Alates avastusest 1990. aastal on Põhja-Hispaania Atapuerca mägedes asuv maa-alune koobas La Sima de los Huesos andnud 28 inimese muistsest esivanemast enam kui 6000 fossiili, muutes selle muistsete inimeste uurimiseks Euroopa kõige olulisemaks paigaks. Kuid vaatamata aastatepikkusele analüüsile on kahelnud nende täpne vanus ja isegi liigid, kuhu need isendid kuulusid.
Nüüd on rahvusvaheline teadlaste rühm siiski ekstraheerinud ja sekveneerinud DNA esimest korda ühe sellise inimese kivistunud reieluust. Saadud andmed - mis esindavad vanimat geneetilist materjali, mis on kunagi olnud homininist või muistsest inimlikust esivanemast - on lõpuks meile aimu nende salapäraste inimeste vanusest ja sugupuust ning see pole see, mida paljud teadlased ootasid.
Testitud kivistunud luu, reieluu, on umbes 400 000 aastat vana. Kuid suur üllatus on see, et kuigi teadlased olid varem usutanud fossiilide kuulumist neandertallastele nende anatoomilise väljanägemise tõttu, näitab DNA analüüs tegelikult, et nad on tihedamalt seotud Denisovansiga, hiljuti avastatud kolmanda esivanemate sugukonnaga, mida teatakse ainult DNA-st eraldatud vähestest 2010. aastal Siberist leitud fossiilidest. Täna ajakirjas Nature avaldatud leiud sunnivad antropolooge edasi mõtlema, kuidas Denisovanid, neandertallased ja tänapäeva inimeste otsesed esivanemad sobivad keerulisse sugupuusse.
Reieluu, millest DNA ekstraheeriti analüüsimiseks. Foto autor Javier Trueba, Madridi teaduslikud filmid
Analüüsi võimaldasid hiljutised edusammud iidsete DNA fragmentide taastamise meetodites, mis töötati välja Saksamaal Max Plancki Evolutsioonilise Antropoloogia Instituudis ja mida varem kasutati samast koopast leitud koopakaru fossiili DNA analüüsimiseks. "See poleks olnud võimalik vaid kaks aastat tagasi, " ütleb Madriidi ülikooli paleontoloog Juan Luis Arsuaga, kes juhtis koopa esialgseid väljakaevamisi ja tegi uue uuringu käigus koostööd. "Ja isegi arvestades neid uusi meetodeid, ei oodanud me ikkagi, et need luud säilitavad DNA, sest nad on nii vanad - kümme korda vanemad kui mõned vanimad neandertaallased, kellelt me DNA oleme võtnud."
Pärast kahe grammi purustatud luu ekstraheerimist reieluust eraldas Matthias Meyeri juhitud teadlaste rühm mitokondriaalset DNA-d (mtDNA), mis on geneetilise materjali kogum, mis erineb meie rakkude tuumades asuvate kromosoomide DNA-st. Selle asemel elab see mtDNA meie rakkude mitokondrites - raku hingamise eest vastutavates mikroskoopilistes organellides - ja on palju lühem kui tuuma-DNA.
Seal on veel üks mtDNA-d, mis muudab selle iidsete inimeste evolutsiooni uurimisel eriti väärtuslikuks: Erinevalt teie tuuma-DNA-st, mis on segu teie mõlemast vanemast, pärineb teie mtDNA ainult teie emalt, kuna suurem osa sperma mitokondreid leidub tema sabas, mida ta pärast viljastumist varjab. Selle tulemusel on mtDNA põlvkonnalt põlvkonnale peaaegu identne ja nii tänapäeva inimestel kui ka muistsetel esivanematel on täheldatud piiratud arvu mtDNA eristatavaid järjestusi (neid nimetatakse haplogruppideks). Erinevalt anatoomilistest omadustest ja tuuma-DNA-st, mis rühmas võivad varieeruda ja raskendavad üksteisest enesekindla eristamist, on mtDNA üldiselt ühtlane, mis lihtsustab konkreetse isendi sidumist sugukonnaga.
Seetõttu, kui teadlased võrdlesid reieluu mtDNA-d varem järjestatud proovidega Neanderthalitest, Siberist leitud Denisovani sõrme luust ja hambast ning paljudest erinevatest tänapäevastest inimestest, leidsid nad, et see on nii üllatav, et see sarnanes tihedamalt Denisovanidega. "See oli tõesti ootamatu, " ütleb Arsuaga. "Me pidime tõesti kõvasti mõtlema, et leida paar stsenaariumi, mis seda potentsiaalselt seletaksid."
Antropoloogid olid juba teadnud, et kõigil kolmel sugukonnal (inimestel, neandertallastel ja Denisovansil) on ühine esivanem, kuid pole kaugeltki selge, kuidas kõik kolm rühma kokku sobivad, ja pilti varjab veelgi asjaolu, et nende vahel võis tekkida ristumine lahknesid. Reieluu mtDNA võrdlemine neandertaallaste, Denisovani ja tänapäevaste inimproovidega võimaldas teadlastel hinnata selle vanust - tuginedes mtDNA mutatsiooni teadaolevatele määradele, teiste proovide varem kindlaksmääratud vanusele ja nende vahelise erinevuse astmele -, mis viis aasta 400 000 näitaja.
Selgitamaks, kuidas neandertaallasena näiv inimene võis sel ajaperioodil saada Denisovani mtDNA, tutvustasid teadlased mitmeid erinevaid hüpoteetilisi stsenaariume. Võimalik, et näiteks see fossiil kuulub sugulusesse, mis oli nii neandertallaste kui ka Denisovansi esivanemad, või tõenäolisem, et need, mis tulid pärast kahe rühma jaotust (hinnanguliselt umbes miljon aastat tagasi) ja oli viimasega tihedalt seotud, kuid mitte viimasega. Samuti on võimalus, et reieluu kuulub kolmandasse, erinevasse rühma ja et selle sarnasusi Denisovani mtDNA-ga saab seletada kas põimimisega Denisovanidega või veel ühe homiiniliinkonna olemasoluga, kes on aretatud nii Denisovanide kui ka La Sima de los Huesosega populatsiooni ja viisid mõlemasse rühma sisse sama mtDNA.
Kui see teile kõlab nagu keeruline sugupuu, pole te üksi. See analüüs koos varasema tööga lisab juba mõistatuslikule olukorrale veelgi müsteeriumi. Näiteks Siberist leitud Denisovani sõrme luu esialgsel testimisel leiti, et see jagas mtDNA-d Uus-Guineas elavate kaasaegsete inimestega, kuid mitte kusagil mujal. Vahepeal arvati varem, et neandertallased on asunud elama Euroopasse ja Denisovans kaugemale itta, teisel pool Uurali mägesid. Uus analüüs muudab selle idee keerukamaks.
Praegu usuvad teadlased, et kõige tõenäolisem stsenaarium (allpool illustreeritud) on see, et reieluu kuulub sugukonda, mis eraldus Denisovansist pärast seda, kui nad erinesid nii neandertallaste kui ka tänapäevaste inimeste ühisest esivanemast. Kuid võib-olla kõige põnevam järeldus sellest tööst on see, et see tõestab, et geneetiline materjal suudab ellu jääda vähemalt 400 000 aastat ja seda saab analüüsida ka pärast seda lagunemist. Selle teadmise ja uute tehnikatega relvastatud antropoloogid saavad nüüd proovida geneetiliselt uurida paljusid teisi iidseid isendeid, lootes meie sugupuu paremini mõista.
Pilt looduse / Meyeri jt kaudu al.
