în inima asiatică. [21]
O analiză mai detaliată a ADN-ului Denisova din 2012 a arătat, printre altele, că alelele ar putea fi detectate „care la persoanele care trăiesc astăzi sunt asociate cu pielea închisă la culoare, părul brun și ochii căprui”. De asemenea, a fost posibil să se evalueze separat părți ale dispoziției ereditare de la tată și mamă. Din aceasta s-a ajuns la concluzia că gradul de heterozigoză a fost foarte scăzut, doar 0,022%; aceasta corespunde „aproximativ 20% din valoarea africanilor de astăzi, în jur de 26-33% din eurasiaticii de astăzi și 36% din Karitiana, o populație indigenă care trăiește în Brazilia cu heterozigoitate extrem de scăzută”. [22] [23]
Interpretarea descoperirilor de la ADN-ul neanderthalian ca flux de gene de la neanderthalieni la homo sapiens a fost criticat în mod repetat în 2012 pe baza calculelor modelului: Consistența mai mare a genomului populațiilor non-africane din homo sapiens cu genomul neanderthalienilor se poate explica și prin faptul că o populație din homo sapiens Africa părăsită, care avea încă o asemănare genetică deosebit de mare cu strămoșul comun al oamenilor moderni din punct de vedere anatomic și al neanderthalienilor. [24] [25] [26] Aceste obiecții pot fi transferate poporului Denisova.
Morfologia oaselor de la picior
Osul distal al degetului de la picior descris pentru prima dată în 2011 provine fie de la degetul 4, fie de la al 5-lea (mic) deget de la picior al unui individ adult. Osul este remarcabil de lung și are un arbore foarte puternic, foarte lat; raportul dintre lățimea mare și înălțimea relativ scăzută seamănă mai mult cu raportul din Pleistocenul mai vechi decât la reprezentanții moderni ai genului homo și depășește dimensiunile corespunzătoare în neanderthalieni. În general, caracteristicile osului par, așadar, străvechi, dar unele caracteristici se situează în intervalul dintre neanderthalieni și primii oameni moderni, conform descrierii științifice a osului. Cea mai mare asemănare există cu fosila neanderthaliană Shanidar-4 și cu Homo sapiens-Fosila Tianyuan 1.
O analiză a materialului genetic din osul degetului de la picioare este puternică Noul om de știință pe 10 august 2011 în laboratorul Svante Pääbo în curs. [27]
Clasificarea taxonomică a fosilelor
Clasificarea taxonomică a fosilelor este neclară. Descoperitorii s-au referit inițial la descoperiri drept „hominini Denisova” pe baza locului în care au fost găsiți. Într - un articol care însoțește publicarea analizei ADNmt în Natură a fost biologul evolutiv Eske Willerslev, directorul Centrul pentru Genetica Antică de la Universitatea din Copenhaga, care a sfătuit, de asemenea, să nu se descopere descoperirea unei noi specii biologice din datele obținute. [28] Chiar și după ce au analizat ADN-ul nucleului celular, cercetătorii s-au abținut în mod expres să nu le numească în conformitate cu cerințele normelor internaționale pentru nomenclatura zoologică și au ales în schimb numele Denisovani și în publicațiile însoțitoare germane Om Denisova. [29] Cercetătorii au refuzat în mod expres să stipuleze statutul neanderthalului în raport cu oamenii moderni din punct de vedere anatomic (specie versus subspecie). [3] În schimb, au lăsat-o cu declarația că oamenii din Denisova erau un „grup suror” al neanderthalienilor. [30]
Datorită puținelor descoperiri cunoscute până în prezent, zona de distribuție a poporului Denisova este, de asemenea, neclară. Cu toate acestea, în studiul publicat în decembrie 2010, se menționează că această populație ar fi putut „trăi în părți mari din Asia de Est în vremea când neanderthalienii erau prezenți în Europa și Asia de Vest”. Fluxul de gene a dat strămoșilor melanezienilor, ceea ce „probabil nu s-a întâmplat în sudul Siberiei”.
Așezarea regiunii de către această populație poate datează de acum 300.000 de ani. [4] În iulie 2011, atât Chris Stringer, cât și Milford H. Wolpoff au descris ca fiind posibil ca unele fosile descoperite în China care până acum nu au fost identificate clar Homo erectus ar putea fi încă atribuit oamenilor anatomici moderni, oamenilor Denisova; Omul Dali și omul Jinniushan au fost menționați în acest context. [31] [32] În 2012, Chris Stringer a subliniat în continuare că, pe lângă descoperirile din Dali și Jinniushan, descoperirile din Yunxian și Narmada din India pot fi atribuite și oamenilor Denisova. [33]
Echipa lui Svante Pääbo conduce un laborator la Beijing din 2008 pentru a căuta ADN fosil din stocurile chineze. [34] Ca urmare a acestei cooperări germano-chineze, s-a raportat în 2013 că - la fel ca și descoperirile Denisova - avea o vechime de aproximativ 40.000 de ani Homo sapiens-Fosilele Tianyuan 1 din vecinătatea Beijingului nu prezintă o proporție mai mare de ADN din Neanderthal sau Denisova decât oamenii care trăiesc în nordul Chinei astăzi. [35]