Kompletny przewodnik po Denisovans, nowszym gatunku hominidów

Nowo odkryte hominidy z Syberii

Wirtualna rekonstrukcja żuchwy Xiahe po cyfrowym usunięciu przylegającej skorupy węglanowej. Jean-Jacques Hublin, MPI-EVA, Lipsk

Denisovanie są niedawno zidentyfikowanymi hominina gatunek spokrewniony z dwoma pozostałymi gatunkami hominidów, ale różniący się od nich (wcześniej współcześni ludzie i Neandertalczycy ), którzy dzielili naszą planetę w okresie środkowego i górnego paleolitu. Archeologiczne dowody na istnienie denisowian są jak dotąd ograniczone, ale dowody genetyczne sugerują, że byli oni niegdyś szeroko rozpowszechnieni w Eurazji i krzyżowani zarówno z neandertalczykami, jak i współczesnymi ludźmi.

Kluczowe dania na wynos: Denisovanie

• Denisovan to imię hominida daleko spokrewnionego z neandertalczykami i anatomicznie współczesnymi ludźmi.
• Odkryty podczas badań genomicznych w 2010 r. na fragmentach kości z jaskini Denisova na Syberii
• Dowody to przede wszystkim dane genetyczne z kości i współczesnych ludzi, którzy są nosicielami genów
• Pozytywnie związany z genem, który pozwala ludziom żyć na dużych wysokościach
• Prawą żuchwę znaleziono w jaskini na Wyżynie Tybetańskiej

Najwcześniejsze szczątki były malutkimi fragmentami znalezionymi w początkowych warstwach górnego paleolitu Jaskinia Denisowa , w północno-zachodnich górach Ałtaj, około czterech mil (sześć kilometrów) od wsi Chernyi Anui na Syberii w Rosji. Fragmenty zawierały DNA, a sekwencjonowanie tej historii genetycznej i odkrycie pozostałości tych genów we współczesnych populacjach ludzkich ma ważne implikacje dla ludzkiego życia na naszej planecie.

Jaskinia Denisowa

Pierwszymi szczątkami denisowian były dwa zęby i mały fragment kości palca z poziomu 11 w jaskini Denisova, datowanego na 29.200-48.650 lat temu. Szczątki zawierają wariant inicjału górny paleolit pozostałości kulturowe znalezione na Syberii zwane Ałtajem. Odkryte w 2000 roku, te fragmentaryczne szczątki są celem badań molekularnych od 2008 roku. Odkrycie nastąpiło po badaczach kierowanych przez Svante Pääbo z Projekt genomu neandertalskiego w Instytucie Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka pomyślnie ukończono pierwszą sekwencję mitochondrialnego DNA (mtDNA) neandertalczyka, udowadniając, że neandertalczycy i wczesni współcześni ludzie wcale nie są zbyt blisko spokrewnieni.

W marcu 2010 r. zespół Pääbo poinformował o wynikach badania jednego z małych fragmentów, paliczka (kości palca) dziecka w wieku od 5 do 7 lat, znalezionego na poziomie 11 jaskini Denisova. Sygnatura mtDNA z falangi z Jaskini Denisova była znacząco różna od obu neandertalczyków lub wcześni współcześni ludzie (EMH) . Pełna analiza mtDNA falangi została zgłoszona w grudniu 2010 r. i nadal wspierała identyfikację osobnika Denisovan jako odrębnego od neandertalczyka i EMH.

Pääbo i koledzy uważają, że mtDNA z tej falangi pochodzi od potomka ludzi, którzy opuścili Afrykę milion lat później Stojący mężczyzna i pół miliona lat przed przodkami Neandertalczyków i EMH. Zasadniczo ten maleńki fragment jest dowodem migracji ludzi z Afryki, o którym naukowcy nie byli całkowicie świadomi przed tym odkryciem.

Trzonowiec

Analiza mtDNA trzonowca z poziomu 11 w jaskini i zgłoszona w grudniu 2010 r. wykazała, że ​​ząb prawdopodobnie pochodził od młodego dorosłego tego samego hominida co kość palca i wyraźnie innej osoby, ponieważ falanga pochodzi od dziecka.

Ząb jest prawie całkowitym lewym i prawdopodobnie trzecim lub drugim górnym trzonowcem, z wybrzuszonymi ścianami językowymi i policzkowymi, co nadaje mu opuchnięty wygląd. Rozmiar tego zęba znacznie wykracza poza zakres większości gatunków Homo. W rzeczywistości jest najbardziej zbliżony do australopitek . To absolutnie nie jest ząb neandertalczyka. Co najważniejsze, naukowcom udało się wyodrębnić DNA z zębiny w korzeniu zęba, a wstępne wyniki wykazały jego identyfikację jako Denisovan.

Kultura denisowian

To, co wiemy o kulturze denisowian, to to, że najwyraźniej nie różniła się ona zbytnio od innych początkowych populacji górnego paleolitu na północy Syberii. Narzędzia kamienne w warstwach, w których znajdowały się ludzkie szczątki denisowian, są wariantem Musterian , z udokumentowanym wykorzystaniem strategii równoległej redukcji rdzeni oraz dużą liczbą narzędzi formowanych na dużych ostrzach.

Z jaskini Denisova wydobyto ozdobne przedmioty z kości, kła mamuta i skamieniałą muszlę strusia, podobnie jak dwa fragmenty kamiennej bransolety wykonanej z ciemnozielonego chlorytu. Poziomy Denisovan zawierają najwcześniejsze użycie igły do ​​kości ocznej znanej do tej pory na Syberii.

Sekwencjonowanie genomu

W 2012 roku zespół Pääbo poinformował o zmapowaniu pełnego sekwencjonowania genomu zęba. Denisowianie, podobnie jak współcześni ludzie, najwyraźniej mają wspólnego przodka z neandertalczykami, ale mieli zupełnie inną historię populacji. Podczas gdy DNA neandertalczyka jest obecne we wszystkich populacjach poza Afryką, DNA denisowian można znaleźć tylko we współczesnych populacjach z Chin, wysp Azji Południowo-Wschodniej i Oceanii.

Zgodnie z analizą DNA, rodziny dzisiejszych ludzi i denisowian rozdzieliły się około 800 000 lat temu, a następnie ponownie połączyły się około 80 000 lat temu. Denisowianie mają najwięcej alleli z populacjami Han na południu Chiny , z Dai w północnych Chinach oraz z Melanezyjczykami, australijskimi aborygenami i wyspiarzami z Azji Południowo-Wschodniej.

Denisowianie znalezione na Syberii nosili dane genetyczne, które pasują do współczesnych ludzi i są związane z ciemną skórą, brązowymi włosami i brązowymi oczami.

Tybetańczycy, denisowianie DNA i Xiahe

Patrząc przez całą dolinę rzeki Jiangla w górnym biegu doliny. Jaskinia Biashiya Kras znajduje się na końcu doliny. Dongju Zhang, Uniwersytet Lanzhou

Badanie DNA opublikowane przez genetyk populacyjny Emilię Huerta-Sanchez i współpracowników w czasopiśmie Natura koncentruje się na strukturze genetycznej ludzi żyjących na Wyżyna Tybetańska na wysokości 4000 metrów nad poziomem morza i odkrył, że denisowianie mogli przyczynić się do zdolności Tybetańczyków do życia na dużych wysokościach. Gen EPAS1 to mutacja, która zmniejsza ilość hemoglobiny we krwi niezbędną do utrzymania i rozwoju ludzi na dużych wysokościach przy niskim poziomie tlenu. Ludzie żyjący na niższych wysokościach przystosowują się do niskiego poziomu tlenu na dużych wysokościach, zwiększając ilość hemoglobiny w swoich układach, co z kolei zwiększa ryzyko wystąpienia zdarzeń sercowych. Ale Tybetańczycy są w stanie żyć na wyższych wysokościach bez podwyższonego poziomu hemoglobiny. Naukowcy szukali populacji dawców dla EPAS1 i znaleźli dokładne dopasowanie w DNA Denisovan. Jaskinia Denisova znajduje się tylko około 2300 stóp nad poziomem morza; Płaskowyż Tybetański ma średnio 16 400 stóp n.p.m.

Zespół kierowany przez paleontologa Jean-Jacquesa Hublina (Chen 2019) przeszukał zarchiwizowane tybetańskie szczątki paleontologiczne i zidentyfikował żuchwę odkrytą w jaskini Baishiya Karst w Xiahe w prowincji Gansu w Chinach w 1980 roku. reprezentuje najwcześniejszą znaną skamieniałość hominina znalezioną na Wyżynie Tybetańskiej – wysokość jaskini wynosi 10 700 stóp npm. Chociaż w samej żuchwie Xiahe nie pozostało żadne DNA, w zębinie zębów zachował się proteom – choć w znacznym stopniu zdegradowany, nadal można go było wyraźnie odróżnić od zanieczyszczających współczesnych białek. Proteom to zestaw wszystkich wyrażanych białek w komórce, tkance lub organizmie; a obserwowany stan polimorfizmów poszczególnych pojedynczych aminokwasów w proteomie Xiahe pomógł ustalić identyfikację Xiahe jako Denisovan. Naukowcy uważają, że ta adaptacja człowieka do niezwykłych środowisk mogła być ułatwiona przez przepływ genów od denisowian, którzy jako pierwsi przystosowali się do klimatu.

Teraz, gdy badacze mają już wskazówki, jak wygląda morfologia szczęki Denisovan, łatwiej będzie zidentyfikować potencjalnych kandydatów Denisovana. Chen i in. zasugerował również dwie kolejne kości wschodnioazjatyckie, które pasują do morfologii i ram czasowych jaskini Xiahe, Penghu 1 i Xuijiayo.

Drzewo rodzinne

Kiedy anatomicznie współcześni ludzie opuścili Afrykę około 60 000 lat temu, regiony, do których przybyli, były już zaludnione: przez neandertalczyków, wcześniejsze gatunki Homo, denisowian i być może Homo floresiensis . Do pewnego stopnia AMH krzyżował się z tymi innymi hominidami. Najnowsze badania wskazują, że wszystkie gatunki hominidów pochodzą od tego samego przodka, hominina w Afryce; ale dokładne pochodzenie, datowanie i rozprzestrzenianie się hominidów na całym świecie było złożonym procesem, który wymaga znacznie więcej badań, aby je zidentyfikować.

Badania naukowe prowadzone przez Mondal et al. (2019) oraz Jacobs i in. (2019) ustalili, że współczesne populacje zawierające domieszki DNA denisowian występują w całej Azji i Oceanii, i staje się jasne, że krzyżowanie się anatomicznie współczesnych ludzi z denisowianami i neandertalczykami miało miejsce kilkakrotnie w ciągu naszej historii na planecie Ziemia.

Wybrane źródła

• Arnason, Wilk. ' Hipoteza wyjazdu z Afryki i pochodzenie niedawnych ludzi: Cherchez La Femme (Et L'homme) . Gen 585,1 (2016): 9-12. Wydrukować.
• Bae, Christopher J., Katerina Douka i Michael D. Petraglia. ' O pochodzeniu współczesnego człowieka: perspektywy azjatyckie . Nauki ścisłe 358,6368 (2017). Wydrukować.
• Chen, Fahu i in. ' Późnoplejstoceńska żuchwa denisowiana z Wyżyny Tybetańskiej . Natura (2019). Wydrukować.
• Douka, Katerina i in. ' Szacunki wieku skamieniałości homininów i początek górnego paleolitu w jaskini Denisova . Natura 565,7741 (2019): 640–44. Wydrukować.
• Garrels, J.I. Proteom . Encyklopedia Genetyki . Wyd. Brennera, Sydneya i Jeffereya H. Millera. Nowy Jork: Academic Press, 2001. 1575-78. Wydrukować
• Huerta-Sanchez, Emilia i in. ' Adaptacja wysokości u Tybetańczyków spowodowana introgresją DNA podobnego do denisowian . Natura 512,7513 (2014): 194-97. Wydrukować.
• Jacobs, Guy S. i in. ' Wiele głęboko rozbieżnych przodków denisowian w Papuasach . Komórka 177,4 (2019): 1010–21.e32. Wydrukować.
• Mondal, Mayukh, Jaume Bertrandpetit i Oscar Lao. ' Przybliżone obliczenia bayesowskie z głębokim uczeniem wspierają trzecią archaiczną introgresję w Azji i Oceanii . Komunikacja przyrodnicza 10.1 (2019): 246. Drukuj.
• Słoń, Viviane i in. ' Genom potomstwa matki neandertalczyka i ojca denisowiana. ' Natura 561,7721 (2018): 113-16. Wydrukować.
• Słoń, Viviane i in. ' Czwarty denisowianin . Postępy w nauce 3,7 (2017): e1700186. Wydrukować.