Denisova ember - biológia
A Denisova emberek (Angol: Denisovan homininek vagy rövid Deniszovánok) [1] a nemzetség populációja homo. Körülbelül 40 000 évvel ezelőtt - a paleolitikum idején - a dél-szibériai Altáj-hegységben éltek. Ennek a populációnak a létezését eddig csak három kis kövület dokumentálta az úgynevezett Denisova-barlangból: egy hátsó moláris, valamint egy kisujj és egy lábujj csontjai. Az ujjcsontot először 2010 márciusában [2], a fogat 2010 decemberében [3], a lábujjcsontot pedig 2011 márciusában írták le [4].
2010-ben Johannes Krause és Svante Pääbo a lipcsei Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézetből kezdetben sikeresen értékelte az ujjcsont mitokondriumaiból (mtDNS) származó DNS-t a DNS-szekvenálás segítségével. A DNS-elemzés eredményeinek bejelentése világméretű szenzációt váltott ki, mivel a kövület a nemzetség egyelőre ismeretlen populációjának bizonyítéka, csak távoli rokonságban van a neandervölgyiekkel és az anatómiailag modern emberekkel. homo értelmezték. Néhány hónappal később a csont sejtmagjaiból származó DNS elemzését is közzétették; megerősítette a denisovai lakosság viszonylagos függetlenségét. Ennek megfelelően mintegy 40 000 évvel ezelőtt a neandervölgyiek korábban ismert populációi és a Homo floresiensis mégis egy távoli, de egyértelműen nemzetségű harmadik közösség homo anatómiailag modern emberek hozzátartozó rokonai léteznek. A Denisova kövületek a legszorosabban kapcsolódnak a Vindija-barlangból és a Mesmaiskaya-barlangból származó neandervölgyi leletekhez. [3]
A Denisova-barlangból származó leletek új fajhoz vagy alfajhoz rendelését 2010-ben kifejezetten lemondták; 2011-ben azonban az ősmaradványokat "egy korábban ismeretlen fajnak" tulajdonították [5], de ismét anélkül, hogy ennek a fajnak nevet adtak volna.
Keresse meg a történelmet
Turisták a barlang bejárata közelében
A kazahsztáni határ közelében fekvő Denisova-barlangban (tulajdonképpen: "Denis-barlang") a feltárásokat a Novosibirszki Természettudományi Múzeum [6] végezte az Orosz Tudományos Akadémia két régésze, Michail Schunkow és Anatoli Derewjanko irányításával. A barlangot az 1970-es évek óta alaposan feltárták, miután leleplezték a neandervölgyieknek tulajdonított Moustérien és Levallois stílusú kőeszközöket. A barlang őskori emberek általi használatára (látóhatárok) különféle régi utalások különböztethetők meg egymástól.
2000-ben az orosz kutatócsoport alkalmazottai kitették a moláris fogat; abban azonban nem lehetett biztos homo-Típus hozzárendelése. A 48–30 000 éves falanxot (phalanx distalis), amelyről úgy gondolják, hogy öt-hét éves gyermek származik, 2008-ban fedezték fel. 2011-ben a kutatócsoport végül bejelentette a bal láb külső falanxjának felfedezését. [4]
Az ujjcsont mtDNS elemzése
Johannes Krause, a neandervölgyi DNS elemzésének szakértője annyi DNS-t nyert ki mitokondriumokból 30 milligramm porított anyagból az ujjcsontból, hogy teljes mértékben rekonstruálni tudják tervüket (az mtDNS nukleotidszekvenciáját). [2] Ezt az mtDNS-szekvenciát ezután összehasonlították 54 ma élő emberével (homo sapiens), szintén egy fiatal pleisztocén ember mtDNS-szekvenciájával, Kostjonki 14: 00-tól Don-tól (Oroszország déli része), [8] hat neandervölgyi teljes mtDNS-szekvenciájával, és - úgynevezett outgroup-ként, mert a felegyenesedett ember/Homo heidelbergensis nyerni lehet - csimpánz és bonobo mtDNS-ével. Míg a neandervölgyiek és az anatómiailag modern emberek átlagosan 202 nukleotidpozícióban különböznek az mtDNS-ben, a Denisova-barlangból származó lelet és az anatómiailag modern ember közötti eltérések száma majdnem kétszer akkora, 385.
Összevetve ezeket az adatokat az emberek és a csimpánzok közötti eltérésekkel (1462 helyzet), becsülték, hogy a denisovánok és az anatómiailag modern emberek fejlődési vonalai már 1 314 000 - 779 000 évvel ezelőtt elváltak, míg a fejlődési vonalak homo sapiens és a neandervölgyiek végül csak 618 000-321 000 évvel ezelőtt különváltak. Ebből arra a következtetésre jutottak, hogy mintegy 40 000 évvel ezelőtt következett az Altájban homo sapiens a neandervölgyiek pedig a nemzetség harmadik populációját, amely ettől a két fajtól függetlenül vándorolt be homo adott.
Mennyire megbízható a családi kapcsolatok datálása egyedül az mtDNS alapján, ellentmondásos, mivel a mitokondriumokat kizárólag az anya örökli rekombináció nélkül. Ezért különösen ki vannak téve a géneltolódásnak és a génáramlásnak, ami azt jelenti, hogy viszonylag sok változás fordulhat elő rövid idő alatt; [3] Ezzel szemben a sejtmag DNS-ben több tízezer génlókusz található, amelyek "evolúció-semlegesek", ezért kevésbé gyorsan (és kevésbé szakadatlanul) változnak.
Moláris morfológia
A szinte teljesen megőrzött moláris (a felső állkapocs bal oldali részéből származó M3 vagy M2 moláris) 2000-ben fedezték fel, és 2010-ben Denisovanshoz is rendelték mtDNS-jének köszönhetően, de más egyedhez, mint az ujjcsont. [3] A fog kivételesen nagy, nagyobb, mint a neandervölgyiek és az anatómiailag modern emberek moláris fogai: meziodisztális (kívülről befelé) 13,1 mm, bukkolingualis 14,7 mm (elölről hátra; homo sapiens: meziodisztális kb. 10-10,5 mm; bukkolingálisan kb. 9,5–10 mm [9]). Ha M2 moláris volt, akkora lenne, mint a megfelelő moláris a felegyenesedett ember és Homo habilis; ha ez egy M3 moláris, akkor annak mérete hasonló lenne a megfelelő molárishoz Homo habilis vagy Homo rudolfensis és összehasonlítható az moláris M3-mal Australopithecus. A Kínából származó középső pleisztocén homininek fogleleteivel a fogkorona méretét vagy alakját tekintve nincs hasonlóság, sőt a spanyol Sima de los Huesos 350–600 000 éves fogai is „modernebb” tulajdonságokkal bírnak. A foglelet morfológiája tehát alátámasztja a Denisova kövület mtDNS elemzéséből származó viszonylag nagy genetikai távolságát a nemzetség hasonlóan régi populációival homo.
Az ujjcsont magjából származó DNS elemzése
A lipcsei kutatók már 2010 márciusában bejelentették, hogy az mtDNS-t követve a teljes DNS-t a fosszília sejtmagjaiból is szekvenálni fogják. [10] Akkor már egyértelmű volt, hogy a lipcsei kutatók által nem hivatalosan "X-Woman" néven megnevezett és lánynak leírt kövületnek nincs Y-kromoszómája, vagyis fiatal nő volt. [11] A lipcsei kutatócsoport végül 2012. február 8-án online közzétette a Denisova nép magjának teljes genomszekvenciáját, mindenki számára szabadon hozzáférhetővé téve azt. [12] Az ujjcsont mag DNS-e szokatlanul jól megmaradt. A vizsgálati technika fejlesztése lehetővé tette az egyes bázisok szekvenálását a Denisova genomban harmincszor. Az ehhez szükséges DNS-t kevesebb mint tíz milligrammnyi ujjcsontból nyertük. A jelenlegi felbontás még megmutatja azokat a génmásolatok közötti különbségeket, amelyeket az egyén édesanyjától, illetve apjától örökölt. [13] [14] [15]
Kapcsolat a neandervölgyiekkel
Már 2010 decemberében arról számoltak be, hogy [3] a neandervölgyiek és a denisovai emberek közötti DNS-különbségek 640 000 évvel ezelőtt a két populáció végleges elkülönülését, valamint közös őseik végső elkülönülését jelezték a homo sapiens körülbelül 800 000 évvel ezelőtt. Ezen adatok szerint a denisovai emberek - egyértelműen eltérve az mtDNS-eredmények értelmezésétől - szorosabban kapcsolódnak a neandervölgyiekhez, mint az anatómiailag modern emberekhez, homo sapiens. Az ilyen számítások eredményei azonban ellentmondásosak a szakkörökben, mert a molekuláris óra pontos sebességét, vagyis a mutációk gyakoriságát az elmúlt korszakokban csak megbecsülik. [16]
A Vindija-barlangból és a Mesmaiskaya-barlangból származó neandervölgyi leletek DNS-jének összehasonlítása szokatlanul nagy genetikai közelséget mutatott ki mindkét leletnél, és viszonylag nagy genetikai távolságot mutatott mindkét lelet és a Denisova kövület között. Ebből egyrészt arra a következtetésre jutottak, hogy a neandervölgyiek és a denisovánok sokáig genetikailag elszigetelt populációk voltak, de szorosabban kapcsolódnak egymáshoz, mint a homo sapiens; másrészt, hogy a neandervölgyiek genetikai szűk keresztmetszeten mentek keresztül, miután elváltak a Denisova populáció őseitől - a neandervölgyiek mtDNS-jének elemzéséből már komoly genetikai elszegényedésre lehetett következtetni, mivel genetikai variabilitásuk jóval alacsonyabb, mint a genetikai variabilitás anatómiailag modern ember. Ezen sajátosságok miatt először a nemzetség őskori populációja jött létre homo kizárólag a kapcsolódó populációk molekuláris biológiai adatain alapul - a Neandervölgyiek - angolul as Deniszovánok elválasztott. [17]
A génáramlás is homo sapiens
2010 májusában megjelent egy tanulmány, amely kimutatta a Vindija neandervölgyiekből származó génáramlást homo sapiens megszállt. [18] Ezért elemezték a Denisova kövület genetikai távolságát a ma élő etnikai csoportoktól is, 53 populáció 938 emberének adatait felhasználva. A megállapítások szerint a Denisova kövület távolabb áll a ma élő európai, ázsiai és afrikai népektől, mint a neandervölgyiek. Ezzel szemben a melanéziai emberek (Pápua és Bougainville lakói) DNS-hez való jelentős közelséget találtak. Ez arra a megállapításra vezetett, hogy a melanéziak genomjának 2,5 ± 0,6 százaléka - hasonlóan az összes nem afrikai emberéhez - a neandervölgyiektől származik, de további 4,8 ± 0,5 százalékkal jártak a denisovai emberek; A tanulmány szerint ez a melanéziak genomjának 7,4 ± 0,8% -át adná, amely egy archaikus homininekkel való korábbi keverékből származik.
2011 szeptemberében újabb genetikai eredményeket tettek közzé, amelyek most 33 Ázsiából és Óceániából származó, a Denisova kövület DNS-ének összehasonlításán alapultak. [20] Eszerint a Denisova nép DNS-nyomai szintén megtalálhatók voltak az ausztráliai őslakosok, a Fülöp-szigeteki Mamanwák és Indonézia keleti részén, de Indonézia nyugati részén és az Andamánban található Onge-on nem. Jehai Malajziában és Kelet-Ázsiában. A tanulmány szerzői a Denisova DNS kimutatását Kelet-Indonéziában, Ausztráliában, Pápua Új-Guineában, Fidzsi-szigeteken és Polinéziában annak bizonyítékaként értelmezték, hogy a genetikai keveredés Délkelet-Ázsiában történt, ami azt jelentené, hogy a Denisova nép egy olyan terület, Szibéria és a trópusok. Ez az értelmezés azonban ellentmondásos, mivel a vizsgált etnikai csoportok őseinek korai vándorlása nem zárható ki, és a szexuális érintkezés ezért északabbra is bekövetkezhetett - az ázsiai szívországban. [21]
A Denisova DNS részletesebb elemzése 2012-ben többek között azt mutatta, hogy az allélok kimutathatók "amelyek a ma élő embereknél sötét bőrrel, barna hajjal és barna szemekkel társulnak". Lehetőség volt arra is, hogy az örökletes hajlam egyes részeit apától és anyától külön-külön értékeljék. Ebből arra a következtetésre jutottak, hogy a heterozigóta mértéke nagyon alacsony, csupán 0,022%; ez megfelel a "mai afrikaiak értékének körülbelül 20% -ának, a mai eurázsiaiak körülbelül 26-33% -ának és a Brazíliában élő, rendkívül alacsony heterozigótással rendelkező őslakos Karitiana 36% -ának". [22] [23]
A neandervölgyi DNS eredményeinek értelmezése a génáramlásként a neandervölgyiektől a homo sapiens modellszámítások alapján 2012-ben többször kritizálták: A nem afrikai populációk genomjának nagyobb konzisztenciája homo sapiens a neandervölgyiek genomjával az is magyarázható, hogy a homo sapiens Bal Afrika, amely még mindig különösen nagy genetikai hasonlóságot mutatott az anatómiailag modern emberek közös ősével és a neandervölgyiekkel. [24] [25] [26] Ezek a kifogások átadhatók a dénisovai népnek.
A lábujjcsont morfológiája
A 2011-ben először leírt distalis lábujjcsont egy felnőtt egyed 4. vagy 5. (kis) lábujjától származik. A csont rendkívül hosszú, nagyon erős, nagyon széles tengelyű; a nagy szélesség és az alacsony magasság aránya inkább hasonlít az idősebb pleisztocén arányához, mint a nemzetség modern képviselőihez homo és meghaladja a neandervölgyiek megfelelő méreteit. Összességében tehát a csont jellemzői ősiek tűnnek, de néhány jellemző a neandervölgyiek és a kora újkori emberek közötti tartományban van, a csont tudományos leírása szerint. A legnagyobb hasonlóság a neandervölgyi Shanidar-4 kövület és a Homo sapiens-Tianyuan kövület 1.
A lábujjcsontból származó genetikai anyag elemzése hangos Új Tudós 2011. augusztus 10-én a Svante Pääbo laboratóriumában folyamatban van. [27]
A kövületek taxonómiai osztályozása
A kövületek rendszertani besorolása nem egyértelmű. A felfedezők eredetileg a Denisova homininek néven említették a leleteket azok alapján, hogy hol találták őket. Az mtDNS elemzés publikációját kísérő cikkben Természet volt evolúciós biológus, Eske Willerslev, a Ősi Genetikai Központ a koppenhágai egyetem munkatársa, aki szintén azt tanácsolta, hogy a kapott adatokból ne merítsenek új biológiai faj felfedezését. [28] A sejtmag DNS elemzése után is a kutatók kifejezetten tartózkodtak azok elnevezésétől az állattani nómenklatúra nemzetközi szabályainak követelményei szerint, és helyette a nevet választották Deniszovánok valamint német kísérő kiadványokban Denisova ember. [29] A kutatók kifejezetten nem voltak hajlandók meghatározni a neandervölgyi státuszt az anatómiailag modern emberekkel (fajokkal szemben alfajokkal) kapcsolatban. [3] Ehelyett azzal a kijelentéssel hagyták, hogy a dénisovai nép a neandervölgyiek "testvércsoportja" volt. [30]
Az eddig ismert kevés lelet miatt a denisovai nép elterjedési területe sem egyértelmű. A 2010 decemberében közzétett tanulmány azonban megemlíti, hogy ez a népesség "Kelet-Ázsia nagy részén élhetett abban az időben, amikor a neandervölgyiek Európában és Nyugat-Ázsiában voltak jelen". Ezt a feltételezést abból a megállapításból vezették le, hogy volt egy Génáramlás adta a melanéziak őseit, ami azonban „valószínűleg nem Dél-Szibériában történt”.
A régió települése e népesség szerint 300 000 évvel ezelőttre nyúlhat vissza. [4] 2011 júliusában Chris Stringer és Milford H. Wolpoff is lehetségesnek minősítette, hogy Kínában felfedezett néhány olyan kövület, amely eddig nem volt egyértelmű. a felegyenesedett ember továbbra is hozzárendelhetők az anatómiailag modern emberekhez, a Denisova emberekhez; Ebben az összefüggésben említették a dali és a dzsinniushani férfit. [31] [32] 2012-ben Chris Stringer rámutatott arra is, hogy Dali és Jinniushan leletei mellett az indiai Yunxian és Narmada leletei is a Denisova népnek tulajdoníthatók. [33]
Svante Pääbo csapata 2008 óta laboratóriumot vezet Pekingben, hogy a fosszilis DNS-t felkutassa a kínai állományokból. [34] E német-kínai együttműködés eredményeként 2013-ban beszámoltak arról, hogy - hasonlóan Denisova megállapításához - 40 000 év körüli volt Homo sapiens-A Peking környékéről származó fosszilis Tianyuan 1 nem mutat nagyobb arányú neandervölgyi vagy denisova DNS-t, mint a mai Észak-Kínában élő emberek. [35]