Nejstarší předzvěstní vědci v oblasti DNA

400 000 let starý genetický materiál ze Španělska souvisí se sibiřskými bratry

DNA byla izolována z této 400 000 let staré stehenní kosti nalezené v jeskyni Sima de los Huesos. © Javier Trueba / MADRID VĚDECKÉ FILMY
číst nahlas

Vědci sekvenovali nejstarší genetický materiál primitivního člověka. Genetický materiál byl extrahován ze 400 000 let starých kostí časných lidí, které byly nalezeny v jeskyni v severním Španělsku. Podivné na tom je, že DNA prvotního Španiela je nejpodobnější DNA Denisovy lidí - lidského druhu dříve známého pouze ze Sibiře. Jak vědci zjistili v tomto časopise Nature, stále není jasné, jak k tomuto evropskému propojení došlo.

Jeskyně Sima de los Huesos v severním Španělsku je považována za jedno z nejbohatších ložisek raných fosilií raně lidského pleistocénu - výšku doby ledové. Na dně 13 metrů hluboké šachty, 500 metrů od nejbližšího vstupu do jeskyně, vědci v posledních letech vykopali kosti nejméně 28 lidských jedinců a některých medvědů jeskyní (Ursus deningeri). Data nálezů dala věk mnohem více než 300 000 let.

Část Neandrtál, částečně Homo heidelbergensis

Lidské fosílie mají četné rysy neandrtálců, včetně zubů, čelistí a také lebek obličeje. V jiných vlastnostech jsou však velmi podobné Homo heidelbergensis. Toto je obvykle považováno za předchůdce evropských neandrtálců a jako spojení mezi nimi a mnohem starším homo erektem. Vzhledem k nejasným charakteristikám přidělování fosilií od Simy de los Huesos však byl kontroverzní.

Takže lidé Sima de los Huesos mohli vypadat před 400 000 lety. © Javier Trueba / MADRID VĚDECKÉ FILMY

Matthias Meyer z Institutu Maxe Plancka pro evoluční antropologii v Lipsku a jeho kolegové se proto pokusili přiblížit genetické odpovědi. Nicméně: „Dosud je uchovávání DNA zdokumentováno po stovky tisíc let pouze za podmínek permafrostu, “ vysvětlují vědci. Přesto to zkusili, protože podmínky v jeskyni jsou obzvláště příznivé: vlhkost je velmi vysoká, teplota je konstantní kolem 10 stupňů Celsia a fosílie byly ušetřeny jejich depozitů rušení.

Rekonstruovaný mitochondriální genom

Pro jejich analýzu DNA vědci extrahovali těsně pod dva gramy materiálu ze stehenní kosti jednoho z fosilních koster. Po izolaci a zdvojení obsažených zbytků genů začala nejtěžší část: analýza. Protože se genom po tak dlouhé době z velké části rozložil nebo rozpadl na malé fragmenty, musí být sestaven jako puzzle. To je nejslibnější u mitochondriální DNA, genetického materiálu, který není uložen v buněčném jádru, ale v buněčných energetických rostlinách, mitochondrie. zobrazit

Ve skutečnosti byli vědci schopni rekonstruovat dobrých 15 000 bází pravěké DNA - a tedy asi 98 procent mitochondriálního genomu. Takto získaná sekvence byla porovnána Meyerem a jeho kolegy se sekvencí moderních lidí, neandrtálců, Denisovy muže a šimpanze.

Směšné spojení na Sibiř

Vzhledem k umístění v západní Evropě a věku kostí vědci očekávali, že předci jeskyně Sima de los Huesos budou nejužší příbuzní neandrtálcům a možná jejich přímým předkům. zhlten. Ale k jejich překvapení tomu tak nebylo.

Místo toho se španělský Friihmenschen ukázal jako sesterská skupina lidí Denisovy, typu člověka, jehož dosud byla na Sibiři nalezena pouze jedna prstová kost. „Mitochondriální DNA ukazuje na neočekávané spojení mezi Denisovou a fosilními nálezy v západní Evropě, “ tvrdí vědci. Tento vztah je bližší než s neandrtálci nebo moderními lidmi.

Kostra 400 000 letého rolníka Simy de los Huesos Javier Trueba / MADRID SCIENTIFIC FILMS

Posypané předky?

Jak ale tento vztah vznikl? „Bylo by myslitelné několik evolučních scénářů, “ vysvětlují vědci. Teoreticky by španělští bratři mohli být příbuzní předkům Denisovy. Byli by pak žili v západní Evropě, než se vyvinou na Sibiř. Ale Meyer a jeho kolegové si myslí, že je to nepravděpodobné. Protože by to znamenalo, že předci Neandrtálců a Denisova žili současně a ve stejné oblasti v Evropě, aniž by se geneticky spojovali. Další scénář by byl, že španělští mniši patřili k předkům neandrtálců i Denisovy. To by mohlo vysvětlit neandrtálské rysy relikvií Sima de los Huesos.

Nebo přistěhovalci?

Bylo by však také možné, aby dosud neznámá skupina lidí emigrovala do Španělska a na Sibiř a zanechala stopy v DNA místních raných lidských bytostí. To by také vedlo ke genetickým podobnostem mezi těmito dvěma typy lidských bytostí. U této varianty se hovoří o tom, že v Evropě a Asii jsou některé fosílie, které jsou asi tak staré jako španělské, ale stále nemají jasné neandrtálské vlastnosti. Ještě pár set metrů od jeskyně Sima de los Huesos byly takové fosílie objeveny.

Výsledek analýzy DNA v každém případě vyvolává nové otázky týkající se historie ranných lidí v Evropě. Možná v tomto regionu žilo více různých lidí, než se původně myslelo. Jasnost by mohla vytvořit více vzorků rané lidské DNA z jiných míst v Evropě. „Ale to bude velká výzva, “ říkají vědci. Abychom mohli takový starý genetický materiál rekonstruovat, potřebuje nejen nejmodernější technické pomůcky, ale také spoustu štěstí s ohledem na zachování relikvií. (Nature, 2013; doi: 10, 1038 / příroda12788)

(Příroda, 05.12.2013 - NPO)