Предположительный внешний облик Homo neanderthalensis. Изображение с веб-сайта arizona.edu
Исследователи анализировали останки Homo neanderthalensis возрастом около 100 тыщ лет, отысканные недалеко от русского городка Хвалынск. Ученые проявили, что кости неандертальцев были очень минерализированы. При всем этом наружность неандертальцев свидетельствует, что в их организме был высок уровень стероидов - гормонов, которые, в числе остального, препятствуют лишней минерализации костей. Как считают ученые, это противоречие разъясняется тем, что нрав синтеза гормонов у H. neanderthalensis мог приметно отличаться от синтеза гормонов H. sapiens.Очередной необыкновенной особенностью неандертальцев мужского пола оказалась переразвитая правая рука (как у известного героя мультов и комиксов мореплавателя Попая). Исследователи считают, что диспропорция связана с тем, что H. neanderthalensis охотились на больших животных, убивая их в конкретной схватке. Для того чтоб отлично использовать орудия убийства, им необходимы были сильные мускулы на правой руке. Создатели работы отмечают, что дамы H. neanderthalensis приметно отличались от парней, а именно обе их руки были развиты примерно идиентично. Но по количеству мышечной массы неандертальцы обоих полов очень превосходили людей.
Совершенно не так давно ученые узнали, что неандертальцы интенсивно скрещивались с человеком разумным и другими видами рода Homo.
========================================
Неандертальцы и люди в одной пещере очами художника. Изображение с веб-сайта eva.mpg.de
Человек нетяжелого поведения
Человек разумный обличили в скрещивании с другими видами людей
Потаскуха была моя бабушка, королевство ей небесное.
Миша Булгаков, "Собачье сердечко"
Homo sapiens, либо Человек разумный, был более адаптирован к окружающим условиям по сопоставлению с другими видами людей и вот поэтому сумел достигнуть господства на Земле, вытеснив соперников. Так либо практически так учителя биологии в школе ведали об эволюции людей. Похоже, что в ближнем будущем к этой обычной трактовке отношений H. sapiens с другими видами рода Homo придется кое-что добавить - последние научные данные обосновывают, что представители разных видов людей часто заводили вместе романы, оканчивавшиеся возникновением малышей.
Теоретические базы
Вопрос о том, скрещивался ли homo sapiens со своими наиблежайшими соседями по эволюционному дереву, заинтересовывал ученых очень издавна. Любовные дела меж представителями разных видов рода Homo не кажутся кое-чем неосуществимым - палеонтологические находки обосновывают, что многие из их обитали на Земле сразу. Процесс видообразования не происходит одномоментно, потому очень нередко представители нового и старенького видов (также промежные стадии) есть совместно сотки тыщ лет. Если их не делит какой-нибудь неодолимый барьер, к примеру горная цепь либо океан, то все эти еще пока похожие друг на друга существа могут заводить малышей.
Тут еще есть один узкий момент, который стоит обсудить, до того как перебегать к уликам, подтверждающим, что меж представителями различных видов рода Homo существовали брачные дела. Традиционное определение вида предполагает, что особи, относящиеся к различным видам, не могут скрещиваться меж собой и создавать при всем этом плодовитое потомство. Другими словами, даже если "дельфину и русалке" получится перейти к более близкому знакомству, оно не приведет к рождению малышей либо же показавшиеся на свет модификации не сумеют передать свои гены далее и бросить таким макаром эволюционный след.
Но найти видовую принадлежность существа, владея только палеонтологическими останками, не так просто. Скелет неандертальца, восстановленный по отысканным костям, очень очень отличается от скелета H. sapiens, но заключить, могла либо нет обоюдная симпатия этих созданий приводить к какому-нибудь результату - нереально.
В особенности трудно обстоят дела с определением видов ископаемых растений. В палеоботанике является обычной ситуация, когда, скажем, листья относят к одному виду, семечки - к другому, а половые органы - к третьему. При этом время от времени различные части 1-го и такого же растения начально приравнивают даже к разным родам либо семействам.
Если до недавнешнего времени ученые могли только гадать, скрещивались меж собой различные виды людей либо нет, то сейчас у их появился надежный источник, позволяющий наверное судить о степени близости представителей рода Homo. Источник этот - ДНК - молекула, содержащая всю информацию об организме и присутствующая в каждой его клеточке. С того самого момента, как исследователи оценили всю значимость этой молекулы, они возлагали надежды, что когда-нибудь им получится получить ДНК издавна вымерших живых организмов и выяснить о их то, что не могут поведать закаменевшие кости и зубы. Но длительное время надежда извлечь информацию из старых костей была призрачной - числилось даже, что ДНК просто не сохраняется в ископаемых образчиках.
По мере совершенствования технологий работы с эталонами, возраст которых измеряется тыщами и сотками тыщ лет, исследователи нашли, что дезоксирибонуклеиновые кислоты полностью способны выдерживать долгое хранение в неблагоприятных критериях. Молекулы очень повреждаются и отчасти разрушаются, но все таки "выживают". Еще через некое время ученые научились извлекать эти ничтожные крохи инфы из костей и получать из их настоящие последовательности нуклеотидов - "букв", из которых состоит ДНК.
Homo sapiens и неандертальцы
Одним из пионеров подобного рода исследовательских работ являются Сванте Паабо (Svante Paabo), работающий в институте эволюционной антропологии Макса Планка, и его коллеги. Группа Паабо разработала методику, позволяющую выделять из ископаемых образцов достаточное для анализа количество ДНК и, что более значительно, очищать дезоксирибонуклеиновые кислоты от примесей ДНК бактерий и грибов, населявших кости долгие и длительные годы. В собственной последней статье, размещенной в журнальчике Science, ученые отмечают, что толика микробной ДНК в анализируемых ими образчиках составляла 99,8 процента.
Митохондрии - это органеллы, обеспечивающие клеточку энергией. Когда-то издавна они были свободно живущими организмами с своим геномом, но в один прекрасный момент будущие митохондрии были поглощены более прожорливыми "товарищами", которые, но, не переварили свои жертвы, а сохранили их совместно с большей частью ДНК для обеспечения собственных нужд.
Первым фуррором группы Паабо стало выделение митохондриальной ДНК и определение ее последовательности. Геном митохондрий в сотки тыщ раз короче ядерного, потому с ним проще работать. Но митохондриальная ДНК содержит на несколько порядков меньше инфы об организме, чем ДНК из ядра. Вроде бы то ни было, в 2008 году Паабо и его соавторы выпустили расшифровку последовательности митохондриальной ДНК, приобретенной из костей неандертальца, отысканного в Хорватии. Возраст находки составлял около 38 тыщ лет.
Сравнив результаты расшифровки с последовательностями ДНК митохондрий современных людей, ученые заключили, что митохондрии H. neanderthalensis не несут следов скрещивания с людьми. Но этот итог еще не означал, что два вида вправду не оставляли потомства. Для того чтоб митохондрии существа сохранили отпечаток межвидового брака его родителей, нужно, чтоб к виду H. sapiens принадлежала мама, а отец был бы неандертальцем. Исключительно в этом случае ребенок-гибрид унаследовал бы "людские" митохондрии - будущий организм получает эти органеллы из яйцеклетки мамы. Если же папой малыша был homo sapiens, а мамой - представительница племени неандертальцев, то его митохондрии оказались бы такими же, как и у малышей 2-ух неандертальцев. Очередное суждение, которое не позволяло совершенно точно заключить, что H. sapiens и H. neanderthalensis не смешивались, намного проще: полностью могло оказаться, что тот определенный неандерталец, кости которого исследовали палеонтологи, не был потомком смешанного брака.
Для того чтоб делать окончательные выводы, ученым нужна была ядерная ДНК неандертальца. Ее последовательность была вчерне расшифрована группой Паабо сначала 2009 года. В общей трудности ученые обусловили около 60 процентов полного генома неандертальца. Используя эту информацию, ученые смогли сопоставить геномы H. sapiens и H. neanderthalensis. Исследователи использовали хитрецкую методику, которая в разных модификациях захватила гигантскую популярность у ученых в последние годы. Заместо того чтоб ассоциировать длинноватые последовательности ДНК, спецы сопоставляют отдельные "буковкы". Любая из их размещена в том месте, где в геноме произошла и закрепилась мутация (фактически, любая такая "буковка" и есть итог точечной мутации). Сравнивая мутации в геномах разных созданий, ученые могут, используя математические методы, найти, какова степень родства меж исследуемыми организмами.
Обложка журнальчика Science, на которой помещены фото костей, из которых была выделена ДНК неандертальцев
В этом случае Паабо и коллеги работали не только лишь с геномами человека разумного и неандертальца, но также с геномом шимпанзе. Считается, что эти мортышки отделились от общего эволюционного пути, ведущего к людям, около 5 миллионов годов назад. Потом "своим разумом" начали жить неандертальцы - это случилось меж 270 и 400 тыщами годов назад. Если некоторая мутация произошла в геноме общего предка шимпанзе, неандертальцев и людей, то она будет находиться в геномах всех 3-х созданий. Если же мутация совершенно юная и случилась у конкретных протцов H. sapiens, то ее, разумеется, не получится отыскать в ДНК неандертальца и шимпанзе. Мутации, показавшиеся в геномах протцов неандертальцев, не будут встречаться у шимпанзе и человека разумного. А вот малыши неандертальцев и людей будут нести в собственных генах как чисто "людские" мутации, так и мутации, специфичные для неандертальцев.
Проверив по таковой логике 13481 мутацию, Паабо и коллеги заключили, что H. sapiens и H. neanderthalensis точно скрещивались вместе. Более того, ученые оценили, что в геномах всех обитателей Земли кроме коренных жителей африканского материка содержится от 1 до 4 процентов неандертальских "примесей". Африканцы, праотцы которых не покидали "колыбели населения земли", оказались обделены неандертальской ДНК по той обычный причине, что общие малыши у представителей 2-ух видов появились, по всей видимости, уже после того, как они вышли из Африки и начали заселять другие части света. Предположительно пик смешения пришелся на период около 45 тыщ годов назад.
Результаты, приобретенные Паабо и его сотрудниками, подтверждает находка, изготовленная в Португалии. Ученые под управлением Жоао Зильяо (Joao Zilhao) сделали вывод, что кости малыша, возраст которых составляет около 25 тыщ лет, содержат черты, соответствующие как для людей, так и для неандертальцев.
Homo sapiens и все-все-все
Не исключено, что неандертальцы были не единственными "братьями по разуму", с которыми H. sapiens имел близкие дела за время собственного обитания на Земле. В апреле 2010 года исследователь из института Нью-Мексико в Альбукерке Джеффри Лонг (Jeffrey Long ) представил на встрече Американской ассоциации физических антропологов результаты анализа ДНК представителей примерно сотки современных популяций людей. Согласно выводам Лонга, их геномы указывают на вероятные скрещивания протцов обитателей Евразии с представителями других видов Homo.
Не считая того, ученый направил внимание на всплеск генетического контраста у жителей индо-тихоокеанского региона, произошедший около 40 тыщ годов назад. По воззрению Лонга, обитавшие там H. sapiens могли скрещиваться только с другими людьми (к примеру, с H. erectus - человеком прямоходящим), потому что неандертальцы не заходили так далековато на юг.
Еще больше достойные внимания подробности из личной жизни наших протцов обещает недавнешнее открытие нового вида людей. Фаланга мизинца этого существа была найдена русскими исследователями в Денисовой пещере на Алтае и передана для анализа все тому же Паабо. В его лаборатории была расшифрована последовательность митохондриальной ДНК, которая ясно указывала, что "человек Денисов", как назвали существо, на генном уровне отличался от H. sapiens даже больше, чем неандерталец. Вобщем, до того момента, когда будет расшифрована геномная ДНК "человека Денисова", ученые не берутся совершенно точно судить о степени его генетического родства с человеком разумным. Но если этот новый представитель рода Homo вправду окажется ранее неведомым видом, то исследователи, вероятнее всего, попробуют разобраться, не скрещивался ли он с нашими праотцами.
Очередной вид, который можно рассматривать как возможный предмет воздыхания протцов H. sapiens, - отысканный совершенно не так давно Australopithecus sediba. Этот новый для ученых вид австаралопитеков очень долгое время существовал плечо о плечо с человеком прямоходящим и, вероятнее всего, с другими австралопитеками, так что способностей отыскать вторую половину посреди представителей близких видов у него было предостаточно. Вобщем, стоит обмолвиться, что в отношении видовой принадлежности A. sediba у профессионалов тоже нет полной убежденности - подробнее об имеющихся колебаниях можно прочесть тут.
С возникновением более совершенных способов работы с старой ДНК ученые будут расшифровывать геномы все новых и новых родственников человека разумного. И очень может быть, что мы узнаем много увлекательного о характерах, царивших в пещерах сотки тыщ годов назад.
Ира Якутенко
http://lenta.ru/articles/2010/05/13/crossing/
