Нещодавно, як 15 000 років тому, люди ділилися своїми печерами з іншою групою прямостоячих мавп під назвою Денисовани. Два гомініни були генетично розрізнені, відокремившись від свого найближчого спільного предка більш ніж 500 000 років раніше, але вони були фізично близькими. Люди та денісованці спарували - ймовірно, чимало - за діапазон, який охоплював Сибір до Південно-Східної Азії, залишаючи мізерну генетичну лінійку, яка досі виявляється у деяких людських популяцій.
Окрім цих генетичних клаптів, залишилось лише кілька нагадувань про наших давніх знайомих - щелепа, кілька зубів та рожева кістка дівчини з грудкою ДНК на кінчику, вирвана з печери в Сибіру в 2010 році. Жодного повного скелета чи черепа ніколи не було було знайдено, що залишає вчених замислюватися: Як виглядали ці протолюди?
Нове дослідження, опубліковане сьогодні (18 вересня) у журналі Cell, має на меті відповісти на це питання за допомогою безпрецедентного генетичного аналізу. Складаючи метильну карту генома Денісована - тобто карту, що показує, як хімічні зміни експресії генів можуть впливати на фізичні ознаки - міжнародна команда дослідників реконструювала перший правдоподібний портрет 40-річної дівчини Денисована, чий розовий колір допомагав запустити нову гілку родинного дерева людини.
Результати показують фігуру з низьким чолом, виступаючою щелепою і майже неіснуючим підборіддям - загальною анатомією, не такою різною від іншої групи вимерлих людей, неандертальців, які окупували Землю приблизно в той же час.
"Я очікував, що риси Денісована будуть схожі на неандертальців, лише тому, що неандертальці - їх найближчі родичі", - розповів Live Science автор наукових досліджень Девід Гохман, генетик Стенфордського університету. "Але в кількох ознаках, де вони відрізняються, відмінності є крайніми".
Наприклад, у Гохмана та його колег було виявлено, що у Денісованів були значно довші зубні дуги (тобто їхній верхній і нижній ряд зубів витікав далі), ніж неандертальці та сучасні люди; а верхівки їх черепів тягнулися помітно ширше. Ці висновки дають Гохману деяку надію, що нещодавно виявлені в Китаї два часткові черепи могли б насправді належати широким головам Денисованів, що, можливо, розширить мізерні копалини наших невловимих мертвих родичів.
Рожеві обіцянки
Отже, як ви реконструюєте обличчя вимерлої людини, коли з вами потрібно працювати лише ДНК на кінчику пальця? Для цього дослідження Гохман та його колеги шукали відхилення в експресії генів - або, як певні фізичні риси можуть впливати на хімічні інгібітори в генетичному коді людини.
"Існують різні шари, які складають наш геном", - сказав Гохман. "У нас є сама послідовність ДНК, де кодуються наші гени. Потім, поверх цього, є регуляторні шари, які контролюють, які гени активовані чи деактивовані, а в якій тканині".
Одним із таких шарів є процес, який називається метилюванням ДНК. Метилювання відбувається, коли хімічні речовини, що містять один атом вуглецю і три атоми водню - також відомі як метильні групи - зв'язуються з певними молекулами ДНК. Хоча це зв'язування не змінює основної послідовності ДНК, воно може впливати на спосіб експресії конкретних генів. Певні структури метилювання можуть вказувати, чи є клітина, наприклад, раком, і може призвести до анатомічних деформацій.
Отже, дослідники розглядали наявну Денисовану ДНК, щоб порівняти схеми метилювання групи з тими, які знайшли у людей та неандертальців, щоб побачити, де експресія їх генів перекривається і де вона розходиться. Після того, як унікальний профіль метилювання Денисованса був складений, дослідники намагалися з'ясувати, які фізичні ознаки змінюються кожним метильованим геном, грунтуючись на відомих людських розладах, в результаті яких ті самі гени гальмуються.
Команда знайшла загалом 56 рис у Денисованах, які, за їх прогнозами, відрізняються від сучасних людей та неандертальців, 32 з яких призвели до явних анатомічних відмінностей. Окрім своїх широких черепів і вистрижених щелеп, у Денисованів були ширші тази та реберні клітки, ніж у сучасних людей, і більш тонкі, плоскіші обличчя, ніж у неандертальців.
Щоб перевірити точність їх анатомічних прогнозів, дослідники також створили подібні метилові карти для неандертальців та шимпанзе - двох видів із відомою анатомією - які вони могли використовувати для того, щоб миттєво перевірити свої прогнози. Вони встановили, що приблизно 85% їхніх прогнозів щодо того, які риси розходяться і в якому напрямку (скажімо, чи був череп неандертальця ширшим або тоншим, ніж у людини), мертві.
Це дало дослідникам надію, що їх реконструйований Денисован не був далеко за античною реальністю. Остаточне випробування їх прогнозів відбулося в травні 2019 року, коли окрема група дослідників, як повідомляється, вперше визначила щелепну кістку Денисована. Коли Гохман та його колеги порівняли свої прогнози із фактичною анатомією щелепної кістки, вони виявили, що сім із восьми їх прогнозів збігаються.
"Єдине справжнє випробування наших прогнозів - знайти більше кісток Денісована і співставити їх", - сказав Гохман. Він додав, що його викопний сон буде включати частину обличчя Денисована - "просто обличчя настільки розходяться між різними людьми", - сказав він.
