Если бы вы могли вернуться во времени на 100 000 лет назад, вы бы оказались среди нескольких разных групп людей, включая современных людей (тех, кто анатомически похож на нас), неандертальцев и денисовцев. Мы довольно много знаем о неандертальцах благодаря многочисленным останкам, найденным в Европе и Азии. Но как именно могли выглядеть наши денисовские родственники, никто не мог догадаться по простой причине: вся коллекция денисовских останков включает в себя три зуба, мизинец и нижнюю челюсть. Теперь, как сообщается в научном журнале Cell, группа ученых во главе с исследователями Еврейского университета в Иерусалиме (HUJI) профессором Лираном Кармелем и доктором Дэвидом Гохманом (в настоящее время постдокторант в Стэнфорде) произвела реконструкцию этих давно потерянных родственников на основе моделей метилирование (химические изменения) в их древней ДНК.
«Мы предоставляем первую реконструкцию анатомии скелета денисовцев», - говорит ведущий автор Кармель из Института наук о жизни HUJI. «Во многом денисовцы напоминали неандертальцев, но в некоторых чертах они напоминали нас, а в других были уникальны».
Денисовские останки были впервые обнаружены в 2008 году и с тех пор очаровывают исследователей эволюции человека. Они жили в Сибири и Восточной Азии и вымерли примерно 50 000 лет назад. Мы еще не знаем почему. При этом до 6% современных меланезийцев и австралийских аборигенов содержат денисовскую ДНК. Кроме того, денисовская ДНК, вероятно, способствовала способности современных тибетцев жить на больших высотах и способности инуитов выдерживать отрицательные температуры.
В целом, Кармель и его команда определили 56 анатомических особенностей, по которым денисовцы отличаются от современных людей и/или неандертальцев, 34 из них в черепе. Например, череп денисовца, вероятно, был шире, чем у современных людей или неандертальцев. Вероятно, у них также была более длинная зубная дуга и отсутствовал подбородок.
К таким выводам исследователи пришли после трех лет напряженной работы по изучению карт метилирования ДНК. Метилирование ДНК относится к химическим модификациям, которые влияют на активность гена, но не на лежащую в его основе последовательность ДНК. Исследователи сначала сравнили модели метилирования ДНК среди трех групп людей, чтобы найти области генома, которые были по-разному метилированы. Затем они искали доказательства того, что эти различия могут означать для анатомических особенностей, основываясь на том, что известно о заболеваниях человека, при которых те же самые гены теряют свою функцию.
«При этом мы получили предсказание относительно того, на какие части скелета влияет дифференциальная регуляция каждого гена, и в каком направлении изменится эта часть скелета - например, бедренная кость станет длиннее или короче», - говорит доктор. Гохман объяснил.
Чтобы проверить этот новаторский метод, исследователи применили его к двум видам, чья анатомия известна: неандертальцам и шимпанзе. Они обнаружили, что примерно 85% их реконструкций признаков были точными в предсказании того, какие черты разошлись и в каком направлении они разошлись. Затем они применили этот метод к денисовцу и смогли создать первый реконструированный анатомический профиль таинственного денисовца.
Что касается точности их денисовского профиля, Кармел поделилась: «Один из самых захватывающих моментов произошел через несколько недель после того, как мы отправили нашу статью на рецензирование. Ученые обнаружили денисовскую челюстную кость! Мы быстро сравнили эту кость. нашим предсказаниям и обнаружили, что оно полностью совпало. Даже не планируя этого, мы получили независимое подтверждение нашей способности реконструировать целые анатомические профили, используя ДНК, которую мы извлекли из кончика одного пальца."
В своей статье Cell Кармель и его коллеги предсказывают многие денисовские черты, напоминающие черты неандертальцев, такие как покатый лоб, вытянутое лицо и большой таз, а также другие, уникальные для человека, например, большой зубной ряд. и очень широкий череп. Проливают ли эти черты свет на образ жизни денисовцев? Не могли бы они объяснить, как денисовцы выжили в экстремальных холодах Сибири?
До ответа на эти вопросы еще далеко, но наше исследование проливает свет на то, как денисовцы адаптировались к окружающей среде, и выделяет черты, которые уникальны для современных людей и которые отличают нас от этих других, ныне вымерших, человеческие группы», - заключила Кармель.