Многие из нас могут представить себе лицо неандертальца с низким лбом, густыми бровями и большим носом. Но до сих пор даже ученые могли только догадываться об особенностях вымерших денисовцев, которые когда-то процветали по всей Азии. В течение более чем 10 лет эти близкие родственники неандертальцев были идентифицированы только по их ДНК в горстке обрывочных окаменелостей.
Теперь новый метод дал денисовцам лицо. Недавно разработанный способ получения подсказок об анатомии из древних геномов позволил исследователям собрать воедино грубую композицию молодой девушки, которая жила в Денисовой пещере в Сибири в России 75 000 лет назад. Результаты показывают, что широколицый вид, который выглядел бы отличным как от людей, так и от неандертальцев.
Людовик Орландо, молекулярный археолог из Копенгагенского университета, который не участвовал в работе, называет этот подход "умным".- Но он и другие предостерегают от широких видовых обобщений, основанных на одной особи.Возможно, 600 000 лет назад родословная, которая привела к современным людям, отделилась от той, которая привела к неандертальцам и денисовцам. Затем около 400 000 лет назад денисовцы и сами неандертальцы разделились на отдельные ветви. Денисовцы варьировались от Сибири до Юго-Восточной Азии и, возможно, сохранились до недавнего времени, как 30 000 лет назад, на основе их генетического наследия в живущих Юго-Восточной Азии.
За эти годы были найдены сотни скелетов неандертальцев, включая неповрежденные черепа. Но единственными окаменелостями, окончательно связанными с денисовцами, являются мизинец девочки плюс три зуба, все из Денисовой пещеры, и недавно идентифицированная нижняя челюсть из Китайской карстовой пещеры Байшия.
Затем в 2014 году исследователи представили новый метод, основанный на эпигенетике—набор молекулярных регуляторов, которые могут поворачивать экспрессию генов вверх или вниз—для анализа регуляции генов у давно вымерших гомининов. Одним из таких регуляторов является химическая модификация, называемая метилированием, которая подавляет экспрессию генов. В метилированной ДНК один нуклеотид, цитозин, разлагается в течение тысяч лет в другой конечный продукт, чем обычно. Отслеживая эту деградацию в Древнем геноме, ученые могут создать карту метилирования."
Лиран Кармель и Дэвид Гохман, генетики из Еврейского университета Иерусалима, и их коллеги применили этот метод к ДНК в мизинце девочки из Денисовой пещеры. Они сравнили карту метилирования девочки с аналогичными картами современных людей, неандертальцев и шимпанзе, сосредоточившись на областях, где степень метилирования отличалась более чем на 50%.
Чтобы выяснить, как уникальные паттерны метилирования денисовцев могли повлиять на их физические особенности, исследователи обратились к базе данных онтологии фенотипа человека генов, которые, как известно, вызывают определенные анатомические изменения у современных людей, когда они отсутствуют или дефектны. Поскольку метилированные гены "выключены", они могут иметь эффекты, сопоставимые с теми из генов в базе данных, что позволяет исследователям сделать вывод об анатомии Денисова.
Метод не может обеспечить точные измерения тела. "Мы можем сказать, что у денисовцев были более длинные пальцы [чем у современных людей, например], но мы не можем сказать, что они были на 2 миллиметра длиннее", - объясняет Кармель. В общей сложности исследователи обнаружили 56 денисовских анатомических особенностей, которые, возможно, отличались от людей или неандертальцев, 34 из них в черепе. Как и ожидалось, Денисовская девушка выглядела довольно похожей на неандертальца, с таким же плоским черепом, выступающей нижней челюстью и наклонным лбом, сообщают исследователи на этой неделе в Cell.
Но у нее были и ключевые отличия. Реконструированное лицо было заметно шире, чем у современного человека или неандертальца, а дуга зубов вдоль челюстной кости была длиннее.
Тест модели пришел в то время как редакторы ячейки рассмотрели статью. Другая команда пришла к выводу, основываясь на древних белках в челюстной кости Байшия, что он принадлежал Денисовцу. Кармел и ее коллеги охотно сопоставили свою модель Денисована с реальной вещью и нашли близкое соответствие: челюстная кость была шире, чем у людей или неандертальцев, и были намеки на то, что она выступала примерно так же, как у неандертальцев, но больше, чем у современных людей. "Это почти идеально соответствовало нашим прогнозам, что было очень приятно для нас", - говорит Кармел. Прогнозы команды также соответствуют фрагментам черепа из Сюйчана, Китай, что некоторые утверждают, что принадлежат Денисовану, добавляет он, и этот метод может помочь идентифицировать дополнительные образцы Денисована.
Поскольку текущее исследование основано на одном человеке, и метод возвращает только относительные измерения, исследователи предупреждают, что это несовершенное отражение того, как выглядел вид. Только больше окаменелостей Денисована могут подтвердить, является ли этот портрет точным, говорит Габриэль Рено, биоинформатик из Копенгагенского университета, который добавляет, что он хотел бы, чтобы авторы публично опубликовали свои вычислительные методы, чтобы другие могли повторить результаты.