Podzemna jama v gorovju Atapuerke na severu Španije La Sima de los Huesos je od svojega odkritja leta 1990 ustvarila več kot 6.000 fosilov 28 posameznih starodavnih prednikov, kar je najpomembnejše evropsko mesto za preučevanje starodavnih ljudi. Toda kljub letnim analizam je bila v dvomih natančna starost in celo vrste, h katerim so ti posamezniki pripadali.
Zdaj je mednarodna skupina znanstvenikov prvič izločila in sekvencirala DNK iz fosiliziranega stegnenice enega od teh posameznikov. Podatki, ki iz njih izhajajo - predstavljajo najstarejši genetski material, ki je bil kdajkoli sekvenciran od hominina ali starodavnega človeškega prednika - končno nam dajo predstavo o starosti in rodu teh skrivnostnih posameznikov, in to ni tisto, kar so mnogi znanstveniki pričakovali.
Fosilizirana kost, ki je testirana, stegnenica, je stara približno 400.000 let. Toda veliko presenečenje je, da čeprav so znanstveniki že prej verjeli, da fosili pripadajo neandertalcem zaradi njihovega anatomskega videza, analiza DNK dejansko kaže, da so bolj tesno povezani z Denisovansi, nedavno odkrito tretjo rodoslovje človeških prednikov, znano le iz DNK izolirani iz nekaj fosilov, ki so jih našli v Sibiriji leta 2010. Izsledki, ki so jih danes objavili v reviji Nature, bodo prisilili antropologe k nadaljnjemu premisleku o tem, kako se Denisovčani, neandertalci in neposredni predniki novodobnih ljudi ujemajo v zapleteno družinsko drevo.
Stegnenica, iz katere smo odvzeli DNK za analizo. Avtor fotografije Javier Trueba, Madridski znanstveni filmi
Analiza je bila omogočena z nedavnim napredkom v metodah za pridobivanje starodavnih fragmentov DNK, ki so ga razvili na Inštitutu Max Planck za evolucijsko antropologijo v Nemčiji, ki je bil prej uporabljen za analizo DNK fosila jamskega medveda, najdenega v isti jami. "To ne bi bilo mogoče šele pred dvema letoma, " pravi Juan Luis Arsuaga, paleontolog z univerze v Madridu, ki je vodil začetna izkopavanja jame in sodeloval pri novi raziskavi. "In čeprav smo dobili te nove metode, še vedno nismo pričakovali, da bodo te kosti ohranile DNK, saj so tako stare - desetkrat starejše od nekaterih najstarejših neandertalcev, od katerih smo vzeli DNK."
Po ekstrakciji dveh gramov zdrobljene kosti iz stegnenice je skupina znanstvenikov pod vodstvom Matthiasa Meyerja izolirala mitohondrijsko DNK (mtDNA), bazen genskega materiala, ki se razlikuje od DNK v kromosomih, ki se nahajajo v jedrih naših celic. Namesto tega ta mtDNA živi v mitohondrijah naših celic - mikroskopskih organelov, odgovornih za celično dihanje - in je po dolžini veliko krajša kot jedrska DNK.
Obstaja še ena čudnost mtDNA, zaradi katere je še posebej dragocen kot sredstvo za proučevanje evolucije starodavnih ljudi: Za razliko od vaše jedrske DNK, ki je mešanica DNK obeh staršev, vaša mtDNA prihaja izključno od vaše matere, ker je večina spermijev mitohondrije najdemo v njegovem repu, ki ga izloči po oploditvi. Kot rezultat, je mtDNA skoraj enaka iz roda v rod in omejeno število različnih sekvenc mtDNA (imenovane haplogrupe) so opazili pri sodobnih ljudeh in starodavnih človeških prednikih. Za razliko od anatomskih značilnosti in jedrske DNK, ki se lahko med posameznimi skupinami razlikujejo in otežujejo samozavestno razlikovanje med seboj, je mtDNA na splošno dosledna, kar olajša povezavo določenega vzorca z rodovom.
Zato so raziskovalci primerjali mtDNA stegnenice s predhodno sekvenciranimi vzorci neandertalcev, iz Denisovanove prstne kosti in zoba, ki so jih našli v Sibiriji, in pri številnih različnih sodobnih ljudeh, se jim je zdelo tako presenetljivo, da je bolj spominjal na Denisovane. "To je bilo res nepričakovano, " pravi Arsuaga. "Morali smo si resnično misliti, da bi izmislili nekaj scenarijev, ki bi to lahko razložili."
Antropologi so že vedeli, da imajo vse tri rodove (ljudi, neandertalce in Denisovance) skupni prednik, vendar še zdaleč ni jasno, kako se vse tri skupine med seboj ujemajo, in sliko še bolj zamegljuje dejstvo, da se je med njima morda zgodilo križanje razšli. V pomoč je primerjava mtDNA stegnenice z vzorci neandertalca, Denisovana in sodobnih ljudi omogočila raziskovalcem, da ocenijo njegovo starost - na podlagi znanih stopenj mutacije mtDNA, predhodno določenih starosti ostalih vzorcev in stopnje razlike med njimi - kar vodi do 400.000 letna številka.
Znanstveniki predstavijo več hipotetičnih scenarijev in razložijo, kako je neandertalski človek v tem časovnem obdobju lahko dobil Denisovan mtDNA. Možno je na primer, da zadevni fosil pripada rodu, ki je služil prednikom neandertalcev in Denisovcev, ali bolj verjetno, tistemu, ki je nastal po razpadu med obema skupinama (po ocenah približno 1 milijon let) in je bil tesno povezan s slednjim, ne pa s prvim. Mogoče je tudi, da stegnenica spada v tretjo, drugačno skupino in da so njene podobnosti z Denisovan mtDNA pojasnjene bodisi s križanjem z Denisovčani bodisi z obstojem še ene homininske rodovine, ki je vzrejena tako z Denisovčani kot s La Sima de los Huesos populacije in v obe skupini uvedli isto mtDNA.
Če se vam to sliši kot zapleteno družinsko drevo, niste sami. Ta analiza skupaj s prejšnjim delom doda še skrivnost že tako zagonetni situaciji. Začetno testiranje na prstni kosti Denisovana, ki so jo našli na primer v Sibiriji, je pokazalo, da je mtDNA delila s sodobnimi ljudmi, ki živijo v Novi Gvineji, vendar nikjer drugje. Medtem je bilo prej mišljeno, da so se neandertalci naselili v Evropi in Denisovčanah vzhodno, na drugi strani Uralskih gora. Nova analiza zaplete to zamisel.
Za zdaj raziskovalci verjamejo, da je najbolj verjeten scenarij (prikazan spodaj), da stegnenica pripada rodu, ki se je odcepilo od Denisovanov nekje po tem, ko sta se ločila od skupnega prednika neandertalcev in sodobnih ljudi. Toda morda najbolj vznemirljiv zaključek tega dela je, da dokazuje, da lahko genetski material preživi vsaj 400.000 let in ga je mogoče analizirati tudi po tej količini degradacije. Oboroženi s tem znanjem in novimi tehnikami lahko antropologi zdaj poskušajo genetsko raziskati številne druge starodavne primerke v upanju na boljše razumevanje našega družinskega drevesa.
Slika prek Nature / Meyer et. al.
