Останки пальца из Денисовой пещеры удивительно похожи на палец современного человека

История тайн Денисовой пещеры, расположенной в труднодоступной долине у подножия Алтайских гор, началась в 2008 году, когда во время раскопок российские археологи обнаружили фалангу пальца одного из представителей древней группы людей. $CUT$После этого Денисова пещера стала одним из самых важных археологических объектов в мире. «Это похоже на историю о Шерлоке Холмсе», - говорит ученый.

Результаты последнего анализа фрагмента фаланги пальца, обнаруженной в 2008 году и использованной для изучения генома денисовцев, таинственной группы древних людей, являются ключом к разгадке тайны десятилетней давности, связанной с одной из самых важных ископаемых останков человека, которые были найдены на сегодняшний день.

В докладе ученых приведено описание фрагмента кончика правого мизинца, который был отделен от фаланги пальца после того, как его обнаружили во время раскопок 11 лет назад. С помощью цифровой реконструкции всей фаланги, удалось обнаружить, что пальцы денисовцев гораздо более похожи на пальцы современных людей, чем считалось ранее.

«Я рада, что мы смогли что-то выяснить, — говорит Эва-Мария Гайгл (Eva-Maria Geigl), палеогенетик из парижского Института Жака Моно (Institute Jacques Monod), которая руководила исследованием. — До сих пор не было никаких данных, словно фаланга была утеряна».

Находка из Денисовой пещеры

Ученые под ее руководством прочитали ДНК недостающего фрагмента и обнаружили, что он соответствует остальной части фаланги. Затем с помощью цифровой реконструкции они объединили два фрагмента. Доклад о проведенном анализе был опубликован четвертого сентября в журнале «Сайенс Эдвансез» (Science Advances).

«Это не изменит наши представления о морфологии денисовцев, но немного расширит наши знания», — говорит Бенс Вайола (Bence Viola), палеоантрополог из Университета Торонто (Канада), который работал в составе этой группы ученых.

Тайна, связанная с недостающим фрагментом, берет начало в Южной Сибири в труднодоступной долине у подножия Алтайских гор, где в 2008 году во время раскопок в Денисовой пещере российские археологи обнаружили фалангу пальца одного из представителей древней группы людей. Анатолий Деревянко, археолог новосибирского Института археологии и этнографии Российской академии наук, который руководил раскопками, решил разделить фалангу мизинца на две части и отправить эти фрагменты в разные лаборатории, чтобы выяснить, можно ли выделить ДНК из какого-нибудь фрагмента.

Один из фрагментов был отправлен Сванте Паабо (Svante Pääbo), специалисту по эволюционный генетике из Института эволюционной антропологии Макса Планка в Лейпциге (Германия). После того, как его команда секвенировала ДНК фрагмента и обнаружила, что она принадлежит к ранее не известной ветви в развитии человека, отличавшегося и от современных людей, и от неандертальцев, Паабо и несколько его коллег в январе 2010 года прилетели в Новосибирск.

Именно тогда Деревянко и сказал ученым из команды Паабо, что он разделил фалангу на две части и отправил второй фрагмент Эдварду Рубину (Edward Rubin), генетику из лаборатории Лоуренса Беркли (LBL) в Калифорнии, команда которого конкурировала с командой Паабо в расшифровке ДНК неандертальцев.

«Мы немного запаниковали, — вспоминает Вайола, который летал в Новосибирск вместе с Паабо. — Мы понятия не имели, что существует этот второй фрагмент».

Ученые из команды Паабо, обеспокоенные тем, что их могут опередить, заторопились и сообщили о своем открытии. В марте 2010 года они опубликовали результаты предварительного анализа митохондриального генома, проведенного с использованием ископаемого образца, а несколько месяцев спустя опубликовали доклад, в котором сообщили, что ими был впервые расшифрован ядерный геном денисовца. Их исследования показали, что денисовцы были представителями вымершего вида людей, которые были ближе к неандертальцам, чем к современным людям, и что они жили в сибирской пещере (и, вероятно, на территории всей Азии) более 30 тысяч лет назад.

После открытия, сделанного в 2010 году, Денисова пещера стала одним из самых важных археологических объектов в мире. С тех пор исследователи обнаружили в пещере человеческие кости, относящиеся к более раннему периоду. Одна из находок была потрясающей — это была кость, анализ которой показал, что она принадлежала «человеку-гибриду» в первом поколении, женщине, рожденной неандертальской женщиной от мужчины-денисовца.

Но Вайола, который проводил анализ почти всех образцов, найденных в Денисовой пещере, говорит, что он никогда не забывал о втором фрагменте фаланги пальца. «Мне всегда было интересно, как выглядит эта другая половина, — говорит он. — Я знал только то, что этот фрагмент находится в Беркли».

«Возвращение» к старым костям

По словам Гайгл, Рубин, который в 2016 году ушел из лаборатории LBL на промышленное предприятие, и связаться с которым для того, чтобы он прокомментировал ситуацию, было невозможно, отправил полученный им фрагмент в ее лабораторию в 2010 году. Команда Паабо к тому времени уже опубликовала результаты предварительного анализа митохондриального генома, расшифрованного с использованием ископаемого образца. Это был небольшой фрагмент унаследованной от матери ДНК, который содержит ограниченную информацию о предках. Но Гайгл надеялась получить из ископаемого образца ядерную ДНК, которая могла бы дать гораздо больше информации о ее связи с современным человеком и неандертальцами.

Первоначальные попытки извлечь ДНК из костного фрагмента ни к чему не привели, поэтому команда Гайгл занялась разработкой других методов. Но после того как команда Паабо опубликовала доклад о расшифровке ядерного генома денисовцев, Рубин попросил, чтобы ему вернули фрагмент кости. Гайгл вернула фрагмент в 2011 году, но перед этим ей удалось взять из него образец ДНК и сделать подробные фотографии.

Гайгл несколько лет вела исследования и не сообщала о полученных данных, но в 2016 году, по предложению Паабо, она решила их опубликовать. Ее команда расшифровала митохондриальный геном образца и обнаружила (как и следовало ожидать), что он точно соответствует геному, полученному командой Паабо и описанному в докладе, который был опубликован в 2010 году. Но цифровая реконструкция целой кости пальца дала неожиданный результат: фаланга оказалась тонкой и по форме была больше похожа на пальцы современных людей, чем на толстые пальцы неандертальцев, хотя генетически денисовцы и неандертальцы состоят в более близком родстве. Несколько других найденных останков денисовцев, в том числе большие коренные зубы, как правило, не похожи на аналогичные кости и зубы современных людей.

«Это важное открытие, учитывая то, что мы располагаем ограниченным количеством скелетных останков, однозначно принадлежащих денисовцам», — говорит Трейси Кивелл (Tracy Kivell), палеоантрополог из Университета Кента (Великобритания), которая не участвовала в исследовании. Тонкая форма денисовского пальца также дает основания предположить, что пальцы неандертальцев в процессе эволюции стали более толстыми в результате активного и напряженного ручного труда, добавляет она.

Хотя история пропавшего фрагмента фаланги прояснилась, его нынешнее местонахождение до сих пор неизвестно. По словам Деревянко, в 2011 или 2012 году Рубин отправлял образец в лабораторию Копенгагенского университета, которая занимается изучением древней ДНК и которой руководит Эске Виллерслев (Eske Willerslev), и в датский Музей естествознания. Члены редакции новостей журнала «Нэйче» (Nature) пытались получить от Виллерслева комментарии, но на их запросы он не ответил.

Ученые из команды Паабо должны были измельчить полученный фрагмент кости, чтобы получить высококачественный материал для определения геномной последовательности, и Гайгл точно не знает, не исчез ли и тот фрагмент, который анализировала она. «Это похоже на историю о Шерлоке Холмсе», — говорит она.