Czy widywali się wzajemnie? Czy żyli zgodnie? Jak długo? I dlaczego tylko my się ostaliśmy? To pytania, nad którymi uczeni debatowali już wiele razy, ba, dochodzili do ostatecznych wniosków. Ale dotychczas dotyczyły one tylko dwóch gatunków -neandertalczyka i nas, Homo sapiens. I gdy wszystkie puzzle były już (prawie) na miejscu, dzisiejsze wydanie tygodnika "Nature" dorzuciło do tej łamigłówki trzeciego gracza. Mieszkańca południowej Azji i jej ałtajskich szczytów. Co więcej, wszystko wskazuje na to, że to on tu był pierwszy.
Z palca wzięte
Syberyjskie góry Ałtaj skrywały tę tajemnicę głęboko w jaskiniach. Ale wszędobylski człowiek dotarł i tam. Niemieccy antropolodzy i genetycy wyciągnęli najnowszą rewelację z palca. Dosłownie, bo do ich odkrycia posłużył maleńki kawałek najmniejszego palca znaleziony w Jaskini Denisowa. Do kogo należał?
W momencie odkrycia zespół Johannesa Krausego jeszcze nie wiedział, z kim ma do czynienia. Prawdę mówiąc, badacze przypuszczali, że znaleźli szczątki Homo sapiens, amoże Homo neandertaliensis. W końcu tylko to wchodziło w rachubę.
Jaskinia Denisowa była z przerwami zamieszkiwana przez ludzi przez 125 tys. lat. Jest pełna dowodów bytności gatunku Homo - gdziekolwiek stukniesz młotkiem, spod osadów wyłaniają się kamienne i kościane narzędzia. Jednak ludzkich szczątków w niej mało. Trochę pokruszonych kości. Do kogo należały? Trudno to było wysnuć tylko na podstawie tych marnych pozostałości - zaklasyfikowanie okruchów do konkretnego gatunku było wręcz niemożliwe. Ale gdzie antropolog nie może, tam genetyka pośle.
Zespół, który pracował w jaskini, nie był przypadkowy. Wchodzący w jego skład uczeni specjalizują się w odczytywaniu historii z DNA. Udało im się to już m.in. w przypadku szczątków człowieka neandertalskiego. Jako pierwsi wyizolowali i zsekwencjonowali jego antyczne DNA.
Tym razem także zabrali się do analizy genetycznej. Nie analizowali jednak pełnego DNA, czyli tego z jądra komórkowego. Na razie mogli dobrali się do tzw. mitochondrialnego DNA (mtDNA), zawartego wmitochondriach, maleńkich strukturach znajdujących się w każdej komórce ciała. Tego DNA jest malutko, ale do identyfikacji wystarczy - mtDNA jest przekazywane tylko w linii żeńskiej i często się je wykorzystuje do badań genetycznych.
Ma ono jedną przewagę nad jądrowym materiałem genetycznym -występuje w wielu kopiach. Każda komórka ma blisko 8 tys. kopii mtDNA, w porównaniu z tylko dwoma kopiami znajdującymi się w jądrze. To zwiększa szanse na jego odnalezienie.
Genetycy musieli je odszukać w30 mg kościanego proszku, który uzyskali z kawałka kości palca. To było bardzo trudne, nawet przy dzisiejszej zaawansowanej technice, ale okazało się możliwe. Użyta technika daje przy tym pewność, że mtDNA pochodzi od jednego osobnika, nie jest zanieczyszczone przez współczesny materiał genetyczny iże nie ma w odczycie błędów.
Oceniono, że szczątki pochodzą od osobnika żyjącego około 40 tys. lat temu.
Wespół w zespół?
Zapis sekwencji był jednak dziwny. Do niczego nie pasował, a porównywano go z mtDNA całej gamy gatunków. Były wśród nich 54 osoby współcześnie żyjące, człowiek z Kostenki wRosji (żyjący w górnym paleolicie, około 40 tys. lat temu), materiał genetyczny sześciu neandertalczyków, szympansa i bonobo.
Podczas gdy neandertalczyk różni się od człowieka współczesnego średnio 202 zmianami w nukleotydach (cegiełkach budujących DNA), osobnik z Denisowa różnił się 385 nukleotydami, czyli miał tych zmian dwa razy więcej. Przy porównaniu z szympansem już 1462 cegiełki były inne.
Te różnice można wykorzystać do kalibracji zegara ewolucyjnego. Jeśli wiemy, że wspólny przodek człowieka i szympansa żył 6 mln lat temu, to można ustalić, kiedy człowiek współczesny i nieznajomy z Jaskini Denisowa mogli mieć wspólnego przodka. Okazuje się, że około miliona lat temu! Do kogo zatem należał palec?
Zacznijmy od początku. Pierwszy z Afryki wyszedł Homo erectus - blisko 1,9 mln lat temu. Zasiedlił Eurazję. Wiadomo, że mieszkał na terenie współczesnej Indonezji jeszcze ok. 100 tys. lat temu, ale nic nie wskazuje na to, by żył w tym czasie na terenie Azji Środkowej. Nowy gatunek hominida ma wspólne korzenie z ludźmi współczesnymi, a skoro my wyewoluowaliśmy w Afryce, to także ten przodek musiał z niej się wywodzić. Nie mógł być więc potomkiem H. erectusa.
Kolejnego skoku z Afryki do Azji dokonał przodek neandertalczyka 500-300 tys. lat temu (przypuszczalnie był to H. heidelbergensis lub H. rhodesiensis). Jednak sekwencja mtDNA nieznajomego jest również inna od przodków neandertalczyka, którzy oddzielili się od linii prowadzącej do człowieka współczesnego około 450 tys. lat temu. W Jaskini Denisowa nie znaleziono więc również neandertalczyka.
Następny (i ostatni) na podbój Europy wyruszył człowiek współczesny. Stało się to jakieś 50 tys. lat temu. No, ale i do nas także nie pasuje materiał genetyczny z Jaskini Denisowa.
Wszystko wskazuje na to, że odkryty hominid opuścił Afrykę podczas nieznanej nam migracji, około miliona lat temu, i przetrwał na terenie Eurazji aż do czasu, gdy pojawił się tam Homo sapiens.
To, że te trzy gatunki (włączając neandertalczyka) musiały żyć na jednym obszarze wtym samym czasie, wydaje się pewne. Niecałe 100 km od opisywanej jaskini znaleziono bowiem szczątki należące do człowieka neandertalskiego. Są też dowody na obecność tam ludzi współczesnych.
Szukajcie tam, gdzie chłodno
O tym, że Homo sapiens współistniał nie tylko z neandertalczykiem, wiemy już od 2003 r., gdy odkryto maleńkiego hobbita, czyli Homo floresiensis, zamieszkującego wyspy Indonezji. Odkopane szczątki liczyły sobie jedynie 13 tys. lat! Ale to było na izolowanej wyspie, która, jak wiadomo, rządzi się swoimi prawami. W odcięciu od świata selekcja i ewolucja zachodzą nieco inaczej niż na stałym lądzie.
Jednak już wtedy sugerowano, że Europa wczasach, kiedy my ją kolonizowaliśmy, była bardziej zatłoczona, niż się wydaje. I dziś mamy tego dowód.
Neandertalczykom nie poszła zbyt dobrze kolonizacja nowego lądu -szybko wyginęli. Jaka była historia hominida z Jaskini Denisowa?
Żeby dowiedzieć się czegoś więcej, trzeba wykonać analizy pełnego, jądrowego DNA i najlepiej znaleźć więcej szczątków. Uczeni szukają więc dalej. W jaskini są inne fragmenty kości. Jeśli zawarte w nich DNA będzie miało taki sam "odcisk" genetyczny, ale będzie pochodziło od innego osobnika, to syberyjskiego hominida trzeba będzie na stałe dołączyć do drzewa ewolucyjnego człowieka.
- Jeśli czekają nas jeszcze jakieś niespodzianki, to właśnie tutaj - tłumaczy Krause. - Mało prawdopodobne, że antyczne DNA zostanie wyizolowane ze szczątków dawnych hominidów zamieszkujących cieplejsze rejony świata. W cieplejszym klimacie materiał genetyczny rozpada się po kilku tysiącach lat. Ale na terenach chłodniejszych, takich jak Syberia, jest jeszcze wiele interesujących miejsc do zbadania.
Może więc mieliśmy jeszcze więcej krewniaków i konkurentów w przeszłości?
Źródło: Gazeta Wyborcza
Okolice jaskini Denisowa. Nasi syberyjscy krewniacy żyli tam 30-50 tys. lat temu / Fot. Johannes Krause AP
