Bence Viola / Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology
Девочка-подросток, фрагмент кости которой недавно обнаружили в Денисовой пещере, была дочерью женщины-неандертальца и мужчины-денисовца, говорится в Nature . Ученые впервые нашли прямого потомка двух вымерших видов. Предположительно, подобные смешанные союзы встречались довольно часто.
Денисовским
человеком называют вымерший вид или
подвид людей, которые населяли Южную и
Восточную Азию и вымерли около 40 тысяч
лет назад. Как выглядели денисовцы,
неизвестно, так как пока были найдены
несколько коренных зубов и отдельных
костей или их фрагментов. Зато благодаря
расшифровке их генома выяснилось, что
денисовцы скрещивались как с людьми
современного типа, так и с неандертальцами,
с которыми они разделились, по разным
оценкам от 390 до
тысяч лет назад. В Денисовой пещере находили не только останки денисовцев, но и кости неандертальцев из так называемой Алтайской популяции, которая обитала в Сибири около 120 тысяч лет назад.
В 2014 году в Денисовой пещере археологи обнаружили фрагмент длинной кости денисовского человека (Denisova 11). Радиоуглеродный анализ показал, что денисовец жил более 50 тысяч лет назад. Исследователи из Германии, России, Канады и Великобритании под руководством Сванте Паабо из Института эволюционной антропологии общества Макса Планка проанализировали толщину кости Denisova 11 и предположили, что это был подросток 11-13 лет. Также они определили последовательность полного генома и выяснили, что это была девочка.
Чтобы определить, к какому виду она относилась, неандертальцам или денисовцам, авторы работы сравнили геном Denisova 11 с референтными геномами денисовского человека и алтайского неандертальца. Оказалось, что в геноме девочки 38,6 процентов аллелей соответствуют неандертальскому, а 42,3 процента - денисовскому геному.
Затем ученые сравнили количество трансверсий (мутаций, при которых пуриновое основание в ДНК заменяется на пиримидиновое и наоборот) в геноме денисовки с мутациями в денисовском и двух неандертальских геномах (европейского и алтайского неандертальцев). Судя по степени различия геномов, в геноме девочки был один набор неандертальских хромосом и один - денисовских.
Кроме того, исследователям удалось определить происхождение родителей денисовской девочки. Ее мать оказалась генетически больше похожа на европейских неандертальцев, которые жили на территории современной Хорватии около 30 тысяч лет назад, а не на алтайскую популяцию. Предположительно, ее предки и алтайские неандертальцы разделились около 140 тысяч лет назад, а от европейской ветви эта популяция отделилась около 100 тысяч лет назад. У отца Denisova 11 тоже был неандертальский предок, который жил за 300-600 поколений до него.
Предположительные родственные связи и перенос генов между неандертальцами и денисовцами.
V.Slon et al. / Nature, 2018
Ученые считают, что когда древние люди встречались, они часто скрещивались между собой. Другое дело, что такая возможность была ограничена, ареалы обитания неандертальцев и денисовцев мало пересекались. Возможно, что смешанные потомки двух видов были менее жизнеспособны, чем чистокровные, и поэтому неандертальцы и денисовцы не смешались, а сохранились, как отдельные виды.
По словам руководителя российских археологов, научного руководителя Института археологии и этнографии СО РАН академика Анатолия Деревянко, он высказывал две гипотезы относительно сосуществования неандертальцев и денисовцев.
«Первая ― антагонистическая, когда два вида конкурируют вплоть до взаимного уничтожения и даже употребления себе подобных в пищу. В пользу этого говорит отсутствие предметов индустрии неандертальцев в Денисовой пещере - только фрагменты останков их самих. Хотя, замечу, что в расположенной в 45 км (по прямой) пещере Окладникова найдено достаточное количество неандертальских каменных изделий, более архаичных по сравнению с денисовскими.
Вторая гипотеза ― что между неандертальцами и денисовскими людьми были комплементарные отношения, вплоть до скрещивания. В пользу этого варианта говорит последнее открытие... В том же одиннадцатом слое в 2016 году был найден фрагмент человеческой кости, настолько крошечный, что пока не удалось установить его точное место в скелете. Но секвенирование полученной из косточки ДНК показало ― эта девочка не младше 13 лет была гибридом неандертальца и денисовца, причем в четвертом поколении. Заметим, что метисное разновидовое потомство (например, лошади и осла) не способно к дальнейшему размножению. Коль скоро неандертальцы и денисовцы скрещивались неоднократно, то из этого следует их принадлежность к одному биологическому виду при всех уже установленных культурных и генетических различиях.
Это чрезвычайно важное фундаментальное открытие. Денисовцы и неандертальцы скрещивались и с ранними людьми современного вида, сформировавшимися в Африке 200―150 тысяч лет назад. Всё это свидетельствует о единстве биологического вида, расселявшегося в Африке и Евразии...», говорит Деревянко.
Более 20 археологических культурных слоев Денисовой пещеры хранят древнейшую историю Северной Азии - от раннего палеолита до Средневековья
Мы ехали долго, оставляя позади сотни километров: важный археологический объект находится вдалеке от крупных населенных пунктов и хороших дорог. Последняя часть пути вообще шла по горному серпантину. Но какими бы уставшими мы ни были к концу путешествия, наградой нам стала невероятная красота Алтая - гор, бурлящих рек и огромного неба. И, конечно, воздух, вобравший в себя запах кедровых орехов, смолы и меда. Мы преодолели эти расстояния, чтобы своими глазами увидеть уникальный артефакт - самую древнюю костяную иглу, которую недавно нашли в Денисовой пещере ученые из Института археологии и этнографии Сибирского отделения РАН, и расспросить о ней директора института доктора исторических наук Михаила Васильевича Шунькова .
Конечно, разговор не ограничился обсуждением важной находки - люди, живущие в этих краях, мыслят иными категориями, они не боятся ставить глобальные вопросы и кропотливо, год за годом, искать на них ответы.
- Михаил Васильевич, поводом для нашего приезда стала самая древняя игла, о которой сейчас все говорят .
Найденная игла - самое древнее и самое крупное изделие подобного рода, известное в мировой археологии на сегодня. Эта находка говорит о том, что культура древних обитателей Денисовой пещеры находилась на достаточно высоком уровне развития и не уступала ни в чем культуре Ноmo sapiens.
- А когда была обнаружена Денисова пещера? И почему именно она стала предметом археологических исследований?
Как археологический объект эта пещера была открыта в 1977 г., когда академик Алексей Павлович Окладников направил сюда небольшой отряд. Конечно, и до этого пещера была известна. Ее даже описал художник Н.К. Рерих, когда с женой и сыном путешествовал в 1926 г. по Алтаю. Но и другие экспедиции конца XIX - начала XX вв. посещали эту пещеру. В основном здесь работали ученые из Томского университета. После образования первого сибирского университета Алтай начали активно исследовать географыи геологи - В.В. Сапожников, ректор Томского университета, братья Б.В. и М.В. Троновы. Они изучали Алтай комплексно, в том числе и пещеры. то есть она в науке была известна давно.
Надо отметить, пещеры - один из самых сложных археологических объектов. Для того чтобы в них проводить исследования, нужен особый подход. В 1977 г. А.П. Окладников, первый директор нашего института, организовал сюда небольшую экспедицию во главе с палеонтологом Н.Д. Оводовым. Это один из старейших сотрудников нашего института. Он сейчас жив, здоров и плодотворно работает. Николай Дмитриевич заложил два шурфа. И одним шурфом прошел в центре пещеры все отложения. Выяснилось, что пещера содержит много культурных напластований первобытного человека различных эпох. Стало понятно, что открыт новый, очень интересный объект. Но не сразу стало понятно, что это всерьез, надолго и требует большой организационной работы.
- То есть постоянные раскопки начались не сразу?
Планомерные раскопки начались в 1982 г. Сначала под руководством академика В.И. Молодина была вскрыта верхняя часть пещерных отложений, голоценовая толща, то есть те культурные слои, которые не старше 10 тыс. лет. Это область интересов Вячеслава Ивановича - Средневековье, ранний железный век, эпоха бронзы и неолит. После этого начались раскопки нижележащих горизонтов, которые уже древнее 10 тыс. лет. И они продолжаются до сих пор. Основное внимание у нас сосредоточено на древнейшем этапе человеческой истории - эпохе палеолита. Раскопки показали, что хронологический период, который мы изучаем в пещере, - от 280 тыс. до 10 тыс. лет.
- Вы говорили, что вокруг есть еще и другие пещеры. Почему раскопки сосредоточены именно здесь?
Денисова пещера - уникальный объект в отечественной археологии, второго такого в России и вообще на территории всего постсоветского пространства нет. Здесь собраны культуры в интервале от ранней стадии среднего палеолита до Средневековья. Очень важно, что на одном памятнике, в одном геологическом разрезе мы можем проследить эволюцию культур, переход от одной стадии к другой.
- С каким периодом связаны находки, которые все называют сенсационными?
Не люблю этого слова, но, наверное, иначе их не назовешь. Эти находки связаны с переходом от эпохи среднего палеолита, эпохи неандертальцев, к верхнему палеолиту, который традиционно ассоциируется с человеком современного анатомического облика - Ноmo Sapiens. В Денисовой пещере раскопки ведутся уже больше 25 лет. И всегда самый большой интерес привлекали находки из средней части пещерного разреза. В нашей номенклатуре это стратиграфический слой 11. Это слой, который характеризует новый этап в истории человечества - начало верхнего палеолита. К нему всегда было особое внимание археологов, потому что это смена культур. С культурой начальной стадии верхнего палеолита связано становление человека современного физического облика. Всегда считалось, что неандерталец был носителем культуры мустье (среднего палеолита). Затем пришел Ноmo Sapiens, принес новую культуру верхнего палеолита. И с этого времени началась история человека современного физического облика. Человек начал не только изготавливать орудия из камня, но и широко использовать кость. Появились погребения, первобытное искусство, наскальная живопись и т.д.
- Кстати, в Денисовой пещере есть наскальная живопись?
К сожалению, нет. На территории России известны только две пещеры на Южном Урале - Капова (Шульган-Таш) и Игнатьевская , где обнаружена живописная деятельность первобытного человека. Европейцы традиционно считали, что центр древнейшей «цивилизации» - юго-западная Франция и север Испании, потому что там обнаружена наскальная живопись, а это высшее творческое и интеллектуальное достижение первобытного человека. У нас на Алтае палеолитической наскальной живописи не обнаружено, но культура начала верхнего палеолита, запечатленная прежде всего в каменных орудиях, достаточно наглядно представлена не только в Денисовой пещере, но и в памятниках открытого типа, которые найдены в окрестностях Денисовой пещеры, в долине реки Ануй. Кроме пещеры мы здесь исследуем еще и другие объекты, менее известные, но не менее значимые для нас. Там были найдены наборы каменных орудий, которые по своему облику очень близки к каменным орудиям, характерным для памятников Западной Европы начала верхнего палеолита. Это так называемая ориньякская культура в Европе. Ориньякоидные формы орудий были обнаружены и здесь, на Алтае. Возникла интересная проблема - корреляция наших сибирских, алтайских материалов и западноевропейских, а также палеолитических изделий из Передней Азии и с Ближнего Востока. Очень много аналогий и параллелей и в каменных орудиях, и в различных украшениях.
- Ученые по-прежнему считают, что Ноmo Sapiens появился в Африке, а потом стал заселять Европу?
Ноmo Sapiens пришел в Европу из Африки, где он сформировался около 200 тыс. лет назад. В хронологическом интервале 80-60 тыс. лет назад он проник на Ближний Восток, потом стал заселять Европу. Принес с собой новую культуру. Но не было точно установлено место, где зародилась эта культура. Были проведены определенные параллели с Передней Азией, с Загросом, на территории Ирака и Ирана. Там в пещерах были найдены наиболее древние орудия ориньякского типа. Но потом в ходе наших исследований выяснилось, что находки начальной стадии верхнего палеолита из Денисовой пещеры по возрасту не уступают европейским, а могут быть и древнее европейских... И тут возникла интрига: культурные проявления, которые мы зафиксировали на Алтае, датированы возрастом около 50 тыс. лет. Это почти на 10 тыс. лет древнее, чем в Западной Европе. Действительно, у нас своеобразная культура, продвинутая в технологическом и когнитивном плане. Найдены различные украшения из зубов животных, из скорлупы яиц страуса. Этот материал импортировался к нам из Монголии или с Забайкалья. Это тоже характерная черта поведения человека современного физического облика. Мы и представить себе не могли, что находки последних лет настолько изменят всю эту картину. В 2008 г. мы обнаружили в Денисовой пещере фалангу пальца девочки . Теперь она широко известна, даже знаменита. Научный руководитель нашего института академик Анатолий Пантелеевич Деревянко отправил эту фалангу известному палеогенетику профессору Сванте Паабо в Институт эволюционной антропологии Макса Планка в Лейпциге. И был получен очень интересный результат. Во-первых, выяснилось, что антропологические остатки из Денисовой пещеры обладают исключительно хорошей сохранностью в палеогенетическом плане. Во-вторых, секвенированный геном из этого образца показал, что он принадлежит не неандертальцу и не Ноmo Sapiens, а совершенно новой древней популяции, ранее науке неизвестной.
- Это было потрясение?
Конечно, потрясение, даже шок. Мы могли предположить что угодно, но только не то, что у нас на Алтае обитал какой-то особый вид гоминина. Или подвид - это особый вопрос. Пусть его решают антропологи, мы внимательно их выслушаем и сделаем свои выводы. Но то, что это совершенно новая, неизвестная науке древняя популяция, - это стало очевидно. И тогда многие вещи встали на свои места. Как археологи мы видели, что по своим проявлениям эта культура должна принадлежать Ноmo Sapiens.
- Вы имеете в виду какие-то конкретные находки?
Мы тогда нашли браслет из хлоритолита. Это редкий камень, причем не местный. Установлено его местонахождение - Рудный Алтай, 250 км к западу от Денисовой пещеры. Камень не просто красивый, в зависимости от освещения он меняет свою окраску. Это явно эксклюзивное изделие, которое принадлежало человеку с определенным статусом в обществе. Трасологическое изучение показало, что украшение было составным, в нем было сделано отверстие. Мы предположили, что на кожаном ремешке к нему крепилось колечко. Через два года наша гипотеза подтвердилась - мы нашли мраморное кольцо. Но самое главное - технические приемы, которые применялись при изготовлении этих предметов. За основу бралась галька и шлифовалась. Ей придавалась плоская форма. Затем посередине высверливалось отверстие. Затем оно инструментом типа рашпиля расширялось. И образовывался предмет в форме кольца или браслета. Затем он полировался и т.д. В комплексе все эти приемы, применяемые древним человеком, известны науке с конца эпохи верхнего палеолита - не старше 20 тыс. лет. А массовое их применение - это уже эпоха неолита, после 8 тыс. лет. Браслет и кольцо обнаружены в слое, который древнее 40 тыс. лет. Сейчас он датирован между 40 и 50 тыс. лет. Сначала мы думали, что это дело рук Ноmo Sapiens, который уже обладал достаточно сложными технологиями. Кроме того, были найдены костяные иглы с ушком. А в этом году мы обнаружили иглу длиной около 8 см. Аналога ей нет. По своим размерам она в два раза превосходит подобные изделия, известные не только у нас, но и на других памятниках начала верхнего палеолита. Дело ведь не в том, что мы нашли самую большую по размеру иглу, а в применении продвинутой технологии. Повторю: этот человек не уступал в своих навыках Ноmo Sapiens - вот что важно.
- Но при этом он не был Ноmo Sapiens?
Оказалось, это совершенно новая популяция, которую с легкой руки А.П. Деревянко назвали Ноmo sapiens altatensis (человек разумный алтайский). Или по месту обнаружения - денисовский человек, денисовец. Так же как неандерталец получил свое название по долине Неандерталь. Название достаточно прочно утвердилось и в научной литературе, и в популярной, и в массмедиа. Сейчас мы уже точно знаем, что денисовский человек обитал в пещере достаточно продолжительное время. Мы можем абсолютно уверенно говорить, что культура человека верхнего палеолита не была привнесена на юг Сибири из Африки, Европы или с других территорий. Она сформировалась на местной основе.
В чем важность единого разреза - под слоем 11 с остатками раннего верхнего палеолита, где были найдены браслет, костяные иглы, различные украшения, ориньякоидные каменные орудия, залегает толща культурных слоев эпохи среднего палеолита. И мы традиционно считали, что они должны принадлежать неандертальцам. Но сейчас мы точно знаем, что носителем этой среднепалеолитической культуры был денисовец.
Еще в 80-е гг. прошлого века в Денисовой пещере был обнаружен зуб из нижнего культурного слоя 22 ранней стадии среднего палеолита. Антропологи, которые с ним работали, в том числе и наш выдающийся ученый Валерий Павлович Алексеев, детально изучили этот зуб, но не могли однозначно определить, кому он принадлежал. У него сочетались морфологические черты и Ноmo Sapiens, и неандертальца. Как теперь показал палеогенетический анализ, этот зуб принадлежит денисовцу. А у денисовца очень интересная морфология. Несмотря на продвинутую культуру, в плане физической антропологии его останки достаточно архаичны и имеют общие черты как с неандертальцами, так и даже с более древними формами. Мы можем говорить, что здесь, на Алтае, в Денисовой пещере на протяжении многих десятков тысяч лет, начиная с эпохи среднего палеолита, как минимум 280 тыс. лет шли эволюция денисовцев и постепенное становление культуры верхнего палеолита. То есть можно утверждать, что Алтай - один из центров формирования культуры человека современного физического облика.
- А откуда взялись общие черты с неандертальцами?
Палеогенетический анализ показал, что денисовцы тесно контактировали с неандертальцами. Сегодня на Алтае и в Денисовой пещере, и в пещере Окладникова, которая находится в 100 км севернее, и в пещере Чагырской, которая находится в 200 км на северо-запад от Денисовой пещеры, обнаружены останки неандертальцев этого же периода. Это самый восточный район обитания неандертальцев. Палеогенетический анализ показал, что денисовцы и неандертальцы вступали в близкие отношения, происходил обмен генным материалом, так называемый инбридинг. Конечно, генеральная роль в формировании человека современного физического облика принадлежит африканскому Ноmo Sapiens. Но сейчас точно известно, что евразийское современное население в своем геноме имеет от 2 до 4% генома неандертальцев, а современные жители Южного полушария - коренное население Австралии, островов Меланезии и Филиппин - несут 3-6% генома денисовцев, то есть и неандерталец, и денисовец внесли свой вклад в формирование человека современного физического облика. И многие ученые говорят, что, если бы не было этого инбридинга, современное человечество обладало бы менее сильным иммунитетом, чем сейчас.
- То есть произошел естественный отбор?
В эволюции человека это сыграло определенную роль. История неандертальцев здесь тоже очень интересна. Если культурные, генетические и биологические корни денисовцев имеют автохтонную основу, то неандертальцы на Алтае были пришельцами. Скорее всего, они пришли сюда приблизительно 60-50 тыс. лет назад. До этого восточной границей распространения неандертальцев была Средняя Азия, территория современного Узбекистана. Об этом свидетельствует, в частности, знаменитая находка конца 1930-х гг. молодого тогда еще исследователя А.П. Окладникова - остатки скелета подростка в пещере Тешик-Таш. Когда Ноmo Sapiens осваивал территорию Евразии и продвигался с Ближнего Востока, возможно, он вытеснил неандертальцев с территории западной части Центральной Азии. И они мигрировали в восточном направлении на Алтай. Здесь они встретились с местным населением - денисовцами.
- А кто нашел эту иглу?
Мне часто задают этот вопрос. Я вам так скажу: было бы неправильно и несправедливо выделять конкретного человека. Мы знаем, кто ее нашел, - это замечательный специалист. Но на участке раскопа, где была сделана эта беспрецедентная находка, работали два наших молодых научных сотрудника, две очаровательные девушки. Одна из них и нашла эту иглу. И хвалить одного в ущерб другому - неблагородное дело. У нас работает большая команда, и это результат нашего общего труда.
- Теперь подробнее про саму иглу, пожалуйста.
Во-первых, она демонстрирует достаточно высокие технологические навыки денисовцев, носителей этой культуры. Во-вторых, она свидетельствует о навыках шитья одежды и изготовления обуви. Она сделана, скорее всего, из кости крупной птицы, размера лебедя, а может быть, из так называемой грифельной косточки конечности копытных. Это покажут дальнейшие лабораторные исследования находки. Подобные иглы с ушком были найдены и в Денисовой пещере, и на других памятниках Европы. Но такого размера, около 8 см, костяная игла обнаружена впервые. Сейчас можно сказать, что это, видимо, древнейшее подобное изделие, известное на сегодня в археологии. Она была найдена в отложениях возрастом около 50 тыс. лет в полной целости и сохранности. Это очень важно, поскольку свидетельствует не только о совершенстве приемов ее изготовления, но также о достаточно высоком уровне технологии раскопок, которые мы ведем в Денисовой пещере и на других алтайских памятниках.
То есть современная методика наших раскопок гарантирует максимальную сохранность древних артефактов. В лабораториях нашего института мы проведем комплексное изучение иглы и других находок. Извлечем максимум возможной информации. В конце полевого сезона к нам в экспедицию приезжал Томас Хайем, руководитель лаборатории радиоуглеродного датирования Оксфордского университета. Он взял образцы для определения более точного возраста этой находки.
- Каков путь найденного артефакта от пещеры до лаборатории?
Любая находка обязательно проходит тщательный комплексный анализ. Все артефакты и костные останки, обнаруженные в культурном слое пещеры, сначала фиксируются на месте, фотографируются, описываются, наносятся на план. Затем весь вскрытый грунт поступает на берег реки, где промывается. Потом промытый субстрат нужно просушить, просеять по фракциям, перебрать мелкую фракцию, извлечь из нее микроматериал. Потом весь материал отправляется для первичного определения на стол к специалистам. Многие образцы специально пакуются для дальнейшей лабораторной обработки. Мы их посылаем во многие институты РАН и ведущие зарубежные центры. При этом расположение любой новой находки в пещере может быть скоррелировано с находками прошлых лет. Для этого у нас есть ЗD-модель пещеры, которую сделали сотрудники Института истории естествознания РАН под руководством известного космонавта и писателя Ю.М. Батурина
Вам, очевидно, приходится сотрудничать с большим количеством специалистов из самых разных областей знания.
Конечно, мы стараемся привлекать самых разных специалистов и, что важно, всегда находим отклик с их стороны. С археологами работают Институт ядерной физики, Институт геофизики, Институт геологии, Институт цитологии и генетики - это ведущие институты Сибирского отделения РАН. Не хочу говорить банальные слова, но действительно только междисциплинарный подход дает серьезные научные результаты.
- Вы теперь директор Института археологии и этнографии СО РАН. Какие задачи считаете главными?
Я только год назад сменил на этом посту А.П. Деревянко. Анатолий Пантелеевич - научный руководитель нашего института, вдохновитель и организатор всех наших научных побед. У нас замечательная преемственность, талантливые молодые сотрудники. У нас отличная смена. Говорю об этом с удовольствием. Чем больше мы работаем в Денисовой пещере и на других археологических объектах, чем больше результатов получаем, тем больше встает перед нами новых задач. Их нужно решать на качественно новом научном уровне. Наша молодежь на это способна. Поэтому у нашего института, наших исследований есть будущее.
- Вы ждете еще каких-то важных находок в Денисовой пещере?
Ждем. При секвенировании генома денисовца наши коллеги палеогенетики установили наличие в нем до 17% генома пока не известного науке архаичного гоминина. Не исключено, что он вскоре будет обнаружен. Это очень интересная, я бы сказал, интригующая задача, которая поставлена и перед антропологами, и перед археологами. Задача нынешнего дня. В этом направлении сейчас и идет работа.
Беседовала Ольга Беленицкая. Журнал "В мире науки"
Денисова пещера расположена в долине реки Ануй, в 4 км от села Чёрный Ануй Алтайского края.
Из диаграммы видно различие в митохондриальных геномах современных людей (ныне живущих и эпохи позднего плейстоцена), неандертальца и «денисова» человека.
Денисова пещера - один из самых известных археологических памятников эпохи среднего и верхнего палеолита. Она хранит следы деятельности древнего человека. Сотрудники Института археологии и этнографии СО РАН ведут раскопки в Денисовой пещере на протяжении многих лет. Вместе с археологами трудятся геофизики, палеоботаники, антропологи, палеонтологи и другие учёные. Руководит раскопками заместитель директора института доктор исторических наук Михаил Шуньков. Исследователи просеяли кубометры грунта, но никаких останков древних людей долгие годы обнаружить не удавалось. Видимо, наши предки не хоронили своих сородичей в пещерах. И всё же в 2008 году уникальные исследования увенчались успехом - учёные обнаружили три зуба и фалангу мизинца предположительно девочки пяти-семи лет, жившей от 30 до 50 тысяч лет назад.
Мизинец передали в Институт эволюционной антропологии имени Макса Планка в Лейпциге. Йоханссон Краузе из лаборатории палеогенетики, возглавляемой профессором Сванте Паабо (кстати, в этой же лаборатории в прошлом году расшифрован геном неандертальца), выделил митохондриальную ДНК, по которой составил полный геном «денисова» человека. Результаты совместного исследования российских и немецких учёных были опубликованы в журнале «Nature» 24 марта этого года.
ДНК экстрагировали из 30 мг костного порошка мизинца. За прошедшие тысячелетия молекула распалась на фрагменты, учёные обнаружили 9908 таких обрывков ДНК. Большое количество фрагментов удалось расшифровать (секвенировать) и собрать из них «паззл» - молекулу митохондриальной ДНК древнего человека. Для большей достоверности процедуру реконструкции генома повторили, взяв ДНК другого фрагмента кости и использовав иную методику секвенирования. Результаты воспроизвелись с высокой точностью. Учёные считают, что реконструированная ДНК действительно получилась «древняя», не содержащая поздних «загрязнений».
Расшифрованный геном исследователи сравнили с геномами 54 современных людей, одного древнего человека со стоянки Костенки-14 на Дону возрастом около 30 тысяч лет, шести европейских неандертальцев и двух неандертальцев, обнаруженных в гроте Тешик-Таш в Узбекистане и в пещере Окладникова на Алтае (в сотне километров о Денисовой пещеры). Общий размер митохондриального генома у всех трёх человеческих видов и шимпанзе оказался почти одинаков - 16 550-
16 570 пар нуклеотидов.
Выяснилось, что человек из Денисовой пещеры генетически также далёк от современного человека, как и от неандертальца. Причём отличий в геноме «денисовца» и современного человека в два раза больше, чем генетических расхождений современного человека и неандертальца. Последняя общая прародительница всех трёх человеческих видов жила около миллиона лет назад, а пути сапиенсов и неандертальцев разошлись примерно 466 тысяч лет назад.
На основе анализа только митохондриальной ДНК невозможно сказать наверняка, в каком родстве с сапиенсами и неандертальцами состоял «денисов» человек. Морфологические признаки вида определяются не митохондриальной, а ядерной ДНК. Как показывают исследования, информация, заложенная в митохондриальных и ядерных генах, совпадает не всегда. Митохондриальный геном чувствителен даже к эпизодической межвидовой гибридизации, и только ядерный геном несёт в себе исключительно видовые признаки.
Тем не менее уже понятно, что 30-50 тысяч лет назад население Алтая было генетически разнообразным: люди разных генетических линий (неандертальцы, сапиенсы и «денисовцы») совместно проживали на одной территории. Археологические данные подтверждают это. Слой Денисовой пещеры, где был найден мизинец, содержит смесь изделий, характерных для среднего палеолита (скорее всего, оставленных неандертальцами) и позднепалеотических изделий, изготовленных сапиенсами. В археологических находках заметны следы преемственности, смешения и перетекания различных культур друг в друга.
В настоящее время существуют две теории формирования современного человека. Одни исследователи считают, что он появился в Африке. Другие придерживаются мультирегиональной гипотезы, согласно которой сапиенс зарождался и в Евразии. Один из авторов обсуждаемой статьи директор Института археологии и этнографии СО РАН академик А. П. Деревянко - сторонник мультирегиональной теории, согласно которой в наших жилах течёт кровь не только небольшой кучки африканских сапиенсов, но и неандертальцев, а может быть, и азиатских архантропов. Результаты изучения митохондриальной ДНК (мтДНК) человека из Денисовой пещеры не могут служить весомым аргументом ни за его теорию, ни против. Но всё-таки складывающийся образ совместного проживания на одной территории трёх неродственных групп людей, в сочетании с преемственностью и смешением культур, придаёт этой версии правдоподобие.
Кстати, совсем недавно теория А. П. Деревянко получила ещё одно блестящее подтверждение. В журнале «Science», вышедшем 7 мая, опубликована статья всё той же группы немецких учёных из Института эволюционной антропологии имени Макса Планка в Лейпциге с сообщением о полной расшифровке ядерного генома неандертальца. Теперь сомнений практически не осталось - в жилах современных европейцев и азиатов течёт неандертальская кровь.
Лейпциг, Германия, под руководством Кея Прюфера и Сванте Паабо изучили ядерный геном неандертальской дамы, жившей на Алтае около 50 тыс. лет назад. Как и всякое серьезное исследование, эта работа имеет предысторию. Секвенирование ядерного генома неандертальца Сванте Паабо и его коллеги начали еще 2006 году. Это непростая задача, поскольку древняя ДНК давно развалилась на кусочки и часто загрязнена нуклеиновыми кислотами микробов и современных людей. Однако в 2010 году и выяснили, что неандертальцы одарили своими генами Homo sapiens, живущих за пределами Африки.
Сейчас ученые получили уточненный вариант генома, в котором позиция каждого нуклеотида выверена не менее 50 раз.
Фаланга пальца неандертальской женщины
Bence ViolaМатериалом для исследования послужила ДНК из фаланги безымянного пальца или мизинца взрослой женщины, жившей в Денисовой пещере на Алтае . Фалангу нашли в 2010 году исследователи Денисовой пещеры Анатолий Деревянко и Михаил Шуньков и передали для анализа в Лейпциг.
Не стоит путать неандертальское население Денисовой пещеры с денисовцами.
Они жили там несколько позже, около 40 тыс. лет назад, и хотя состояли в родстве с азиатскими неандертальцами, представляли собой самостоятельную группу рода Homo. той же группой исследователей под руководством Сванте Паабо и также из фаланги пальца.
Геном показал, что родители неандертальской женщины состояли в близком родстве. Это были родные либо двоюродные брат и сестра, а может быть, дядя и племянница, тетка и племянник, дедушка и внучка, бабушка и внук. Ученые пришли к выводу, что родственные браки среди неандертальцев и денисовцев были обычным делом, поскольку те жили небольшими группами и были ограничены в выборе пары. Исследователи полагают, что численность неандертальцев и денисовцев в то время неуклонно сокращалась, их время подходило к концу.
Сравнение геномов неандертальцев, денисовцев и современных людей показало, что разные группы гоминид в позднем плейстоцене , 12-126 тыс. лет назад, встречались, общались и оставляли потомство.
Обмен генами происходил не часто, но достаточно регулярно.
Раскопки в Денисовой пещере
Bence ViolaПримерно 77-114 тыс. лет назад неандертальцы разделились на азиатскую и европейскую популяции. Неандертальцы, жившие на Кавказе, обменивались генами с предками современных евразийцев и жителей Австралии и Океании, алтайские неандертальцы — с денисовскими людьми, денисовцы из неведомых пещер — с предками современных жителей материковой Азии и американских индейцев.
Неандертальский вклад в геном современных евразийцев составляет, по подсчетам исследователей, от 1,5 до 2,1%.
А геном денисовского человека, в отличие от неандертальского, содержит 2,7-5,8% ДНК каких-то неизвестных древних гоминид. Возможно, они обособились 1,2-4 млн лет назад от предков современных людей, неандертальцев и денисовцев. Исследователи не исключают, что этот загадочный предок — человек прямоходящий Homo erectus , окаменевшие кости которого антропологи находят, но последовательность ДНК еще не расшифровали. Дальнейшие исследования покажут, так ли это.
Ученые составили перечень последовательностей ДНК, которые отличают современных людей от наших ближайших вымерших родственников. Список отличий получился достаточно коротким. Изменения затрагивают в том числе гены, ответственные за клеточное деление и регуляцию работы других генов. Для того чтобы выяснить, как повлияли эти модификации на облик современного человека и его биологию, генетикам нужно работать дальше.
Международный коллектив учёных при участии российских исследователей получил свидетельства о самых ранних посещениях Денисовой пещеры на Алтае людьми. Согласно результатам анализа, неандертальцы начали появляться тут ещё 200 тысяч лет назад, а денисовцы – около 300 тысяч, что намного превышает предыдущие оценки. Две статьи опубликованы в журнале Nature (), ().
Денисова пещера – уникальный природный и археологический памятник Алтая. Пещера расположена на правом берегу реки Ануй в Алтайском крае.
Если взять в руки карту и внимательно рассмотреть пересечение границ Алтайского края и Республики Алтай, то на правом берегу реки Ануй можно увидеть всемирно известную Денисову пещеру. Находящиеся рядом с ней два населённых пункта носят названия Черный Ануй и Солонешное. Абсолютная высота пещеры над морем составляет более 600 метров, а над текущим уровнем реки - порядка 28 метров.
Денисова пещера представляет собой уникальный как природный, так и археологический памятник Алтая, который предложили внести в перечень Всемирного наследия ЮНЕСКО. Соответствующее решение будет принято до 2021 года.
Именно здесь были впервые обнаружены останки денисовского человека – вымершего близкородственного нам вида людей. А ДНК девочки из пещеры однозначно доказало существование гибридов различных видов людей. Однако точные датировки присутствия людей на данной стоянке получить чрезвычайно трудно из-за сложной структуры наслоений на её дне.
В двух новых работах учёные пишут о том, что применяли самые современные методы определения возраста образцов. В результате они пришли к выводу, что денисовцы появились в пещере примерно 287 тысяч лет назад и с перерывами бывали тут вплоть до 55 тысяч лет назад. Эта датировка сдвигает время их появления примерно на 100 тысяч лет относительно предыдущих оценок, а также опровергает выводы некоторых других работ, согласно которым наши родственники находились тут последний раз около 30 тысяч лет назад. Неандертальцы также неоднократно бывали в пещере, но появились позже (193 тысячи лет назад) и перестали её посещать раньше (97 тысяч лет назад).
Цитата:
"Долгожданные исследования основаны на анализе костей, остатков материальной культуры и осадочных отложений, найденных в Денисовой пещере на юге Сибири, которая "усеяна" древнечеловеческими останками. Они служат представлением первой подробной истории 300-тысячелетнего проживания на этом месте различных групп древних людей.
Теперь мы можем рассказать целую историю этой пещеры, а не только обрывки", – говорит Зенобия Якобс, геохронолог из Университета Вуллонгонг, Австралия, которая была в числе руководителей одного из исследований".
Учёные подчёркивают, что большая часть останков старше, чем 50 тысяч лет. А это – порог для радиоуглеродного анализа при работе с органическими материалами. Другие методы датировки не могли дать ясной картины, поскольку не было достаточно хорошей карты геологических слоёв пещеры. Смещение слоёв за тысячи лет произошло из-за нор животных и деятельности людей. Из-за этого останки и артефакты материальной культуры теперь не могут быть найдены в отложениях аналогичного возраста.
Цитата:
"Чтобы преодолеть эти трудности, исследователи во главе с Якобс и Ричардом Робертсом, геохронологом из г. Вуллонгонг, использовали метод датировки, который определяет, когда отдельные части почвы в последний раз подвергались воздействию света. Это позволило им определить возраст тех областей пещеры, в которых были нарушены культурные слои почвы и где возраст соседней части почвы сильно расходился. Затем они могут не включать эти области при определении возраста осадочных отложений в том же геологическом слое, что и остатки гоминина и орудий труда.
Первыми признаками того, что какой-либо древнечеловеческий вид населял пещеру, являются каменные орудия, которые датируются около 300 000 лет, – раскопки начались в 1980-х годах (см. "Cave kin "). Но исследователи не могли понять, сделали ли их денисовцы или неандертальцы. Денисовские останки пещеры […] датируются от 200 000 лет назад до 55 000 лет назад, тогда как самым старым неандертальским останкам около 190 000 лет, а самой молодой – около 100 000 лет".
Использованный в новых работах оптический метод датировки определяет время, когда кристалл полевого шпата последний раз был на свету. Авторы измерили около 280 тысяч зёрен минерала, полученных более чем из 100 образцов, собранных у найденных в пещере каменных орудий и останков. Это позволило построить детальную карту возрастов всех уровней наслоений. Данные по наиболее молодым слоям сравнивались с результатами радиоуглеродного анализа. Учёные называют полученные с применением комбинации методов датировки очень надёжными.
Новые работы также приводят к появлению новой загадки - в пещере найдены палеолитические артефакты возрастом от 43 тысяч до 49 тысяч лет. Ранее учёные думали, что их изготовили денисовцы, но теперь выяснилось, что они уже к тому времени исчезли. Возможно, к созданию данных предметов имеют отношение непосредственные предки современных людей, которые оказались в пещере почти сразу после денисовцев и могли даже ускорить их уход. Тем не менее останков таких людей найдено не было.
Исследования пещеры
Пещеру впервые исследовал сибирский палеонтолог Николай Оводов. В 1978 году он снял замеры, а затем ею заинтересовались археологи под руководством академика А.П. Окладникова. С 1982 года учёные Института археологии и этнографии Российской академии наук комплексно изучают Денисову пещеру своими силами. Более 30 лет археологи проводят раскопки, открывая всё новые, неизвестные науке исторические факты. К исследованиям привлечены также учёные из крупнейших научных лабораторий других стран: США, Бельгии, Японии, Кореи.
Первоначальный полевой лагерь разросся и переродился в научно-исследовательскую стационарную лабораторию, в которой исследуют найденные на месте раскопок древние предметы. Ежегодно почти сто учёных-археологов совместно с учёными других специальностей ведут тяжелую, кропотливую работу по раскрытию тайн пещеры.
Впервые Денисова пещера упоминается в книгах XIX века. Миссионер-священник В.И. Вербицкий описал её как объект, не заслуживающий внимания.
В 1926 году художник Н.К. Рерих посетил Денисову пещеру и оставил следующую запись в своём путевом дневнике "Алтай – Гималаи": "Около Чёрного Ануя на Караколе - пещеры. Глубина и протяжённость их неизвестны. Есть там кости и надписи".
