Для этого изучили древние белки из зубной эмали
Хорошо известно, что люди скрещивались со своими родственниками: Homo sapiens с неандертальцами, неандертальцы с денисовцами, денисовцы с Homo sapiens. Теперь появились доказательства еще одного древнего союза — между денисовцами и Homo erectus. Это следует из анализа древних белков, извлеченных из зубов шести особей H. erectus, живших в Китае 400 000 лет назад. Исследование, опубликованное в журнале Nature, является первым генетическим доказательством спаривания.
Homo erectus сыграл ключевую роль в истории человечества. Этот вид существовал с 1,9 миллиона до 100 000 лет назад. В то время, когда по Земле бродили неандертальцы, их родственники денисовцы и ранние представители современного человека. Homo erectus также первыми покинули Африку и отправились в Евразию.
В Китае исследователи обнаружили останки H. erectus разного возраста более чем в десятке мест, что делает эту территорию потенциальной сокровищницей генетических данных этого вида.
В своей новой работе Цяомэй Фу (Qiaomei Fu), специалист по палеогенетике из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии в Пекине, и ее коллеги сосредоточились на изучении зубов, найденных в трех из этих мест.
Восточноазиатский маркер
Фу и ее коллеги выделили белок из эмали шести зубов H. erectus — пяти мужских и одного женского. Ученые все чаще ищут древние белки в окаменелых образцах — их можно найти, даже если уже не осталось ДНК. Как и ДНК, белковые последовательности можно использовать для определения родственных связей между древними людьми.
Команда секвенировала белковые фрагменты, принадлежащие девяти белкам. В одном из белков команда обнаружила два важных варианта аминокислотной последовательности, общих для всех шести образцов H. erectus, которые отличают их от других родственников человека.
Свидания с денисовцами
Команда также выявила вариант в позиции 273 — валин вместо метионина. Ранее исследователи обнаружили этот вариант у двух денисовцев: у образца возрастом 70 000 лет из Денисовой пещеры в Сибири и у образца из окрестностей Тайваня, возраст которого неясен. Это указывает на то, что восточноазиатские популяции H. erectus или близкородственная группа передали этот вариант денисовцам в результате скрещивания.
Этот сценарий подтверждается данными о более древних денисовцах, живших ближе к тому времени, когда, вероятно, произошло скрещивание. Команда исследователей выделила белки из эмали денисовца, жившего более 150 000 лет назад в Харбине на севере Китая, и получила данные о денисовце, жившем 200 000 лет назад в Сибири. У этих денисовцев были варианты метионина и валина, унаследованные от каждого из родителей.
«Призрачный» вид
История стала еще более захватывающей, когда Фу и ее команда изучили последовательности генома современного человека. Вариант M273V в гене амелобластина (AMBN) встречается у небольшой части современной человеческой популяции. Исследования генома современного человека ранее выявили вклад денисовцев и неандертальцев, а также неизвестного суперархаичного «призрачного» вида. H. erectus был одним из вероятных кандидатов. Новые данные подтверждают эту теорию.
Редкий вариант AMBN(M273V), вероятно, попал в генофонд ранних представителей современного человека в результате скрещивания с денисовцами, которые переняли его у H. erectus.
Вопрос еще далек от разрешения. Генетические варианты могут возникать независимо друг от друга в разных популяциях, поэтому нельзя исключать, что общий вариант не был унаследован от H. erectus, а появился случайно.
Однако ученых сильно удивило, что генетический вариант, характерный для Homo erectus, сохранился и у некоторых современных людей. Это неожиданно, потому что такие древние фрагменты ДНК крайне редко встречаются в человеческом геноме, а древние белки обычно дают очень мало информации.
Недавно стало известно, что большинство межвидовых связей происходило между самцами неандертальцев и самками современных людей.