Nowo zsekwencjonowany genom 200-tysięcznego osobnika z Denisovana zmienia naszą wiedzę na temat wczesnych interakcji, migracji i mieszania się genów starożytnych ludzi w Eurazji. Naukowcy z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej Maxa Plancka wyodrębnili wysokiej jakości DNA z zęba trzonowego znalezionego w jaskini Denisova na Syberii, ujawniając znacznie bardziej dynamiczny obraz, niż wcześniej sądzono. Odkrycie podważa ideę stabilnych populacji archaicznych ludzi, wykazując powtarzające się krzyżowanie i wymianę populacji na przestrzeni dziesiątek tysięcy lat.
Najstarszy jak dotąd genom denisowiański
Ząb trzonowy, oznaczony jako Denisova 25, należał do mężczyzny, który żył co najmniej 200 000 lat temu – znacznie wcześniej niż wcześniej zsekwencjonowany Denisovan, którego genom sięga 65 000 lat temu. Ten starszy okaz dostarcza kluczowych informacji na temat okresu, gdy współczesny człowiek był nadal zamknięty w Afryce. Wyjątkowa ochrona DNA umożliwiła naukowcom zrekonstruowanie genomu z dużą precyzją, zapewniając bezpośredni materiał porównawczy młodszemu Denisovaninowi.
Badania potwierdzają, że Denisowianie nie stanowili pojedynczej, jednorodnej populacji, ale składali się z co najmniej dwóch różnych grup, które w różnym czasie zamieszkiwały region Ałtaju. Wydaje się, że jedna grupa zastąpiła inną na przestrzeni tysiącleci, co wskazuje na złożoną dynamikę populacji. Starszy Denisowianin miał więcej neandertalskiego DNA niż starszy, co dowodzi, że krzyżowanie się nie było rzadkim wydarzeniem, ale powracającą cechą lodowcowej Eurazji.
Dowody „nadstarożytnego” pochodzenia
Co jeszcze bardziej zaskakujące, genom ujawnia dowody na domieszkę jeszcze starszej populacji hominidów, która oddzieliła się od ludzkiego drzewa genealogicznego przed podziałem na denisowian, neandertalczyków i współczesnych ludzi. Sugeruje to głębszą warstwę złożoności genetycznej w ewolucji człowieka, niż wcześniej sądzono.
„Ten genom dostarcza konkretnych dowodów na to, że archaiczni ludzie nie byli izolowani; wielokrotnie się mieszali, łączyli i zastępowali” – mówi dr Stephane Peyrain, główny badacz.
Śledzenie pochodzenia denisowiana we współczesnych populacjach
Badanie rzuca również światło na to, dlaczego współczesne populacje mają różne wzorce DNA Denisovana. Wszystkie populacje w Oceanii, Azji Południowej i Azji Wschodniej są pochodzenia denisowiańskiego, ale nie są takie same. Nowy genom pomaga wyjaśnić tę rozbieżność. Naukowcy zidentyfikowali co najmniej trzy różne denisowiańskie pochodzenie, przy czym jedna grupa ma swój udział w początkach całej Azji Wschodniej i poza nią. Inna, bardziej zróżnicowana populacja niezależnie przekazała DNA mieszkańcom Oceanii i Azji Południowej.
Sugeruje to, że przodkowie Azjatów ze Wschodu migrowali do Azji inną drogą – prawdopodobnie z północy – podczas gdy przodkowie Oceanii przemieszczali się wcześniej przez Azję Południową. Analiza pokazuje raczej wielokrotne migracje do Azji niż pojedynczy „exodus z Afryki” z pojedynczym wkładem Denisovana.
Geny Denisovana u współczesnych ludzi
Zespół zidentyfikował dziesiątki regionów we współczesnych populacjach, które wydają się być ukształtowane przez introgresję Denisovana. Kilka mutacji Denisovana wpływa na geny związane z kształtem czaszki, występem szczęki i rysami twarzy, zgodnie z ograniczonymi danymi paleontologicznymi. Niektóre warianty genetyczne były prawdopodobnie korzystne i osiągały wysoką częstotliwość u współczesnych ludzi w wyniku doboru naturalnego.
Na przykład badanie wykazało powiązania między allelami Denisovana a cechami, takimi jak wzrost, ciśnienie krwi i poziom cholesterolu we współczesnych populacjach. Jedna ze zmian regulacyjnych zlokalizowana jest w pobliżu FOXP2, genu zaangażowanego w rozwój mózgu, co rodzi nowe pytania dotyczące funkcji poznawczych Denisovana.
Implikacje dla ewolucji człowieka
Wysokiej jakości genom Denisova 25 jest przełomowym osiągnięciem paleogenomiki. Porównując go z genomem młodszego Denisovana, naukowcy odkryli znacznie bardziej złożoną i zmienną historię wczesnych interakcji międzyludzkich, niż wcześniej sądzono. Badania te podkreślają, że starożytni ludzie nie byli izolowanymi grupami, ale dynamicznymi populacjami, które mieszały się, migrowały i zastępowały się nawzajem przez dziesiątki tysięcy lat. Odkrycia podkreślają również znaczenie badania starożytnego DNA dla zrozumienia pełnej historii ewolucji człowieka.
Genom Denisovana w dalszym ciągu dostarcza wskazówek na temat dziedzictwa genetycznego współczesnego człowieka, oferując nowy wgląd w adaptacje, podatność na choroby, a nawet cechy fizyczne ukształtowane przez starożytne krzyżowanie.
